膜制氮配合連續油管排液技術在高含硫氣井復產中的應用研究

魏鳳玲，王連習，李宗林，劉 芳

（中原油田石油工程技術研究院，河南濮陽 457001）

膜制氮配合連續油管排液技術在高含硫氣井復產中的應用研究

魏鳳玲，王連習，李宗林，劉 芳

（中原油田石油工程技術研究院，河南濮陽 457001）

普光部分氣井由于地層壓力降低、產水量增加、作業后井筒積液等原因，造成復產困難。為了安全快速排出井筒積液，根據膜制氮技術制氮速度快、注氣點及注氣速度靈活可控，排液速度快，施工安全等優點，提出了膜制氮配合連續油管排液復產技術，對普光三口典型井做了工藝參數優化設計，在現場得到了成功應用，快速排出了井筒積液，恢復了生產。

膜制氮；連續油管；排液采氣；復產

1 膜制氮連續油管氣舉排液工藝原理

1.1 工藝原理

膜制氮連續油管氮氣氣舉排液工藝技術是將一裝有單向閥的連續油管通過生產管柱下入井筒預定排液深度，通過制氮車現場進行制氮增壓來循環注氮氣，管柱可邊下入、邊注氮氣，也可直接下至預定深度后再注氮氣，利用氣液混合卸壓原理，將井筒中的積液帶出井筒。當井筒內的殘留液體逐漸被排出并被進入井筒的油氣藏流體驅替時，油氣藏中會產生較大的壓降，當壓降大到油氣藏流體能以穩定的速度流入井筒時，停止注氣，將連續油管起出，氣井即可依靠自身能量進行連續生產。

1.2 工藝流程

1.2.1 制氮、注氮工藝流程

膜制氮增壓設備由兩臺特車組成：一臺為制氮車，一臺為氮氣增壓車。制氮車采用物理方法將環境空氣經噴油螺桿空氣壓縮機組進行壓縮、油氣分離、冷卻后，進入膜系統的空氣處理裝置，膜系統的處理裝置對空氣中的油水進行分級過濾、溫度調節、活性碳吸附除油等處理。處理后的干燥、潔凈、恒溫的壓縮空氣進入膜分離制氮裝置，膜分離制氮裝置對空氣進行氧氮分離。空氣壓縮機產生的高壓空氣進入膜組時，空氣中的氧氣、水蒸氣及少量的二氧化碳透過膜進人另一側被富集，膜組的側面分離出的富氧空氣收集后排到大氣，氮氣透過膜的速率較慢則在膜組的出口滯留被收集，被收集的氮氣出口壓力幾乎與入口壓縮空氣的壓力相同。膜制氮系統可將空氣中氮從 78%提高到 95%以上，最高可得99.9%的純氮氣。通過系統的控制面板調節壓縮空氣的壓力、流速及溫度等參數，可以得到工藝所要求的氮氣純度和流量。

2 普光氣田注氮氣舉排液復產工藝設計

2.1 注氮氣舉泵注方式和排液方式

排液方式分油管注氮氣環空排液的正舉排液和環空注氮氣油管排液的反舉排液兩種，其中，采取油管注氣，排液通道截面有效增大，隨著環空液體中的氮氣向井口上升，其膨脹速度越來越大，帶動液體克服摩擦阻力和靜液柱壓力快速上升到井口，氮氣從流體中排出，完成排液。油管注氣可以節約用氣量。反舉排液是采用環空注氣，油管內的摩阻會隨著注氣量的增加而增大，當注氣量達到一定值后，產液量反而減少，產生“梯度逆轉”現象；綜合對比兩種排液方式的優缺點，普光氣井采用油管注環空排液的正舉方式。

2.2 注氮氣舉泵注工藝

（1）下放連續油管至液面下500m，開泵，試循環，泵注過程中，若井口持續排液且液量穩定，則繼續排液；若液量持續明顯減少（出液量低于1m3/h），則下放連續油管至下一深度。

（2）根據氣舉閥逐級卸載原理，采用PIPESIM軟件設計出各段排液深度并逐段泵注氮氣進行排液，若在某一深度泵注排液時氣井油壓上升較快，停泵后氣井能自噴生產，則不再加深，直接上提連續油管，結束本次施工。

