探究蘇里格氣田排水采氣技術(shù)進(jìn)展及對策

劉兵

【摘 要】蘇里格氣田是一個較為典型的三低氣田。在接受投產(chǎn)后，蘇里格氣田的產(chǎn)氣量和壓力下降速度較快，并且其中的氣井?dāng)y液能力不足。在相關(guān)調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，井底積液現(xiàn)象也存在較為明確的障礙，導(dǎo)致井筒積液，存在明確矛盾。所以論文中對蘇里格氣田排水采氣技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為其中的進(jìn)展提供了相應(yīng)的對策，明確了氣井在不同生產(chǎn)階段所需要應(yīng)用的采氣排水工藝，旨在為我國蘇里格氣田排水采氣技術(shù)的進(jìn)步提供參考和幫助。

【Abstract】Sulige gas field is a typical three low gas field. After accepting production， the gas production and pressure of Sulige gas field drop rapidly， and the liquid carrying capacity of gas wells is insufficient. In the relevant investigation and study， there are also clear obstacles to the bottom hole fluid accumulation， which lead to well bore fluid accumulation， and there is a clear contradiction. Therefore， this paper analyzes the present situation of water pumping and gas production technology in Sulige gas field， provides corresponding countermeasures for its progress， and clarifies the water pumping and gas production technology needed in different production stages of the gas wells. The purpose of this paper is to provide reference and help for the progress of water pumping and gas production technology in Sulige gas field in China.

【關(guān)鍵詞】蘇里格氣田；排水采氣；技術(shù)分析；氣田工藝

【Keywords】Sulige gas field； water pumping and gas production technology； technical analysis； gas field technology

【中圖分類號】TE37 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）11-0165-02

1 蘇里格氣田應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 蘇里格氣田存在的問題現(xiàn)狀

就目前來說，經(jīng)相關(guān)研究顯示，蘇里格氣田的氣井單井產(chǎn)量較低，這就導(dǎo)致氣井在生產(chǎn)過程中攜液較為困難。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是，井底近井區(qū)積液在水分侵蝕和水敏黏土礦物膨脹的影響下，導(dǎo)致氣井內(nèi)的氣相滲透率有明顯下降的情況。同時液面下油和套管在水分的影響下，會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的情況，如果相關(guān)器材出現(xiàn)了銹蝕，就會嚴(yán)重影響氣井中水分的排出，導(dǎo)致氣井在日常運行中存在管道堵塞的情況，直接影響了氣井的產(chǎn)氣效率。另外，蘇力格氣田地層回壓較大，氣井生產(chǎn)的能力會受到嚴(yán)重影響，嚴(yán)重時甚至可能導(dǎo)致氣層出現(xiàn)受損，氣體也難以從土壤中排出，影響了氣井的產(chǎn)氣效能。并且在蘇里格氣田長時間的開采狀態(tài)下，應(yīng)用時間較長的氣井中的地層能量會出現(xiàn)降低和減小的情況，其中的壓力差也會隨之減小，導(dǎo)致井底積液現(xiàn)象愈加嚴(yán)重，影響了氣體的排出，產(chǎn)水量也在不斷增大，井底積液問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了氣井的正常生產(chǎn)。

1.2 國內(nèi)氣井排水采氣技術(shù)現(xiàn)狀

相較于國外先進(jìn)技術(shù)來說，國內(nèi)開展排水采氣工藝的時間較晚，而在我國四川氣田應(yīng)用排水采氣研究的時間，最早通過借鑒國外成功經(jīng)驗，根據(jù)四川氣田的實際情況，做了各種排水采氣實驗，也獲得了一定的效果。應(yīng)用廣泛的主要以復(fù)合排水采氣工藝和泡沫排水采氣工藝為主。

泡沫排水采氣工藝是四川氣田首先推廣使用的一種排水采氣技術(shù)。自1980年開始，四川通過對氣井進(jìn)行分析研究，了解了泡沫采氣工藝的應(yīng)用技術(shù)，針對氣田特點研制出了適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的起泡劑，并根據(jù)工藝和土壤狀況設(shè)計了相應(yīng)的加注方式。而在順利應(yīng)用后，根據(jù)我國不同地區(qū)的氣產(chǎn)狀況，研究了多種功能的不同起泡劑和加注設(shè)備，解決了我國多數(shù)特殊井的加注問題，隨著這項技術(shù)的不斷推廣和發(fā)展，在多個氣田的氣井上都得到了良好的應(yīng)用效果，獲得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。

