海上气井泡沫排水采气起泡剂加注工艺研究

2021-06-29赵景辉郑春峰谢双喜

科学技术创新 2021年17期

赵景辉郑春峰李昂沈琼谢双喜

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300000)

与陆地气井相比，海上气井普遍产气量和产液量较高，积液限于海上平台空间和环境因素，导致作业成本较高，气井排水采气难度大。泡沫排水采气工艺作为一种低成本排水采气工艺，具有施工方便、适用井况范围大、排水采气效率高等优点，尤其对海上油田来说，其设备占地相对较小，可随时根据气井积液情况进行排液操作。

海上油田生产管柱复杂，在气井投产初期多数井未考虑后期积液影响及排液采气应对措施，生产管柱中可能含有封隔器、井下安全阀、生产滑套和气举阀等工具，陆地常规泡排工艺并不适用于海上气井，故应对不同的井况下的泡排工艺的改进具有重要意义。

1 海上气井泡沫排水采气地面流程

按起泡剂按相态可分为液体泡排剂和固体泡排剂。因此，地面注剂的流程基本可划分为液体泡沫排液采气地面流程（图1）和固体泡沫排液采气地面流程（图2）。

图1 液体泡沫排水采气地面流程图

图2 固体泡沫排水采气地面流程图

2 海上气井泡沫排水采气起泡剂注入工艺

2.1 化学注药管线注入排液

在存在化学药剂注入管线和化学药剂注入阀的井中，利用气井化学药剂注入管线和注入阀进行起泡剂注入，注入压力参数主要考虑井底流压和注药管线摩擦阻力，工艺管柱如图3所示。

图3 化学药剂注入管线泡排工艺管柱图

该工艺需生产管柱自带化学药剂注入管线，且化学药剂注入阀下入深度足够深，才能得到较好的气泡效果，因其油管中无其他作业设备，可保证作业过程中的井下安全性。同时，在产液量较大的井中起泡剂需连续注入才能起到较好效果。

2.2 小直径管泡沫排液

小直径管泡沫排液利用连续作业设备将3/8"的毛细钢管从生产管柱内下入到积液气井预设位置，然后利用加压设备将起泡剂注入井底，借助井筒内气流的扰动实现药剂与井液的充分混合产生泡沫，进而达到排液采气的目的。小直径钢管泡排具有不动管柱作业的优点，在海上积液气井的治理中发挥了重要的作用。小直径钢管泡沫排液采气井下管柱如图4所示。

图4 小直径管投注工艺

小直径管泡沫排液采具有成本低、设备占地面积小和排液效果显著的特点，气工艺可通过小直径管将起泡剂注入预定积液位置，而不受深度限制，实现快速排液。但因下入小直径管导致井下安全阀无法关闭，存在井喷风险，破话井筒完整性。

2.3 固体起泡剂排液采气

固体起泡剂排液采气为成熟的排液采气技术，通过井口固体投棒装置人工或自动定期投注固体泡排棒，投棒后焖井，待泡排棒溶解后进行开井放喷，实现排液采气。该工艺主要适合产积液不严重、产液产气较小的气井。

对于海上大斜度气井、工艺管柱复杂气井，因固体泡排棒在投棒过程中可能存在管柱内留卡堆积并融凝的可能性，安全风险较高，需慎重作业（图5）。

图5 生产油管投注工艺

2.4 连续油管泡排+气举复合排液工艺

海上气田气井在完井、修井及水淹井在不动管柱的情况下常采用连续油管气举进行诱喷，以期达到正常生产的目的。

由于井筒液体的存在，在采用连续油管气举诱喷时，积液深度、举升液体的量决定注气量及注气压力，在供液能力较强的井中，需要较高的产液量和较大的注气压力，而受平台作业条件的限制，现场能够提供的氮气气源往往有限，不足以快速实现气井的诱喷，因此提出结合泡排举升工艺，采用泡排+气举复合诱喷工艺技术，在气源有限的况下提高气井的携液能力。