切实推广SY/T 6125-2013行业标准促进天然气安全高效开发
2020-03-09夏宏伟杨万忠武建通
夏宏伟, 陈 奎, 杨万忠, 武建通, 杨 涛, 罗 伟, 罗 虹
(1中石油西南油气田分公司工程技术研究院 2国家能源高含硫气藏研发中心 3中石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司 4中石油渤海钻探工程有限公司第五钻井工程分公司 5四川圣诺油气工程技术服务有限公司)
一、SY/T 6125-2013标准的技术发展轨迹与重要作用
中华人民共和国石油天然气行业标准是石油行业在一定历史时期科技进步的结晶。随着科技的不断进步,势必要求原有的石油行业标准也需要及时相应修订,才能与新的石油科技发展形势相适应。SY/T 6125-2013《气井试气、采气及动态监测工艺规程》(简称SY/T 6125-2013或本标准,下同)的编制在2005年是以仅适应于单项、常规气藏的SY/T 6262-1996《气井试气工艺规程》、SY/T 6259-1996《气井开采技术规程》、SY/T 6125-1995《采气井动态监测技术规范》三个标准(简称原标准,下同)的基础上整合、修订,并经2012年再次修订,在分析原标准可取处的同时,增加了我国气田开采技术由常规气井发展为开发有水气井、凝析气井以及高压、高温、含H2S与CO2酸气高危复杂气井的发展历程。本标准包含的气井试气、采气、动态监测,是气田开发工程中极为重要的主体系统工程技术,并在气田开发工程中得到长期、广泛应用,较好地发挥了技术决策支撑和管理规范作用,并将进一步促进我国天然气的安全、高效、可持续发展。
二、SY/T 6125-2013标准的适应范围、主要创新点与技术进步
1. SY/T 6125-2013标准的适应范围
原标准仅适应于常规气藏。2011年以来,随着中国高含酸气探明储量进入快速增长期,在川渝、塔里木等气区已钻获天然气储量50%以上是含H2S的天然气,大庆徐深、新疆克拉美丽、吉林长岭等火山岩含CO2气藏的开发也相继取得了突破性进展[1-2]。因此,SY/T 6125-2013修订标准在主体内容中,重点增加了含H2S、CO2酸气气井的试气、采气及动态监测工艺技术及健康、安全与环境控制要求。修订、完善的SY/T 6125-2013石油天然气行业标准,规定了气井试气、采气、动态监测主要技术内容和要求,适用于产水气井、凝析气井和含H2S与CO2酸气气井的试气、采气及动态监测。
2. SY/T 6125-2013标准的主要创新点
(1)本标准首次从系统工程出发,实现了试气、采气、动态监测 “三位一体”的主体系统工程技术,对提高我国不同类型气田(藏)科学、安全、高效开发技术水平,具有重要的指导意义与促进作用。
(2)标准中使用的理论和技术方法成熟先进,创新性强。本标准紧密结合酸性气藏开发取得的突破性进展,创新性地提出了“三高”含酸气气井试气与安全、健康与环境控制技术要求;从井底条件出发,产水气井和凝析气井分别按最小携液临界流量数学模型,确定合理生产制度,使气井“三稳定”制度从原定性管理提升到定量优化设计与可控[3-4];采用井下节流技术有效防止天然气开采过程中水合物的形成,达到国际先进水平[5-6]。
(3)本标准创新性提出了酸性气体质量浓度、英制单位浓度与体积百分浓度单位的换算数学模型[7](1)、(2),纠正了容易出现的单位换算错误[8-11]。
(1)
(2)
式(1)、式(2)中:M(H2S或CO2)—酸性气体的摩尔质量, g/mol;m(H2S或CO2)—酸性气体的质量浓度,g/m3;C—酸性气体的单位浓度,ppm;C(H2S或CO2)—酸性气体的体积百分浓度,%。
3. SY/T 6125-2013标准的技术进步
本标准的主要技术进步:①从系统工程出发,注重试气、采气、动态监测三位一体的系统性、协调性和完整性,提高了标准的实用性和可操作性;②补充和完善了不同类型气井,特别是开采高压、高温、含H2S与CO2酸气高危气井的先进经验和技术内容,提高了在复杂气藏开采中的指导作用;③在新增加的健康、安全与环境控制一章中,充分体现了我国在HSE方面取得的长足进步,针对关键安全风险提出了符合现场实际的应急预案与控制措施和要求。该标准可作为气井试气、采气及动态监测工作的生产指导和规范管理的重要参考,有利于提高我国气井天然气开采技术的整体水平,促进气田(藏)科学、安全、高效开采。
三、SY/T 6125-2013标准的现场应用与效果分析
1. SY/T 6125-2013标准的现场应用
已在我国新疆克拉2、迪拉2、大庆徐深等一大批具有高温、高压、高危特点的复杂气井的试气、 采气和动态监测中得到广泛推广应用。2014~2018年本标准仅西南油气田公司应用于试气219口井,获工业气井数197口井;增产措施共完成井1 730井次,获累计增产气42.66×108m3(表1)。应用于采气工艺措施2 644井次,累计增产天然气53.88×108m3(表2)。
表1 2014~2018年西南油气田公司试气、增产措施情况一览表
表2 2014~2018年西南油气田公司采气工艺措施表
针对西南油气田气藏开发过程中出现的新情况、新问题,应用动态监测19 362井次(表3),为掌握气藏地质特征、动态特征、开发规律性以及气井合理配产提供了有力支撑。
表3 2014~2018年西南油气田动态监测成果一览表
2. 效果分析
(1)西南油气田现场试气共计23 955井次,累计增产天然气96.47×108m3,若天然气按井口价计,并扣除采气生产成本,创造经济效益35.856×108元,经济效益十分显著。
(2)磨溪龙王庙区块以SY/T 6125-2013为依据,进行气藏动态监测技术优化,并在龙会005-X1试验成功带压力、温度自动监测功能的井下节流器,实现了动态监测与井下节流器一体化,确保了满足开发动态分析对动态监测资料的需求,通过深化气藏储层物性、产能特征、地层压力及水侵特征认识,为开发方案的科学编制提供了决策依据,并在试气中取得重大成果。按开发方案部署完成的磨溪008-11-X1、008-11-X2、008-12-X1、008-20-X1等井,均获测试产能百万立方米高产气流,测试产能112.85×104m3,为气藏试采评价和建成年产100×108m3天然气特大型气田,发挥了重要作用。
四、结论与建议
(1)本标准首次从系统工程出发,实现了试气、采气、动态监测 “三位一体化”,是气田开发工程中极为重要的主体系统工程技术,不仅适用于常规气井,也适用于产水气井、凝析气井和高温、高压、含酸性气井。
(2)标准中使用的理论和技术方法成熟先进,创新性强。
(3)标准实施后,已在我国新疆克拉2、迪拉2、塔中一号带奥陶系、牙哈、四川罗家寨、龙岗、普光,长庆苏里格,大庆徐深等高温、高压、高危特点的复杂气井的试气、 采气和动态监测中得到广泛推广应用,并获得显著经济效益。
(4)本标准编写单位与编写人,应继续搜集标准实施中有关新工艺、新技术的发展与还存在的客观问题与困难,以及引用标准的变化情况,做好再修订的准备,使标准为气藏的勘探开发提供可靠技术决策支撑,进一步促进我国天然气工业的安全、高效、可持续发展。