芻議江漢油田采油區(qū)化學排水方式的使用

朱智淵　長江大學工程技術學院石油化工學院

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芻議江漢油田采油區(qū)化學排水方式的使用

朱智淵長江大學工程技術學院石油化工學院

摘要：江漢油田采油區(qū)淺層氣藏在開發(fā)中容易出水，化學排水是提高出水氣井開發(fā)效果的有效措施之一，本文通過對化學排水的排液機理和影響泡沫性能因素的研究分析，得出適用于該方法的氣井范圍，并經(jīng)過現(xiàn)場實踐，證明該方法具有施工容易、成本低、收效快、不影響日常生產(chǎn)等優(yōu)點，在江漢油田采油區(qū)有很強的適用性。

關鍵詞：江漢油田化學排水適用性

江漢油田采油區(qū)淺層氣藏以河流相沉積的透鏡狀巖性氣藏為主，氣藏埋藏淺、成巖作用差、儲層膠結疏松，且多數(shù)具有邊、底水，開發(fā)中容易出水。目前，江漢油田采油區(qū)淺層氣藏的出水已經(jīng)成為制約氣藏高效開發(fā)的首要問題，制定合理的排水采氣措施是提高邊底水氣藏采收率的主要手段，其中，化學排水采氣是淺層氣藏開發(fā)中重要的排水采氣方法之一。

一、采油井出水原因及危害

（一）氣井出水原因

氣井產(chǎn)水主要有地質因素和工程因素兩個方面，具體原因有：①工作制度不合理，配產(chǎn)過高，使邊底水突進，從而造成氣井出水；②儲層存在裂縫，邊底水沿裂縫錐進；③氣井鉆在離邊底水很近的區(qū)域，或者在有底水的氣藏打井過深，接近氣水接觸面。

（二）氣井出水的危害

主要危害有：①降低氣相滲透率，產(chǎn)氣量下降，遞減期提前；②可能對氣藏產(chǎn)生分割，形成死氣區(qū)，降低最終采收率；③氣體舉升過程中壓力損失大，井筒容易積液甚至水淹停產(chǎn)；④降低天然氣質量，增加脫水費用和設備，增加開采成本。

二、化學排水的處理方式

化學排水采氣是一項減少井底積液，疏導氣水通道，改善或恢復氣井生產(chǎn)能力的助產(chǎn)措施。其原理是從井口向井筒內注入一定數(shù)量的表面活性劑，借助天然氣流的沖擊和攪動，把井底積液變成大量的低密度泡沫，使流體密度降低易于被天然氣流帶到地面，從而達到降低井筒回壓、提高氣井自噴能力的目的。

（一）排液機理

液滴的半徑由液體的表面張力和氣體的動能來決定.通過注入表面活性劑降低液滴半徑，從而降低排液氣速達到排液的目的。表面活性劑達到一定的濃度后，所需的排液速度降到氣井內實際氣速以下，這時氣井就可以舉升液體。

（二）影響泡沫性能的主要因素

（1）表面張力。泡沫的形成需要很多條件。首先要有足夠低的表面張力和蒸汽壓力。其次，溶液的表面張力必須在一定的范圍之內。據(jù)分析性能最好的泡沫其表面張力為50mN/m。表面張力必須在體系的動態(tài)條件下測定。并不是表面張力越低越好，泡沫的形成需要性質完全不同的分界面，因此在無水的油相中很難形成泡沫。理論上對于泡沫形成和預測最小氣速最關鍵的參數(shù)是表面張力。通過實驗可以得出混合液體的表面張力越小，所需的氣體流速也越小。

（2）泡沫密度。通過攪拌實驗可以確定泡沫的功效和穩(wěn)定性。在實驗中可以記錄出攪拌后泡沫和液體的總體積，以及泡沫的半衰期，而泡沫的密度是濃度的函數(shù)，濃度越高，發(fā)泡狀況越好，泡沫的密度也就越低。隨著泡沫密度的降低，所需的氣井排液氣速也隨之降低。由于化學作用，泡沫的密度和表面張力對于產(chǎn)氣井的排液都有重要的影響，并且密度的影響更大一些。

（3）穩(wěn)定性因素。影響泡沫穩(wěn)定性的因素主要有礦化度、溫度、凝析油的含量等，尤其是凝析油，它的存在嚴重降低了活性劑的起泡能力，甚至不起泡。然而凝析油對不同表面活性劑的影響也是不同的。

（三）適用范圍

（1）礦化度較高的氣井不易采用。因礦化度增加時，水的表面張力增大，化學排水效果降低；（2）水氣比很高的氣井不宜采用化學排水。在液氣比為5-10m3/104m3之間的低產(chǎn)氣井中發(fā)泡條件最佳；（3）水淹停產(chǎn)井不能采用，必須用其它措施恢復自噴能力后，方可實施該工藝；（4）氣井日排水量在5m3以下。

（四）現(xiàn)場應用效果

江漢油田采油區(qū)淺層氣藏的地層水類型以NaHCO，型為主，根據(jù)對32個地層水樣分析資料的統(tǒng)計，NaHCO3型有21個，占65.6%；CaCl2型有9個，占28.1%；MgCl2型只有2個，僅占6.3%。地層水礦化度低，在2000～6000mg/l之間。一般利用采用JY-1型化學排水劑即可滿足要求?！笆晃濉逼陂g對井筒有積液的氣井共實施化學排水109口井253井次，見效205井次，成功率81%，平均有效期15天，累計增產(chǎn)氣量307.5x104m3。實踐證明，該方法具有施工容易、安全可靠、成本低、收效快、不影響日常生產(chǎn)等優(yōu)點，是提高出水氣井開發(fā)效果的有效措施之一。

三、結束語

通過理論分析與生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn).化學排水需要關注以下幾個方面的問題：

一是優(yōu)選化排氣速，在氣水兩相垂直流動過程中，氣速越大，排水能力越好，然而在化學排水中卻不盡然，適合的氣速可以獲得最佳的助采效果?，F(xiàn)場施工時，應對氣井進行生產(chǎn)動態(tài)分析，計算天然氣在井筒內的流速，并根據(jù)生產(chǎn)情況進行必要的調整，以避免最不利的排液流速。

二是選擇適宜的化排流態(tài).化排中只考慮氣流速度還不足以概括氣井帶水能力，而應該分析油管中氣水兩相垂直流動狀態(tài)，對于生產(chǎn)井可根據(jù)氣水流速、壓降梯度及氣水產(chǎn)量波動程度來判斷。

三是合理使用濃度，施工中并不是使用的化排劑越多、濃度越大越好，而是存在一個最佳濃度，在最佳濃度時排水量增值最大。

從江漢油田采油區(qū)的使用效果來看，化學排水采氣有很強的適用性。但江漢油田氣井對井筒積液很敏感，少量積液即可造成產(chǎn)量大幅下降，以至間歇泡排有效期較短。建議可采用連續(xù)注入方式，保持井筒清潔，以維持氣井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

江漢油田采油區(qū)淺層氣藏由于出水情況較為普遍，連續(xù)生產(chǎn)有利于地層產(chǎn)出水的連續(xù)排出，同時也可以降低因氣水兩相在井筒周圍的二次分布導致的儲層劣化程度。但現(xiàn)階段在沒有大的產(chǎn)能接替情況下，氣層氣生產(chǎn)只能采用間歇生產(chǎn)方式以確保冬季供氣的穩(wěn)定。

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