井下節(jié)流器在南川高壓頁巖氣井的應(yīng)用

莊金玉 劉昌茂 張子凡 潘晶 唐彬

摘 要：南川頁巖氣井作為一種非常規(guī)天然氣井，多數(shù)具有高壓、高產(chǎn)特性。為了極好的多方位的防范、控制井控風(fēng)險，便于后期維護，多采用特定的油管完井方式實施排采。排采時期井下水合物堵塞難以避免。對此所有頁巖氣井均實施了井下節(jié)流器節(jié)流技術(shù)，該技術(shù)在頁巖氣井中是首次應(yīng)用，且目前投放井均順利開井投產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高壓頁巖氣井;鋼絲作業(yè);井下節(jié)流器

0 引言

頁巖氣井在開采過程中，極易生成水合物，從而堵塞井筒生產(chǎn)管柱和地面流程，影響正常生產(chǎn)。隨著南川頁巖氣產(chǎn)建工作的深入開展，解決冰堵、降低生產(chǎn)風(fēng)險成為當(dāng)務(wù)之急。

井下節(jié)流器可在頁巖氣井內(nèi)實現(xiàn)：井筒節(jié)流降壓;充分利用地溫加熱，改變水合物的形成條件，減少堵塞現(xiàn)象及頁巖氣井開采地面配套設(shè)施;增大氣流的攜液能力，減少井筒和地面管線的積液量，避免地層激動，延長氣井壽命，穩(wěn)定氣井生產(chǎn)能力。

1 井下節(jié)流器概述

1.1 井下節(jié)流器的結(jié)構(gòu)

井下節(jié)流器由丟手、氣嘴、排水滑套、打撈頭、扶正器、卡瓦片、密封膠筒、鎖緊環(huán)、防砂器等組成。

1.2 技術(shù)參數(shù)

總長830mm，外徑Ф56mm，適用油管外徑Ф73mm，氣咀孔徑Ф0.8mm-Ф18mm，耐壓差最大35MPa，高溫約130℃。

1.3 特點

①運用試井鋼絲投送，無需提管柱和壓井，快速簡便，節(jié)約成本，安全可靠;②密封膠筒耐高溫、高壓，氣嘴為硬質(zhì)碳化鎢材質(zhì)，具有高耐磨性能和高耐沖擊性能，不易結(jié)垢;③設(shè)計了扶正裝置，可用于斜井、水平井，可根據(jù)設(shè)計需要投放任意井段位置實現(xiàn)坐封;④防砂器采用200目高強度不銹鋼濾網(wǎng)，可有效過濾壓裂砂。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 投節(jié)流器現(xiàn)場施工工序

①選配通井工具串：繩帽+萬向節(jié)+加重桿+震擊器+通井規(guī)，將工具串放入防噴管內(nèi)，安裝好井口防噴裝置并試壓;②通井，直至探到節(jié)流器坐封位置，通井過程中無卡阻現(xiàn)象方可進行后續(xù)投送作業(yè);③根據(jù)配產(chǎn)要求，選擇合適的井下氣嘴直徑，安裝至節(jié)流器，并調(diào)試好井下節(jié)流器形態(tài);④選配投送工具串：繩帽+萬向節(jié)+加重桿+震擊器+井下節(jié)流器。下至節(jié)流器設(shè)計位置以上10m時，上提測張力，并記錄指重表數(shù)據(jù)，再快速向下沖擊，到設(shè)計深度時立即剎車猛頓，使節(jié)流器卡瓦片下行;⑤緩慢上提，同時觀察指重表，當(dāng)指重表上升時，說明節(jié)流器上卡瓦片已錨定油管內(nèi)壁上，多次逐級上提，最終使指重升至300kg-320kg，剎住絞車，使密封膠皮充分膨脹，下探遇阻位置，緩慢上提至正常重量位置，記錄計數(shù)器深度Xm;⑥松絞車剎車，緩慢下放鋼絲，直至指重表指重顯示數(shù)據(jù)明顯下降（如30kg）;⑦剎死絞車，略升油門，松開剎車，迅速向上振擊，上提至計數(shù)器Xm時，急速將換向閥推到空檔位置;⑧松絞車，緩慢上提工具串，觀察指重表，說明投送工具與節(jié)流器間的銷釘已剪斷，投送成功;若指重表上升較大，則重復(fù)⑥-⑧操作步驟;⑨丟手成功后，提出工具串，關(guān)閉清蠟閘門，拆卸防噴裝置，恢復(fù)生產(chǎn)井口。

2.2 南川高壓頁巖氣井下節(jié)流器應(yīng)用實例

2017年11月18日，焦頁x井生產(chǎn)管柱中投放井下節(jié)流器，選擇5mm油嘴，投送坐封深度2000m，投送節(jié)流器之前井口油壓為28MPa，投送后開井生產(chǎn)，井口油壓降至4.2MPa，日產(chǎn)氣量5.0×104m3，一次性投送成功，穩(wěn)定生產(chǎn)持續(xù)一年以上。

目前多數(shù)南川頁巖氣均實施井下節(jié)流技術(shù)，成功率100%，且產(chǎn)量達標(biāo)，穩(wěn)定生產(chǎn)。

3 經(jīng)濟效益分析

①井下降壓不降溫，實現(xiàn)地面常壓輸氣，減少地面配套設(shè)施和管線（三相分離器及水套爐），預(yù)計節(jié)約工程設(shè)備費用150萬元/每平臺;②節(jié)約能源，每臺水套爐加熱耗氣量為500-800m3/天，按每年點爐250天計算，最低耗氣量為1.25×105m3/臺，天然氣價格按3.0元/m3計算，節(jié)約費用37.5萬元/a;③南川頁巖氣布井零散，多數(shù)在道路不便的山間，使用井下節(jié)流器進行生產(chǎn)，井口不會發(fā)生凍堵，便于日常管理，減少工人巡查次數(shù)，降低了勞動強度，單井可減少注甲醇、停產(chǎn)、管理等費用合計20萬元/a。

4 結(jié)論

①節(jié)流器在井下節(jié)流降壓，減輕井口設(shè)備和地面管線承壓能力，利用地溫加熱，提高井口及管線溫度，取代井口加熱或注醇防凍工藝，減少頁巖氣井地面配套設(shè)施，方便日常管理，具有良好的經(jīng)濟效益;②利用試井鋼絲投撈井下節(jié)流器，工藝技術(shù)成熟，安全可靠，成功率100%;③現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，井下節(jié)流器適用于高壓高產(chǎn)頁巖氣井，通過預(yù)置油嘴節(jié)流降壓，增強氣流的攜液能力，減少井筒積液，避免激動地層，有效延長氣井壽命，穩(wěn)定氣井生產(chǎn)能力。

參考文獻：

[1]平恩順，徐慶祥，楊庭安，姜有才，馬田力，王奎，汪強，李楠，黃其.井下節(jié)流器在大港油田的應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2017（08）.