泡沫排水与增压开采组合工艺在涪陵页岩气田的应用

2020-12-11陈晓宇姜宇玲

石油地质与工程 2020年6期

陈晓宇，姜宇玲

（1.中国石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司，重庆涪陵 408014；2.中国石化江汉油田勘探开发研究院，湖北武汉 430223）

涪陵页岩气田主力区块开发已逾7 年，增压开采和泡沫排水工艺作为成熟工艺，已在区块各集气站点推广。应用前期，两种工艺各自都取得了良好效果。但随着单井产气量递减加快，已有小部分单一措施气井出现积液情况。在涪陵区块开展的“泡沫排水+增压”等组合工艺试验，现已初见成效。

1 选井条件及工艺原理

“泡沫排水+增压”组合工艺的选井条件：①连续生产时，产气量下降且套压有返高或上涨趋势的气井；②气井井况良好，无出砂历史，产层渗透性好；③气井日产气产水稳定，无特大波动，对气井生产影响不大；④气井本身具有一定剩余可采储量，具有较高的增压开采价值[1-2]。这4 个选井条件是与“泡沫排水+增压”开采特点相适应的。无出砂、日产水量不影响正常生产，保证了压缩机正常平稳运行；当压缩机增大了生产压差后，因为页岩气层渗透性好，有效生产压差也会相应增加。

“泡沫排水+增压”组合工艺原理：向套管内注入一定浓度的起泡剂，利用表面活性剂与井底积液反应，生成大量含水泡沫，降低积液密度；然后再通过天然气压缩机增压，将页岩气压力提高到或超过输气压力后再将页岩气输进集输管道。这就降低了井底回压，增大了井筒内举升压差，气井携液能力增加，能更好地排出井底积液[3-12]。

根据涪陵页岩气田下辖各管理区增压开采站点分布，优选集气站点实施泡沫排水工艺流程。对气井数较少且无增压的集气站点，可考虑外输流程改造，实现区域增压后，再进行组合工艺应用（图1）。

图1 “泡沫排水+增压”组合工艺流程

2 焦页J-3 井应用组合工艺效果

根据选井条件，优选焦页J-3、W-2、Y-5、Y-7 等一批气井开展“泡沫排水+增压”组合工艺试验。

2.1 焦页 J-3 井

焦页J-3 井于2014 年10 月11 日完钻，完钻井深4 550 m，完钻层位为下志留统龙马溪组。焦页J-3 井 2015 年 2 月 4 日投产，初期套压 31.95 MPa，产气 10.20×104m3/d，产水 0。2018 年 11 月 13 日开始增压，套压 5.65 MPa，油压 4.40 MPa，产气6.50×104m3/d，产水2.50 m3/d。统计至上一工艺（泡沫排水）前2020 年3 月，套压5.10 MPa，油压4.90 MPa，产气3.50×104m3/d，产水1.80 m3/d，累计产气 14 338.3×104m3，产水 5 698.6 m3。

焦页J-3 井日产气、产水稳定，且单一工艺下产水均小于3 m3/d，气井平稳生产1 886 d，无出砂记录，泡沫排水措施时，站点已具备增压条件。

2.2 “泡沫排水+增压”组合工艺生产措施

焦页J-3 井近一年开采方式有泡沫排水、敞放、“泡沫排水+增压”，生产概况见表 1。从表中可看出：①单一的泡沫排水工艺能帮助气井长时间稳产；②随着气井开采时间延长，单纯靠泡沫排水工艺的优化，并不能很好地控制住气井自然递减速度（泡沫排水B 优化阶段，较前两个阶段，油套压差减小的同时日均产气、水量均得到增加。优化到了泡沫排水C 阶段，虽然油套压差进一步减小，但日均产气、产水量仍呈下降趋势）；③“泡沫排水+增压”组合工艺见效快，增产排水效果显著。