大牛地氣田氣井常見堵塞類型及防治方法

羅斌（中石化華北分公司第一采氣廠，河南鄭州450006）

大牛地氣田氣井常見堵塞類型及防治方法

羅斌（中石化華北分公司第一采氣廠，河南鄭州450006）

在總結(jié)分析大牛地氣田開發(fā)過程中不同堵塞類型的基礎(chǔ)上，研究摸索出一套有效的解防堵工藝方法，并對現(xiàn)有“以加注甲醇為主的解防堵工藝”提出優(yōu)化建議，為提高生產(chǎn)效益和其他類似氣田的解防堵工作提供借鑒經(jīng)驗。

大牛地氣田；堵塞；解堵防堵

大牛地氣田屬于“低壓、低滲、低豐度、低產(chǎn)、致密性砂巖氣藏”，截止2014年，已經(jīng)建成年產(chǎn)超過40億方產(chǎn)能。集氣站采用單井高壓集氣、水套爐加熱、氣嘴和針閥節(jié)流降壓降溫，然后通過分離器進行氣液分離，最后計量外輸。在天然氣開采過程中，地下井筒和地面采氣管線堵塞是影響氣田生產(chǎn)的主要因素之一。

1.水合物堵塞

1.1 水合物成因

在一定的溫度和壓力條件下，含水天然氣易形成水合物，堵塞氣井或管線。研究表明，大牛地氣田水合物的生成溫度為16-22℃，而環(huán)境溫度為-30-40℃，是水合物形成的高發(fā)區(qū)域。單井采用高壓進站，站內(nèi)節(jié)流，低溫分離，管線長管徑小，為水合物的生成創(chuàng)造了條件，特別在寒冷季節(jié)，水合物堵塞相對嚴重。

1.2 水合物防治

1.2.1 水合物預防

大牛氣氣田開發(fā)實踐中發(fā)現(xiàn)：甲醇具有-97.8℃的熔點，能有效抑制水合物生成，加注甲醇能更好適應(yīng)氣田低溫環(huán)境的要求，而且再生回收工藝成熟，因此甲醇逐漸代替了乙二醇，成為氣田首選水合物抑制劑。對于油套管連通且具備連續(xù)帶液生產(chǎn)的氣井，向井內(nèi)油套環(huán)空注醇；對于油套管不連通的氣井，向采氣管線和油管內(nèi)注醇。

1.2.2 解除水合物堵塞方法

大牛地氣田常用解除水合物堵塞方法有：加注甲醇、提高流速、降壓、反向受力、加熱。

1.2.2.1 在一定條件下，水合物能溶于甲醇，從而起到解堵效果。

1.2.2.2 提高管線內(nèi)天然氣流速，利用天然氣對堵塞部位松散水合物的沖刷帶動作用解除堵塞。提高天然氣流速解堵，時機掌握非常重要，若在水合物已經(jīng)與管壁結(jié)合得緊密時提產(chǎn)，因節(jié)流效應(yīng)反而會加速水合物的生成。

1.2.2.3 將堵塞部位降至常壓，水合物會自然溶解。但降壓解堵速度緩慢，特別是在環(huán)境溫度較低的情況下，一般需要與甲醇解堵配合使用。

1.2.2.4 在井口放空，站內(nèi)加壓，使管線內(nèi)天然氣反向流動，從而改變堵塞部位水合物受力方向，將水合物反向帶出。

1.2.2.5 井內(nèi)油管形成水合物堵塞，可改為套管采氣，利用地層溫度解除堵塞。

通常情況下，上述解除水合物堵塞方法并不是孤立的，根據(jù)實際情況聯(lián)合運用，以取得更好的效果。

2 積液堵塞

2.1 積液堵塞原因

2.1.1 伴隨天然氣產(chǎn)出的地層水聚集在采氣管線低洼處，當氣井壓力不能將其推進至集氣站時造成液堵。大多出現(xiàn)在低產(chǎn)氣，高產(chǎn)水，管線較長的氣井。

