积液停产气井复产工艺探讨
2018-05-14李华李志敏王文君韩鹏路秋铭李卫兵
李华 李志敏 王文君 韩鹏 路秋铭 李卫兵
摘要:气井在生产过程出现积液会极大的影响产量,严重时造成停产,恢复因积液停喷井成了目前气田开发所面临的问题。讨论了影响气井产能的诸多因素,分析了产水气井的携液能力,以靖边气田为例,探讨了目前常见的积液井复产工艺,为后續气井排液措施制定提供依据。
关键词:输气管道;腐蚀性;腐蚀防护;缓蚀剂
中图分类号:TE377[HTH]文献识别码:A[HT]
靖边气田位于陕北斜坡中部、中央古隆起东北侧,北东向走向,属于低孔、低渗低丰度的复杂气田。主力投产层位为马五组1+2气层,深度一般为3000~3800m,根据已开采气井化验分析,天然气硫化氢含量较低,产水井随机分布,无统一气水界面,部分井由于积液而导致停喷[1]。平面上产水气井多分布于西部区域,各生产层位积液停喷井皆有出现,积液停喷成为了影响单井产量的重要因素之一,针对积液井的复产工艺的实施,对提高产量显得尤为重要。
1 气井产能影响因素
1.1 采气管柱尺寸对产气量影响
不同管径尺寸对流体在流过时的压力损失和携液能力都大不相同,根据气井携液理论分析表明,生产管柱内径越大,需要的自喷携液能力越强,不利于排水。因此,当气井携液量增大时,可考虑采用小管径尺寸进行生产[2]。
根据流入动态曲线及不同管径下流出动态曲线,绘制成相关数据图,见下图。分析得到,管柱尺寸从1 in增大到2 in时,产气量增幅较大,之后再增大管径后产气量增幅减小。
油管尺寸与产气量关系图
1.2 井口压力对产气量影响
井口压力为流体受井底流压驱使作用,流到井口后的剩余压力,依据不同井口压力下流入和流出动态曲线的,可以得到当井口压力逐渐降低时,即地层压力假设不变,生产压差增大,井底流压降低,来提高气井的产量。当气井产量降低时,可以适当的扩嘴,来提高气井产量,增强携液效果。而地层压力降低后,只能通过关井恢复地层压力。
1.3 影响气井产能因素
(1)地层产水,井底积液后回压增大,压制气体流入井筒;
(2)气体从地层流入井筒后,由于温度压力发生变化,形成水合物堵塞井筒;
(3)回压增大,增大了气体流出阻力;
(4)流体在管柱内摩阻较大,影响流体流动。
2 产水气井携液能力分析
采用李闽气井极限携液流量来进行分析,见式1,式2。分析认为,管柱尺寸的增大,使得携液流量增大,当井深增大时,临界流速降低,流量增大。后期采气过程,建立采用小管径进行排水采气[3]。
气井最小携液流速:
νg=2.54ρL-ρgσ/ρ2g式1
对应最小携液流量:
qsc=2.5×108Apνg/ZT式2
式中, vg—气井排液最小流速,m/s;ρL—液体的密度,kg/m3;ρg—天然气密度,kg/m3;σ—气液表面张力,N/m;A—油管截面积,m2;p—压力,MPa;T—温度,K;Z—p,T条件下的气体偏差因子;qsc—产气量,m3/d。
3 积液井复产工艺
对以往靖边气田积液井复产工艺技术的实施进行充分的调研,对比不同的复产工艺措施,并进行总结和分析。
3.1 高压氮气气举
针对孤立单井或附近无气源井能进行注气的单井,采用高压制氮车将空气处理或转化成氮气含量在95%的气体,并利用增压机进行增压,然后注入井筒内,利用注入气的膨胀降低井筒内流体柱静压,同时注入气也提高了井筒气体的携液能力,将井筒内积液携带出井口,恢复单井产能。
3.2 套管引流
针对套管与油管连通,且套管环空体积较大,远大于油管内体积的特点,进行快速的套管开井,使得积液流入套管,以减少油管内积液,降低油管内积液高度和回压,达到排液生产的目的。
3.3 连续油管气举
连续油管工艺已经在国内外相当成熟,利用连续油管车将小口径连续油管放入井筒内深部,再利用制氮车进行制氮,然后注入连续油管内,将井筒内积液快速的排除井口。该工艺特点是效率高、气举效果好,但成本高昂。
3.4 井口放喷
针对井筒内积液,但地层能量充足的井,向井筒内注入发泡剂,进行短时间的开井放喷,提高井筒内流体流速,迅速增强气井携液能力,起到排出积液的作用。
3.5 小管径+泡排
利用小管径生产,并从油管内注入发泡剂,减少液体表面张力和气体滑脱,使得井底积液能有效的排出。但该工艺在以往的实施过程,出现了措施效果不佳的案例,因此实施前需要论证,确保措施的有效性。
4 结语
就目前已实施井来看,采用小管径+泡排+气举联合工艺,能较为有效的实现排出积液恢复生产。但在实施过程,需要对单井情况进行详细分析,包括积液深度、地层压力、水窜可能性、储量规模等,分析措施的潜力和经济效果,选择最佳的工艺手段。
参考文献:
[1]赵明,张紫阳,于苏浩,等.下古气井积液规律及排水采气措施探讨[J].石油化工应用,2016,35(4):6163,68.
[2]郭玲玲,李岩,吴学松,等.含水气井积液诊断及分析新方法[J].天然气技术与经济,2016,10(2):4346.
[3]朱迅,张亚斌,冯朋鑫,等.苏里格气田数字化排水采气系统研究与应用[J].钻采工艺,2014,37(1):4749.
作者简介:李华,男,2011年毕业于成都理工大学工程技术学院,同年进入长庆油田第一采气厂工作,目前从事油气田开发工作。