刍议江汉油田采油区化学排水方式的使用

2016-04-13朱智渊长江大学工程技术学院石油化工学院

消费导刊 2016年3期

朱智渊　长江大学工程技术学院石油化工学院

刍议江汉油田采油区化学排水方式的使用

朱智渊长江大学工程技术学院石油化工学院

摘要：江汉油田采油区浅层气藏在开发中容易出水，化学排水是提高出水气井开发效果的有效措施之一，本文通过对化学排水的排液机理和影响泡沫性能因素的研究分析，得出适用于该方法的气井范围，并经过现场实践，证明该方法具有施工容易、成本低、收效快、不影响日常生产等优点，在江汉油田采油区有很强的适用性。

关键词：江汉油田化学排水适用性

江汉油田采油区浅层气藏以河流相沉积的透镜状岩性气藏为主，气藏埋藏浅、成岩作用差、储层胶结疏松，且多数具有边、底水，开发中容易出水。目前，江汉油田采油区浅层气藏的出水已经成为制约气藏高效开发的首要问题，制定合理的排水采气措施是提高边底水气藏采收率的主要手段，其中，化学排水采气是浅层气藏开发中重要的排水采气方法之一。

一、采油井出水原因及危害

（一）气井出水原因

气井产水主要有地质因素和工程因素两个方面，具体原因有：①工作制度不合理，配产过高，使边底水突进，从而造成气井出水；②储层存在裂缝，边底水沿裂缝锥进；③气井钻在离边底水很近的区域，或者在有底水的气藏打井过深，接近气水接触面。

（二）气井出水的危害

主要危害有：①降低气相渗透率，产气量下降，递减期提前；②可能对气藏产生分割，形成死气区，降低最终采收率；③气体举升过程中压力损失大，井筒容易积液甚至水淹停产；④降低天然气质量，增加脱水费用和设备，增加开采成本。

二、化学排水的处理方式

化学排水采气是一项减少井底积液，疏导气水通道，改善或恢复气井生产能力的助产措施。其原理是从井口向井筒内注入一定数量的表面活性剂，借助天然气流的冲击和搅动，把井底积液变成大量的低密度泡沫，使流体密度降低易于被天然气流带到地面，从而达到降低井筒回压、提高气井自喷能力的目的。

（一）排液机理

液滴的半径由液体的表面张力和气体的动能来决定.通过注入表面活性剂降低液滴半径，从而降低排液气速达到排液的目的。表面活性剂达到一定的浓度后，所需的排液速度降到气井内实际气速以下，这时气井就可以举升液体。

（二）影响泡沫性能的主要因素

（1）表面张力。泡沫的形成需要很多条件。首先要有足够低的表面张力和蒸汽压力。其次，溶液的表面张力必须在一定的范围之内。据分析性能最好的泡沫其表面张力为50mN/m。表面张力必须在体系的动态条件下测定。并不是表面张力越低越好，泡沫的形成需要性质完全不同的分界面，因此在无水的油相中很难形成泡沫。理论上对于泡沫形成和预测最小气速最关键的参数是表面张力。通过实验可以得出混合液体的表面张力越小，所需的气体流速也越小。

（2）泡沫密度。通过搅拌实验可以确定泡沫的功效和稳定性。在实验中可以记录出搅拌后泡沫和液体的总体积，以及泡沫的半衰期，而泡沫的密度是浓度的函数，浓度越高，发泡状况越好，泡沫的密度也就越低。随着泡沫密度的降低，所需的气井排液气速也随之降低。由于化学作用，泡沫的密度和表面张力对于产气井的排液都有重要的影响，并且密度的影响更大一些。

（3）稳定性因素。影响泡沫稳定性的因素主要有矿化度、温度、凝析油的含量等，尤其是凝析油，它的存在严重降低了活性剂的起泡能力，甚至不起泡。然而凝析油对不同表面活性剂的影响也是不同的。

（三）适用范围

（1）矿化度较高的气井不易采用。因矿化度增加时，水的表面张力增大，化学排水效果降低；（2）水气比很高的气井不宜采用化学排水。在液气比为5-10m3/104m3之间的低产气井中发泡条件最佳；（3）水淹停产井不能采用，必须用其它措施恢复自喷能力后，方可实施该工艺；（4）气井日排水量在5m3以下。

（四）现场应用效果

江汉油田采油区浅层气藏的地层水类型以NaHCO，型为主，根据对32个地层水样分析资料的统计，NaHCO3型有21个，占65.6%；CaCl2型有9个，占28.1%；MgCl2型只有2个，仅占6.3%。地层水矿化度低，在2000～6000mg/l之间。一般利用采用JY-1型化学排水剂即可满足要求。“十一五”期间对井筒有积液的气井共实施化学排水109口井253井次，见效205井次，成功率81%，平均有效期15天，累计增产气量307.5x104m3。实践证明，该方法具有施工容易、安全可靠、成本低、收效快、不影响日常生产等优点，是提高出水气井开发效果的有效措施之一。