而復(fù)合排水采氣工藝是將兩種或兩種以上的排水采氣工藝進(jìn)行組合。這種應(yīng)用方式主要是在單向排水采氣工藝，難以滿足氣井穩(wěn)定生產(chǎn)的狀況下，根據(jù)氣井和環(huán)境的具體狀況，選擇合適的排液采氣方案進(jìn)行復(fù)合應(yīng)用，較為常見的屬于球塞氣舉排水采氣方案和泡沫排水采氣方案。

2 工藝優(yōu)化方案

2.1 泡沫排水

泡沫排水采氣方案，其主要目的是通過起泡劑注入的方式，將氣井井底積液轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏惹乙讛y帶的泡沫狀流體，這樣能夠提高氣井的氣體攜液能力，降低氣井的攜液臨界值。其相關(guān)研究顯示，根據(jù)氣井的具體狀況和環(huán)境因素，做好起泡劑選擇能夠有效降低臨界攜液流量60%左右。這種方案對于自噴能力較強(qiáng)，和油管套管暢通的氣井來說，有良好的應(yīng)用效果，這種方案使用設(shè)備較為簡便，并且施工難度較低，不會對氣井的正常生產(chǎn)造成影響[1]。泡沫劑的主要成分屬于一種表面活性劑，表面活性劑也是一種線性分子，由兩種不同的基團(tuán)所組成，一方面是需要與水分子進(jìn)行強(qiáng)力結(jié)合的親水基團(tuán)，另一方面則是與水親和度較低的親油基團(tuán)。根據(jù)相似相溶原理，而能夠溶于水中的表面，活性劑中的親水基團(tuán)能夠與水分相互融合，而親油基團(tuán)則會分布在水分表面并排成整齊的吸附層，而溶液表面張力也會出現(xiàn)大幅降低的情況，所以在這種情況下，對其中通入氣體親油基團(tuán)則會排列在液膜內(nèi)外兩面，而親水基團(tuán)則會排列于液體內(nèi)部，通過分子間作用力形成穩(wěn)定泡沫。

在進(jìn)行起泡劑的選擇時，根據(jù)起泡劑的不同存在泡沫含水率的差異。而泡沫含水率較低的起泡劑具有抗高礦化度和抗凝吸油的性能。而在應(yīng)用過程中，泡沫含水率較低，能夠使單位體積內(nèi)泡沫的含水量低于常規(guī)起泡劑。這種狀況就能夠保證單位體積內(nèi)的泡沫，對井底造成的壓力較常規(guī)起泡劑更小，對于低壓和低產(chǎn)的氣井應(yīng)用來說，有更為優(yōu)良的效果。

2.2 柱塞氣舉排水采氣工藝研究

柱塞氣舉是一種較為特殊的間歇氣舉，而住塞則作為一個固體對界面進(jìn)行密封，其主要目的是將舉升氣體和被舉升液體進(jìn)行分隔和阻斷，這樣能夠有效減少氣體的流竄和液體的滑落，從而對舉升效率進(jìn)行提高[2]。而在這項工藝中，推動柱塞以及柱塞上部液體的能量，主要來源于儲存在套管內(nèi)中的高壓氣體，并且一部分還含有關(guān)井恢復(fù)期，進(jìn)入套管的地層氣體。而在完成開井生產(chǎn)后，油管內(nèi)的壓力會出現(xiàn)迅速降低的情況，所以套管中的氣體受壓力影響，就會朝油管內(nèi)不斷膨脹，進(jìn)而對柱塞以及上部分液體進(jìn)行推動，從而實現(xiàn)向上運動的效果。同時，如果套管內(nèi)含有的氣體具有足夠的能量，就能將液體推送到井口，從而實現(xiàn)將積液排出的效果。在進(jìn)行排水采氣工作流程的建立時，為了解決單井產(chǎn)氣量較低和產(chǎn)水量計量存在差異的問題，應(yīng)當(dāng)結(jié)合蘇里格氣田集氣的工藝特點，做好相應(yīng)的裝置選擇，研發(fā)合適的產(chǎn)水量計量裝置來對井底積液量進(jìn)行分析，通過合適的裝置來對氣井中的產(chǎn)水量進(jìn)行計量。