（3）若泵注到最深設計位置后氣井不能自噴，則上提連續油管至井口，恢復液面24h后進行下一次排液施工。

（4）兩次連續油管注氮氣舉后，氣井依然不能自噴，則下放連續油管至產層附近，泵注適量泡排劑，然后注入氮氣并逐漸上提連續油管直至放噴口出液、氣后，再逐漸下深連續油管至產層處進行連續氣舉排液。

3 普光氣田注氮氣舉排液復產現場應用

2014—2015年，先后在普光氣田P2、P6、P1井進行制注氮氣舉排液施工。

（1）P2井注氮氣舉排液應用

該井2013年7月8日15：30酸化，3次關井恢復壓力，開井后井口壓力均降落為0；2013年7月12日進行液氮助排施工，無液體排出；2013年11月1—2日重復酸化，油壓由46.8 MPa降至0，2013年11月6日關井，油壓、套壓0MPa。2014年7月7—12日、8月14—19日進行兩次排液施工，累計注氣時間42h，共注入氮氣3.02 ×104m3，排出井內液體總量為548.2m3，達到了排液復產目的。

（2）P6井注氮氣舉排液應用

2013年11月27日因產水量大關井，2013年12月6日開井復產沒成功，再次關井；2014年12月11日實施泡排，共注入泡排劑800L，關井后開井排液未恢復生產，12月17日再次關井。2015年3月29—4月1日、6月26—29日進行兩次排液施工，總施工時間為43h，注入氮氣總量為31 084m3，排液深度達6 150m，排出井內液體共計180.9m3。

（3）P1井注氮氣舉排液應用

該井是一口見水井，2013年11月26日產氣20×104m3/d，日產液上升至300m3/d。2014年9月13—26日完成下橋塞及注水泥塞施工，9月26—27日采用連續油管配合橇裝制氮車進行氣舉排液，共注入氮氣1.14 ×104m3，排出井內液體20m3。措施后該井日產氣量恢復至20×104m3/d，產水量下降至3m3/ d，恢復了該井產能。

4 結論與認識

1）橇裝制氮配合連續油管排液技術在普光成功應用3口井，表明制氮車連續油管氣舉排液技術在普光復產中的可行性，同時也表明了工藝參數的合理性。

2）橇裝制氮配合連續油管排液技術為同類氣田的有效開發提供了新的思路。

3）制氮車不單能配合連續油管進行氣舉排液施工，高壓氮氣（≤35MPa）還可用于氮氣吞吐等工藝；低壓氮氣（≤2.1MPa）用于油氣場站、管線氮氣吹掃 置換工藝。

4）橇裝膜制氮加連續油管排液需要改進之處：對膜制氮裝置制氮工藝進一步研究，降低含氧量提高氮氣純度以降低高含硫氣田氣舉過程中井內工具及連續油管入井腐蝕現象。

[1] 王海濤，趙全民，李相方.連續油管攜氮氣排液工藝理論研究[J].石油鉆采工藝，2009，31（1）：61-64.

Study on the Application of Membrane Nitrogen Combined with Continuous Tubular Discharge Technology in the Production of High Sulfur Gas Well

Wei Feng-ling，Wang Lian-xi，Li Zong-lin，Liu Fang

In order to safely discharge the wellbore effluent rapidly，the nitrogen production rate of the Puguang partial gas wells is increased due to the decrease of the formation pressure，the increase of the water production and the effluent of the wellbore after the operation.The gas velocity is flexible and controllable，the discharge speed is quick and the construction safety is the same.The technology of membrane nitrogen production combined with continuous tubing drainage is put forward，and the optimization parameters of the typical wells of Puguang three wells are made and successfully applied in the field.Discharged the wellbore effluent，resumed production.

membrane nitrogen；coiled tubing；effluent gas production；restoring production

TE355.7

A

1003–6490（2017）05–0076–02

2017–04–06

魏鳳玲（1972—），女，湖北荊州人，高級工程師，主要從事采氣工程工作。