2.1.2 當井筒內(nèi)氣體流速過低，沒有足夠能量帶動液體連續(xù)向上流動，產(chǎn)生“滑脫現(xiàn)象”，液體回落到井底，形成積液。當積液來源為凝析液時，隨著氣流的上升，壓力、溫度將降低，液體滯留在井筒上部，當積液達到一定量時，可使氣井“假死”甚至停噴。

2.2 預防和解除液堵的方法

2.2.1 適時提產(chǎn)帶液將管線內(nèi)積液帶入集氣站，對防止采氣管線液堵有較好的效果，在提產(chǎn)帶液之前先加大注醇量防止產(chǎn)生水合物。

2.2.2 “早發(fā)現(xiàn)早處理”是預防井內(nèi)積液堵塞最主要的關(guān)鍵。井內(nèi)積液堵塞是一個緩慢的量變過程，通過生產(chǎn)參數(shù)變化分析和流壓測試資料能準確的判斷井內(nèi)積液情況。若氣井經(jīng)常積液，說明該氣井攜液能力差，應(yīng)對其實施輔助排水采氣工藝。

3.泡沫堵塞

3.1 泡沫堵塞成因

大牛地氣田70%以上氣井均實施泡沫排水采氣工藝，起泡劑與井內(nèi)積液產(chǎn)生大量高含水泡沫，當氣井帶液能力不足時，含水泡沫使得氣井油壓迅速下降，甚至停噴。另外，當高含水泡沫進入采氣管線后，部分低產(chǎn)低壓氣井不能將含水泡沫推進至集氣站，從而造成泡沫堵塞。

3.2 泡沫堵塞防治

優(yōu)化加注起泡劑量，采取消泡措施，發(fā)現(xiàn)泡沫堵塞后，及時降壓放空管線，能有效解除含水泡沫堵塞。

4.結(jié)冰堵塞

4.1 結(jié)冰堵塞成因

大牛地氣田單井采氣管線全部采取不保溫埋地1.5m鋪設(shè)。通過測試地面下1.5m溫度可知：夏季土壤溫度17℃；冬季土壤溫度：0.5℃。實際中，部分采氣管線覆蓋沙土層被風刮走，造成采氣管線裸露。冬季最低溫度可達-30℃，如果積液管線正好在凍土層以上，加之積液含醇量不足，這就可能出現(xiàn)結(jié)冰堵塞。

4.2 結(jié)冰堵塞預防

在冬季低溫下，要解除冰堵比較困難，因此預防是關(guān)鍵。管線埋地一定要在凍土層以下，盡量減少或者避免翻越沙梁形成管線起伏，給積液造成有利地勢。加強巡管及時治理裸露管線，關(guān)井后要及時吹掃管線內(nèi)積液。

5 注醇解防堵制度優(yōu)化

加注甲醇解防堵工藝是大牛地氣田重要配套工藝技術(shù)，在現(xiàn)場應(yīng)用時可根據(jù)生產(chǎn)實際情況，按照“注醇工藝最優(yōu)、注醇量最優(yōu)”的原則進行優(yōu)化：

5.1 盡量采取套管環(huán)空加注甲醇，如果地面管線經(jīng)常堵塞，可改為管注，同時使用泵車定期往環(huán)空注醇。

5.2 冬季和相對高壓、高產(chǎn)液氣井推薦采用連續(xù)注醇制度；夏季采用間歇或停止注醇制度。

5.3 利用Pipesim軟件模擬單井水合物形成條件，為注醇量調(diào)整提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。

5.4 推進井下節(jié)流或新型水合物抑制劑試驗，豐富氣田解防堵工藝技術(shù)。

［1］楊繼盛.采氣工藝基礎(chǔ)［M］.石油工業(yè)出版社，1992.12.

［2］楊川東.采氣工程［M］.石油工業(yè)出版社，2001.2.

羅斌（1982-），男，漢族，四川蒲江人，畢業(yè)于西南石油大學油氣儲運工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事天然氣開采與技術(shù)研究工作。