就目前來說，在對柱塞工藝進(jìn)行調(diào)研和集成時，根據(jù)蘇里格氣田的低產(chǎn)低壓特點以及數(shù)據(jù)傳輸方式，選擇合適的裝置是進(jìn)行相應(yīng)的柱塞氣舉方案的關(guān)鍵因素。不僅應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境選擇合適的裝置，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)裝置和數(shù)據(jù)變化，建立起相應(yīng)的算法控制平臺，并建立起遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)柱塞氣舉系統(tǒng)的自主研發(fā)，通過自主研發(fā)的方式，應(yīng)用柱塞氣舉系統(tǒng)，能夠降低應(yīng)用過程中的70%左右的成本。

2.3 氣舉復(fù)產(chǎn)

針對產(chǎn)量較低且氣壓較低的積水井來說，在進(jìn)行長期關(guān)井后再次開井，難以進(jìn)行自噴生產(chǎn)，所以需要做好相應(yīng)的水井復(fù)產(chǎn)措施，其中應(yīng)用的方式主要包括氮氣氣舉和壓縮機(jī)氣舉等方案。

氮氣氣舉和壓縮機(jī)氣舉來說，是目前應(yīng)用廣泛的兩種氣井氣舉方案，但這兩種氣舉方案都只能應(yīng)用于產(chǎn)能較好的氣井中。這種方案能夠在氣井再次開井以后，快速對氣井進(jìn)行恢復(fù)，使氣井能夠進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。必要時也可以采用兩種方案進(jìn)行多次氣舉和混合氣舉的方式，將井筒和地層中的積液進(jìn)行排除，氣舉能夠獲得較為明顯的效果。而產(chǎn)地沉水和產(chǎn)能較低的氣井中，應(yīng)用氣舉的效果往往較差。同時針對水淹井和積液嚴(yán)重的氣井來說，應(yīng)用氣舉需要采用井間互聯(lián)氣舉工藝，通過統(tǒng)一管理的方式，對氣舉效果進(jìn)行提升，從而提高氣井的恢復(fù)力。

在進(jìn)行氣舉復(fù)產(chǎn)的工作時，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的思路，制定遵循便捷且高效的工作原則，對氣井的積液狀況進(jìn)行判斷。首先采用合理的產(chǎn)量遞減方案和壓降速率方案，對氣井的整體狀況進(jìn)行了解。采用生產(chǎn)曲線法，對氣井的恢復(fù)狀況進(jìn)行動態(tài)分析，了解氣井在恢復(fù)后可能的產(chǎn)氣量，通過壓力梯度測試來了解氣井在恢復(fù)后的具體狀況，并根據(jù)泡沫排水和各種新工藝的應(yīng)用效果來實施氣井規(guī)模化管理，為排水采氣技術(shù)進(jìn)行改良，從而形成適合的配套工藝技術(shù)。通過這種方式來對生產(chǎn)方案和生產(chǎn)制度進(jìn)行改良，對日常產(chǎn)氣進(jìn)行綜合判斷，制定相應(yīng)的產(chǎn)氣布標(biāo)和選景原則，對優(yōu)質(zhì)的排水采氣方案進(jìn)行廣泛普及。

3 結(jié)語

在進(jìn)行蘇里格氣田的復(fù)合排水采氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)選擇合適的工藝技術(shù)，可以在應(yīng)用過程中選擇較為成熟的單向排水采氣工藝進(jìn)行組合，發(fā)揮單向排水采氣工藝的同時，進(jìn)行復(fù)合排水采氣選擇，這樣能夠起到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果。并且在應(yīng)用過程中，多種方案進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，能夠有效提高升舉的效率，使蘇里格氣田能夠在應(yīng)用過程中得到高效開發(fā)，為采氣工作提供幫助。

【參考文獻(xiàn)】

【1】耿羅斌. 蘇里格氣田產(chǎn)水井管理及排水采氣工藝技術(shù)試驗研究[D].西安：西安石油大學(xué)，2015.

【2】楊旭東，白曉弘，李耀德，等.蘇里格氣田智能柱塞氣舉排水采氣技術(shù)研究[J].鉆采工藝，2013，36（05）：13-14+55-57.