沙坪场气田气井有机解堵工艺试验效果评价
2014-07-16刘世常陈佐柏肖仁维
刘世常 陈佐柏 肖仁维 巫 扬
中国石油西南油气田公司重庆气矿,重庆 400021
0 前言
沙坪场气田的主要产层位于石炭系,产层气体中含有H2S、CO2等腐蚀性介质,会对井下管串造成腐蚀。为延长井下管串使用寿命,需定期加注缓蚀剂对其进行保护。随着气井生产时间的延长,缓蚀剂裂解残留物、井下天然气及地层水共同作用,造成气井井筒和产层附近形成有机或无机堵塞,影响气井正常产能、利用率及最终采收率[1-2]。根据气井井下堵塞物成分的不同,通常可选择无机解堵和有机解堵两种方式进行气井解堵。
1 气井缓蚀剂加注情况
沙坪场气田天东93井等4口井井身结构见表1。
表1 气井井身结构
这4口井的井下堵塞物有机组分中含有大量酰胺类化合物[3-4],分析后得出该化合物应是随外界加注的入井液带入井下。这4口井在投产后曾加注过大量缓蚀剂,分析缓蚀剂组分可知,井下堵塞物中的酰胺类化合物正是来源于缓蚀剂。有机解堵试验井缓蚀剂加注情况见表2,缓蚀剂主要组分见表3。
表2 有机解堵试验井缓蚀剂加注情况
表3 缓蚀剂主要组分
这4口井使用的酰胺类缓蚀剂水溶性差,缓蚀剂溶剂的煤油或柴油在井下高温条件下逐渐蒸发,剩下的高馏点组分(大部分是酰胺类化合物)是一种流动性极差的黑色黏性物质,极易形成井下堵塞物。
2 有机解堵经验总结
为提高气井产能,近年来重庆气矿对沙坪场这4口井进行了有机解堵现场试验,有机解堵实施前后,这4口井的油压、套压、产气和产水量等生产数据均发生了不同程度的变化,具体变化值见表4。
表4 有机解堵实施前后气井生产情况
由表4中数据对比可知,天东93井的产量由有机解堵前的33.24×104m3/d下降为解堵后的30.84×104m3/d,天东26和31井解堵后的产量较解堵前也分别下降了1.85×104m3/d和2.9×104m3/d,而天东92井解堵前后产气量无变化,保持在16.4×104m3/d。
结合药剂加注型号、加注方式等多种因素综合分析得知,造成这4口井解堵后未实现增产的原因主要在于解堵剂选择不当,解堵时间不适宜,作业方法不恰当,加注途径不正确。
2.1 解堵剂选择不当
对气井实施有机解堵,选择合适的解堵剂是重要环节。由于气井井身结构、生产情况、入井液加注的不同,每口井的堵塞物成分也有所不同。因此,实施解堵前有必要对气井进行堵塞物取样分析,做配伍性试验,以选择合适的解堵剂。但这4口井却并未开展取样分析和配伍性试验,直接根据实验室测试结果选用了UT3-2和HY-15型解堵剂,当这两种解堵剂与井下堵塞物配伍性差时则无法解堵。
2.2 解堵时间不适宜
重庆气矿从2001年开始实施有机解堵作业,至2013年底共完成了57口井的作业,其中绝大部分气井的堵塞是由长期加注缓蚀剂引起。缓蚀剂为多组分体系,长期在高温、高压环境中其高分子组分性能会发生改变,形成堵塞物。为防止缓蚀剂中的高分子组分性能改变,最好在缓蚀剂加注1年内实施有机解堵。天东26、天东31井2000年开始就加注缓蚀剂,天东93、天东92井也在2003年就开始加注缓蚀剂,但这4口井却并未在加注缓蚀剂后1年内开始实施有机解堵,而是在多年后才实施,此时已无法解除堵塞。对于此类气井,最佳方法是定期加注解堵剂清洗,对于堵塞严重的井应直接修井更换油管。
2.3 作业方法不恰当
一般情况下,有机解堵作业应在气井关井条件下实施,若满足特定条件也可在开井生产条件下实施。《缓蚀剂加注对气井生产的影响评价研究》中明确了开井生产条件下实施解堵的条件[5]:连续加注缓蚀剂时间不超过1年,井下流动通道畅通,能够带液生产。沙坪场气田的这4口井连续加注缓蚀剂时间都超过了1年,不适合在开井生产条件下实施有机解堵。
2.4 加注途径不正确
气井解堵剂通常是通过油套环空加注,但这种加注方式的前提是油套环空必须畅通。天东93、天东26井下有封隔器,环空基本被封隔器堵死,解堵剂无法从环空流入井底,故需关井从油管加注。因此,当这2口井解堵实施从环空加注解堵剂时,无法实现解堵;天东31井完井方式为衬管完井,衬管筛孔较小,地层产出的杂质长期堆积在筛孔处,使得通道越来越小,解堵剂同样无法流入井底,因此该井也不适合从油套环空加入解堵剂,而应关井从油管加注。
3 有机解堵应用前景分析
若要使有机解堵工艺在沙坪场气田得以推广应用,必须选择合适的解堵工艺。
3.1 选择合适的解堵剂
在有机解堵实施之前,应对每口井的井下堵塞物做配伍性实验,以选择合适的解堵剂。
3.2 选择合适的解堵方式和加注途径
对于缓蚀剂加注时间小于1年的气井,可实施开井生产条件下解堵;对于加注时间超过1年的气井,应定期关井并加注解堵剂清洗,具体加注量及加注周期根据气井现场实际情况而定;对于堵塞严重的气井,需修井更换油管。
对于井下有封隔器或衬管完井的气井,不宜从油套环空加注解堵剂,应关井从油管加注,待解堵剂和井下堵塞物反应一段时间后,再开井生产或放喷带出井下溶解堵塞物;对于油套环空畅通的气井可通过环空加注药剂。
4 结论
a)通过堵塞物样品分析发现,沙坪场气田气井井下堵塞物主要是缓蚀剂中的酰胺类化合物。
b)沙坪场气田这4口井有机解堵效果不佳的主要原因是:解堵剂选择不当,解堵时间不适宜,作业方法不恰当,加注途径不正确。
c)若要使有机解堵工艺在沙坪场气田推广应用,需注意选择适合的解堵剂,并结合气井井身结构和入井液加注年限,以选择合适的解堵方式和加注途径。
[1]周 静,范小松,戚 杰.解除气井有机沉积物堵塞用的解堵剂JD-3[J].油田化学,2002, 19(4): 309-310.Zhou Jing, Fan Xiaosong, Qi Jie. Blockage Relieving Agent JD-3 for Removing Organic Precipitates in Gas WeIls[J].Oilfield Chemistry, 2002, 19(4): 309-310.
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[3]李相云.重庆气矿天东26井有机解堵完工总结报告[R].成都:孚吉科技有限责任公司,2008.Li Xiangyun. Organic Removing Blockages Report of Tiandong 26 Well in Chongqing Gas field[R].Chegndu:Fuji Science and Technology Ltd., 2008.
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