芻議江漢油田采油區(qū)化學(xué)排水方式的使用

朱智淵　長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院石油化工學(xué)院

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芻議江漢油田采油區(qū)化學(xué)排水方式的使用

朱智淵長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院石油化工學(xué)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(xué)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(xué)排水的排液機(jī)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(shí)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(diǎn)，在江漢油田采油區(qū)有很強(qiáng)的適用性。

關(guān)鍵詞：江漢油田化學(xué)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(jié)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(xué)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(zhì)因素和工程因素兩個(gè)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(jìn)，從而造成氣井出水；②儲層存在裂縫，邊底水沿裂縫錐進(jìn)；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(zhì)量，增加脫水費(fèi)用和設(shè)備，增加開采成本。

二、化學(xué)排水的處理方式

化學(xué)排水采氣是一項(xiàng)減少井底積液，疏導(dǎo)氣水通道，改善或恢復(fù)氣井生產(chǎn)能力的助產(chǎn)措施。其原理是從井口向井筒內(nèi)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(dòng)，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(dá)到降低井筒回壓、提高氣井自噴能力的目的。

（一）排液機(jī)理

液滴的半徑由液體的表面張力和氣體的動(dòng)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(dá)到排液的目的。表面活性劑達(dá)到一定的濃度后，所需的排液速度降到氣井內(nèi)實(shí)際氣速以下，這時(shí)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(nèi)。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(dòng)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(zhì)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(yù)測最小氣速最關(guān)鍵的參數(shù)是表面張力。通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)可以確定泡沫的功效和穩(wěn)定性。在實(shí)驗(yàn)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(xué)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(yán)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(shí)，水的表面張力增大，化學(xué)排水效果降低；（2）水氣比很高的氣井不宜采用化學(xué)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(fù)自噴能力后，方可實(shí)施該工藝；（4）氣井日排水量在5m3以下。

（四）現(xiàn)場應(yīng)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(gè)地層水樣分析資料的統(tǒng)計(jì)，NaHCO3型有21個(gè)，占65.6%；CaCl2型有9個(gè)，占28.1%；MgCl2型只有2個(gè)，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(xué)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(shí)施化學(xué)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(jì)增產(chǎn)氣量307.5x104m3。實(shí)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(diǎn)，是提高出水氣井開發(fā)效果的有效措施之一。

三、結(jié)束語

通過理論分析與生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn).化學(xué)排水需要關(guān)注以下幾個(gè)方面的問題：

一是優(yōu)選化排氣速，在氣水兩相垂直流動(dòng)過程中，氣速越大，排水能力越好，然而在化學(xué)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(shí)，應(yīng)對氣井進(jìn)行生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析，計(jì)算天然氣在井筒內(nèi)的流速，并根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行必要的調(diào)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(yīng)該分析油管中氣水兩相垂直流動(dòng)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(dòng)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(gè)最佳濃度，在最佳濃度時(shí)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(xué)排水采氣有很強(qiáng)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(shí)也可以降低因氣水兩相在井筒周圍的二次分布導(dǎo)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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