大寧-吉縣區塊致密砂巖氣井排水采氣工藝技術探討

李積風，孫龍飛，祁煒，張鵬，胡濤，黨少龍，陳錦

（中國石油煤層氣有限責任公司臨汾分公司，山西臨汾041000）

大寧-吉縣區塊致密砂巖氣井排水采氣工藝技術探討

李積風，孫龍飛，祁煒，張鵬，胡濤，黨少龍，陳錦

（中國石油煤層氣有限責任公司臨汾分公司，山西臨汾041000）

針對目前大寧-吉縣區塊致密砂巖氣井面臨產水氣井及產水類型識別難度大，常規助排工藝適用界限不明確兩大技術難題，文章通過總結弱噴產水氣井識別及生產階段劃分方法，根據常用助排工藝適應性，制定出致密砂巖氣井的積液識別方法和排水采氣工藝技術。通過現場試驗及效果分析，論證排水采氣技術對策的可行性，為大寧-吉縣區塊后期長期穩產提供強有力的技術支撐。

致密砂巖氣；生產特征；積液識別；排水采氣

1　大寧-吉縣致密砂巖氣生產概況

大寧-吉縣區塊致密砂巖氣項目2015年3月初啟動，截止2016年6月底，大寧-吉縣區塊致密砂巖氣累計投產氣井42口，日產氣量66×104m3，生產過程中，有15口井出現明顯的積液特征，占投產氣井的35.7%。這些低壓低產氣井產能普遍較差［1］，不能滿足攜液要求，造成部分氣井井底或井筒積液增加，嚴重影響了氣井連續穩定生產。

2　階段性排水采氣技術對策制定

2.1技術路線（見圖1）

圖1　技術路線示意圖

2.2弱噴產水氣井識別

以井筒臨界攜液流量、氣井生產動態、液面探測為依據，總結出大寧-吉縣弱噴產水氣井識別方法，通過此方法篩選出26口弱噴產水氣井，井均套壓9.8 MPa，日產氣量均在1.0×104m3以下（見表1）。

2.3產水類型分析

表1　3種弱噴產水氣井識別方法及特點

根據臨界攜液流量計算，氣井（27/8"油管）若產地層水，井下節流生產時日產氣量達到1.2×104m3以上，才能保證節流器下方連續攜液，但區塊內氣量小于1.2× 104m3/d的氣井仍能夠正常生產，可初步排除產地層水的情況。

另由液面探測數據，20井次流壓測試數據節流器上方平均液柱高度735 m，106井次環空液面探測平均液柱高度僅為202 m，同時結合井筒氣液兩相流曲線判斷氣井產水類型主要為凝析液（見圖2）。

圖2　井筒氣液兩相曲線圖

2.4產水氣井生產階段劃分

結合弱噴產水氣井生產情況，利用李閩模型、修正模型、泡排模型計算不同管柱在不同壓力下的臨界攜液流量后，以臨界攜液流量數據為依據，根據生產工藝對產水氣井生產過程進行階段劃分（見表2、表3）。

表2　3種常用臨界攜液流量模型及適用范圍

表3　2種生產管柱不同井口壓力情況下的臨界攜液流量

根據表3可知，采用27/8"管柱的氣井日產氣量下降至0.5×104m3以下，泡排已無法滿足氣井生產需求，需要打撈節流器，采取其他措施生產。因此，以0.5× 104m3/d為界限，將氣井劃分為節流生產和無阻生產兩大生產階段。

生產工藝劃分：

2.5階段性排水采氣技術對策制定

根據大寧-吉縣區塊各種排水采氣技術的適用范圍，對不同生產階段弱噴產水氣井制定初步的排水采氣技術對策（見圖3、表4）。

表4　目前常用排水采氣工藝對比表

圖3　初步制定階段性排水采氣技術對策

3　階段性排水采氣技術效果分析

3.1泡沫排水采氣效果分析

在大寧-吉縣區塊選取15口不同生產階段的攜液困難井，開展泡沫排水采氣，評價階段性排水采氣技術對策的可行性［2-5］（見表5）。

小結：對于日產氣量0.5×104m3以上的氣井泡排有效率85%以上；日產氣量（0.3～0.5）×104m3的氣井泡排有效率10%～30%；日產氣量0.3×104m3以下的氣井泡排有效率5%以下。

3.2速度管柱排水采氣效果分析

在區塊開展了3口氣井11/2"速度管柱排水采氣試驗（見表6）。

小結：（1）速度管柱用于日產氣量0.3×104m3以上的氣井效果明顯、日產氣量0.2×104m3以上時輔助泡排具有一定的效果；（2）速度管柱的有效期與氣井自身的穩產時間成正比，對于產能好且能夠長期穩產的氣井比較適用。因此，建議選擇具有一定穩產能力、進入攜液困難期且需要打撈節流器生產的氣井，實施速度管柱排水采氣。

表5　不同產量產水井泡排效果統計表

表6　速度管柱氣井措施前后生產數據對比表

3.3柱塞氣舉排水采氣效果分析

優選4口日產3 000 m3以下氣井開展柱塞氣舉排水采氣，氣井生產穩定，平均套壓大幅度下降，助排效果好（見表7）。

表7　柱塞氣舉排水采氣實施效果對比分析表

圖4　致密砂巖氣井排水采氣技術示意圖

小結：通過上述分析表中數據，柱塞氣舉技術能夠有效解決日產3 000 m3以下氣井帶液困難的技術難題，充分挖掘弱噴產水氣井潛力，提高單井采收率。

通過對大寧-吉縣區塊不同生產階段展開的助排措施效果評價，論證了大寧-吉縣致密砂氣井階段性排水采氣技術對策的可行性，同時對其進行了完善（見圖4）。

4　結論與認識

（1）通過臨界流量計算，結合液面探測數據及井筒氣液兩相流曲線，判斷氣井產水主要為凝析液，易集聚在節流器上方，影響氣井的穩定生產。

（2）通過計算不同管柱在不同壓力下臨界攜液流量，將產水氣井生產過程依次劃分為自主攜液、過渡、泡沫助排連續生產、速度管柱連續生產、柱塞間歇氣舉5個主要生產階段。

（3）階段性排水采氣技術對策的制定，為大寧-吉縣區塊后期穩產提供了強有力的技術支撐。

［1］金忠臣.采氣工程［M］.北京：石油工業出版社，2004.

［2］馬文海，等.基于最小攜液流速理論的泡排劑及其注入濃度優選方法［J］.天然氣勘探與開發，2005，28（2）：43-48.

［3］何順利，等.柱塞氣舉影響因素分析及優化設計［J］.天然氣工業，2005，25（6）：97-99.

［4］王惠.蘇里格氣田氣井積液數字化分析技術及應用［G］.第九屆寧夏青年科學家論壇論文集，2013.

［5］向耀權，辛松，何信海，等.氣井臨界攜液流量計算模型的方法綜述［J］.中國石油和化工，2009，（9）：55-58.

TE377

A

1673-5285（2016）09-0069-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.017

2016－07-14

李積風，男（1976-），工程師，1998年畢業于西安交通大學，主要從事致密氣的采氣工藝研究工作。