海上某高產氣田生產管柱優化研究

李艷飛　胡忠太　李三喜

摘要：海上某氣田布置15口高產氣井，配產從（50～300）×10⁴m³/d，大多數井高峰產氣量在25×10⁴m³/d～70×10⁴m³/d之間，中后期降到10×10⁴m³/d以下。針對所開發的高壓高產氣井，儲層溫壓高、生產期長、修井頻率低等特點，在管柱設計方面盡量簡單化，對生產管柱，氣舉閥、化學藥劑注入閥及循環滑套等存在泄露風險的井下工具進行優選。通過對高產氣井完井生產管柱優化研究，為某海域高產氣田高產井整體開發提供依據。

關鍵詞：海上氣田 高壓高產氣井 完井生產管柱 管柱優化設計 井下工具

一、氣井完井管柱設計存在的難點

海上某氣田為高壓、高產氣田，縱向上會遇到異常高壓氣層，油氣水分布砂體厚度薄，空間分布不連續，復雜的工況給完井生產管柱設計帶來了系列問題：

1.單通道完井不利于保護井筒，可能會導致生產套管破裂、腐蝕破壞及井口失效等事故；

2.若盲目下入永久式封隔器、循環滑套、化學藥劑注入閥、井下溫度壓力計等井下工具，可能導致環空帶壓等井筒完整性問題。

二、完井管柱設計依據

（一）儲層溫壓

氣田開發的G3層以上均為正常壓力系統，地層壓力梯度約為1.0g/cm³，G3b層地層壓力約為37MPa，氣層溫度153℃左右；G4和G5層為異常高壓系統，地層壓力梯度為1.24-1.25g/cm³，地層壓力約為54MPa。

（二）流體性質

天然氣性質良好，甲烷含量87.12%～94.45%，CO₂含量0.93%～5.36%，不含H2S，凝析油密度0.8019～0.8414g/cm³；含蠟量5.84%～8.23%，膠質含量3.17%～5.95%；低含硫。地層水水型為NaHCO₃型，礦化度13760mg/L。

（三）單井產量

氣井生產周期為18～25年，平均為23年。第6～11年氣井產量相繼達到最大值，以后快速遞減。單井產氣量1.1×10⁴m³/d～70.2×10⁴m³/d，高峰時產量在47×10⁴m³/d以上。氣井單井最大產氣量可達300×10⁴m³/d左右（見圖1）。

將17口氣井按照產氣量、產水量及水氣比劃分為5種類型，主要參數見（表1）。

三、完井管柱結構設計優化

根據儲層分布、井身結構及作業、生產特點，設計9類（見表2）：表2某高產氣田15口開發井井身結構分類

各類生產管柱如下：

1.定向井單層采氣管柱：可用于井身結構第1、2、4、5、6類共10口井，如圖1；

2.定向井分層采氣管柱：可用于井身結構第3類1口井，如圖2；

3.水平井采氣管柱：可用于井身結構第類7和8類共4口井，如圖3。

四、結論及認識

1.海上高壓高產氣井可采用井下安全閥帶永久式封隔器及配套的完井生產管柱。

2.井下工具應根據地層壓力、流體性質及產能預測等情況進行優化設計。

3.管柱設計應盡可能滿足多項作業、坐封可靠、節約作業時間、減少起下管柱次數，利于后期修井的完井工具。

4.管柱設計在滿足安全和工程需要的前提下，高壓高產氣井盡量減少井下工具數量。