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大牛地气田气井常见堵塞类型及防治方法

2015-03-23罗斌中石化华北分公司第一采气厂河南郑州450006

化工管理 2015年6期
关键词:大牛集气站水合物

罗斌(中石化华北分公司第一采气厂,河南郑州450006)

大牛地气田气井常见堵塞类型及防治方法

罗斌(中石化华北分公司第一采气厂,河南郑州450006)

在总结分析大牛地气田开发过程中不同堵塞类型的基础上,研究摸索出一套有效的解防堵工艺方法,并对现有“以加注甲醇为主的解防堵工艺”提出优化建议,为提高生产效益和其他类似气田的解防堵工作提供借鉴经验。

大牛地气田;堵塞;解堵防堵

大牛地气田属于“低压、低渗、低丰度、低产、致密性砂岩气藏”,截止2014年,已经建成年产超过40亿方产能。集气站采用单井高压集气、水套炉加热、气嘴和针阀节流降压降温,然后通过分离器进行气液分离,最后计量外输。在天然气开采过程中,地下井筒和地面采气管线堵塞是影响气田生产的主要因素之一。

1.水合物堵塞

1.1 水合物成因

在一定的温度和压力条件下,含水天然气易形成水合物,堵塞气井或管线。研究表明,大牛地气田水合物的生成温度为16-22℃,而环境温度为-30-40℃,是水合物形成的高发区域。单井采用高压进站,站内节流,低温分离,管线长管径小,为水合物的生成创造了条件,特别在寒冷季节,水合物堵塞相对严重。

1.2 水合物防治

1.2.1 水合物预防

大牛气气田开发实践中发现:甲醇具有-97.8℃的熔点,能有效抑制水合物生成,加注甲醇能更好适应气田低温环境的要求,而且再生回收工艺成熟,因此甲醇逐渐代替了乙二醇,成为气田首选水合物抑制剂。对于油套管连通且具备连续带液生产的气井,向井内油套环空注醇;对于油套管不连通的气井,向采气管线和油管内注醇。

1.2.2 解除水合物堵塞方法

大牛地气田常用解除水合物堵塞方法有:加注甲醇、提高流速、降压、反向受力、加热。

1.2.2.1 在一定条件下,水合物能溶于甲醇,从而起到解堵效果。

1.2.2.2 提高管线内天然气流速,利用天然气对堵塞部位松散水合物的冲刷带动作用解除堵塞。提高天然气流速解堵,时机掌握非常重要,若在水合物已经与管壁结合得紧密时提产,因节流效应反而会加速水合物的生成。

1.2.2.3 将堵塞部位降至常压,水合物会自然溶解。但降压解堵速度缓慢,特别是在环境温度较低的情况下,一般需要与甲醇解堵配合使用。

1.2.2.4 在井口放空,站内加压,使管线内天然气反向流动,从而改变堵塞部位水合物受力方向,将水合物反向带出。

1.2.2.5 井内油管形成水合物堵塞,可改为套管采气,利用地层温度解除堵塞。

通常情况下,上述解除水合物堵塞方法并不是孤立的,根据实际情况联合运用,以取得更好的效果。

2 积液堵塞

2.1 积液堵塞原因

2.1.1 伴随天然气产出的地层水聚集在采气管线低洼处,当气井压力不能将其推进至集气站时造成液堵。大多出现在低产气,高产水,管线较长的气井。

2.1.2 当井筒内气体流速过低,没有足够能量带动液体连续向上流动,产生“滑脱现象”,液体回落到井底,形成积液。当积液来源为凝析液时,随着气流的上升,压力、温度将降低,液体滞留在井筒上部,当积液达到一定量时,可使气井“假死”甚至停喷。

2.2 预防和解除液堵的方法

2.2.1 适时提产带液将管线内积液带入集气站,对防止采气管线液堵有较好的效果,在提产带液之前先加大注醇量防止产生水合物。

2.2.2 “早发现早处理”是预防井内积液堵塞最主要的关键。井内积液堵塞是一个缓慢的量变过程,通过生产参数变化分析和流压测试资料能准确的判断井内积液情况。若气井经常积液,说明该气井携液能力差,应对其实施辅助排水采气工艺。

3.泡沫堵塞

3.1 泡沫堵塞成因

大牛地气田70%以上气井均实施泡沫排水采气工艺,起泡剂与井内积液产生大量高含水泡沫,当气井带液能力不足时,含水泡沫使得气井油压迅速下降,甚至停喷。另外,当高含水泡沫进入采气管线后,部分低产低压气井不能将含水泡沫推进至集气站,从而造成泡沫堵塞。

3.2 泡沫堵塞防治

优化加注起泡剂量,采取消泡措施,发现泡沫堵塞后,及时降压放空管线,能有效解除含水泡沫堵塞。

4.结冰堵塞

4.1 结冰堵塞成因

大牛地气田单井采气管线全部采取不保温埋地1.5m铺设。通过测试地面下1.5m温度可知:夏季土壤温度17℃;冬季土壤温度:0.5℃。实际中,部分采气管线覆盖沙土层被风刮走,造成采气管线裸露。冬季最低温度可达-30℃,如果积液管线正好在冻土层以上,加之积液含醇量不足,这就可能出现结冰堵塞。

4.2 结冰堵塞预防

在冬季低温下,要解除冰堵比较困难,因此预防是关键。管线埋地一定要在冻土层以下,尽量减少或者避免翻越沙梁形成管线起伏,给积液造成有利地势。加强巡管及时治理裸露管线,关井后要及时吹扫管线内积液。

5 注醇解防堵制度优化

加注甲醇解防堵工艺是大牛地气田重要配套工艺技术,在现场应用时可根据生产实际情况,按照“注醇工艺最优、注醇量最优”的原则进行优化:

5.1 尽量采取套管环空加注甲醇,如果地面管线经常堵塞,可改为管注,同时使用泵车定期往环空注醇。

5.2 冬季和相对高压、高产液气井推荐采用连续注醇制度;夏季采用间歇或停止注醇制度。

5.3 利用Pipesim软件模拟单井水合物形成条件,为注醇量调整提供基础参考数据。

5.4 推进井下节流或新型水合物抑制剂试验,丰富气田解防堵工艺技术。

[1]杨继盛.采气工艺基础[M].石油工业出版社,1992.12.

[2]杨川东.采气工程[M].石油工业出版社,2001.2.

罗斌(1982-),男,汉族,四川蒲江人,毕业于西南石油大学油气储运工程专业,工程师,现主要从事天然气开采与技术研究工作。

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