臨興致密氣井場輸氣支線排液降壓技術的良好實踐

劉金海，江 濤，董建宏，范 旭

(1.中海油能源發展股份有限公司采油服務公司，天津 300450；2.中聯煤層氣有限責任公司，北京 100027)

臨興致密氣區塊群山逶迤，丘陵棋布，溝壑縱橫，總體地貌單元屬于黃土塬地貌,地形以黃土丘陵為主。隨著區塊開發程度不斷加深，除井筒積液外，集輸管網受地勢起伏較大，多呈波狀起伏因素影響，管網積液嚴重，積液導致的回壓明顯升高，嚴重制約采輸系統整體開發效果問題逐漸凸顯，區塊急需采取適當的工藝措施排出管網積液，降低系統回壓穩定氣井生產。

1 LX-19/59井場支線管網積液情況分析

1.1 管線情況

19-59-57#支線管網(詳見表1)是臨興致密氣區塊很重要的一條支線，該支線全長15.4 km，集輸半徑較長，且包含多個井場，氣井多，產氣量大，受支線管網積液、下游用戶用氣量波動較大影響，支線末端LX-19/59兩個井場回壓持續升高，導致高于支線管網設計壓力，無法投產。

表1 8#支線管網基本參數

1.2 高程影響分析

19-59-57#支線井場布置情況如圖1所示，其中LX-52井場是集氣站位置。

圖1 19-59-57#支線井場布置圖

19-59-57#支線各個井場高程如圖2所示。

圖2 各井場海拔高度

19-59-57#支線輸氣管網各支線高程如圖3所示。

圖3 各井場輸氣支線高程情況

由圖2、圖3分析，整條支線地勢明顯的呈現越來越高的趨勢，起伏較大，最大落差223 m，LX-19/59兩個井場在支線管網末端，且海拔相對較低，再加上LX-19/59井場4口氣井無法投產，這兩個井場明顯利于液體積存。

1.3 管線運行回壓情況分析

通過圖4統計可以看出，今年以來該區塊回壓上升明顯的井場集中在區塊遠端的LX-19、LX-59井場。統計對比詳見圖4。

圖4 兩個井場管匯壓力變化趨勢

2019年5月以來LX-19井場管匯平均壓力4.26 MPa，LX-59井場管匯平均壓力4.31 MPa，在下游用氣量較平穩，且各井計量產量均穩定的情況下，集氣站進站瞬時產量下降明顯，下降幅度達到10%～15%，管網輸送呈現明顯的“堵”的癥狀。通過對管道高程、管線運行回壓情況分析，再結合區塊所在區域地勢現狀，判斷LX-19/59支線管網積液的可能性較大。

2 LX-19/59支線管網積液治理措施方案設計

2.1 排除管網積液的方法

排除管網積液常見的方式主要有放空排液、機械清管、注入化學藥劑的方式，結合支線管網變徑多等現場實際，綜合經濟、安全、便捷等因素，支線管網也需要定期排除積液，優選先期放空排液，氣井投產后，在支線管網末端加注起泡劑+集氣站分離器前進行消泡的工作制度進行排液。

2.2 化學藥劑優選

藥劑的選擇是排液的關鍵，決定排液的質量。通過Ross-Miles 法(GB/T 13173-2008)在不同條件下起泡劑起泡能力的測試，同時結合在臨興區塊治理井筒積液運用情況，優選運用效果良好的ZX系列起泡劑和AS系列消泡劑，其主要性能指標如表2、3。

表3 消泡劑性能測試數據

2.3 積液治理措施方案設計

2.3.1 放空排液設計

LX-19/59井場各井都未投產，支線管網氣液不流動，直接注入起泡劑無法達到支線每個“U”型彎處，只有把每個井場至少投產一口井，氣液流動起來，才能保證起泡劑均勻的到達每個低點的積液積存處。同時LX-19/59支線管匯壓力持續高于設計壓力4.0 MPa，必須通過放空排液降低管匯壓力才能保證氣井投產成功。放空排液流程：支線管網通過預留口外接臨時放噴氣液兩相分離器，分離出來的天然氣放空燃燒，液進行回收處理。

2.3.2 起泡劑/消泡劑加注工藝設計

通過放空排液降低支線管網壓力，待LX-19/59井場各投產一口氣井后，展開起泡劑/消泡劑注入清除管網積液。起泡劑的加注分為兩個階段：

第一階段：排出管網積液

通過支線管網內徑計算出大概的積液容積，減掉放空排液計量的液體，得出大概的積液體積。選擇起泡劑加注濃度0.3%，LX-19/59兩個井場同時加注，具體起泡劑加注量根據管網壓力變化、起泡效果、出液情況隨時做調整。

第二階段：預防管網積液

支線管網排液結束后，按照起泡劑0.1%的加注濃度持續在LX-19/59兩井場同時加注，具體加注起泡劑量可隨時出液情況做調整。

起泡劑/消泡劑加注周期采用24 h連續加注方式，藥劑稀釋比例按照1∶4.5比例稀釋，消泡劑加注量與起泡劑按1∶1加注。

3 效果分析

圖5 各氣井生產曲線

(1)隨著起泡劑的不斷注入，輸送壓差呈現明顯的下降趨勢，取得了良好的排液效果，積液長達幾個月的致密氣高產井順利投產,天然氣日均增產15萬m3。同時持續小劑量的起泡劑注入，也能預防管網積液，徹底排除積液隱患。

(2)支線管網壓力得到明顯改善，減少了操作人員頻繁調整工藝流程和管網泄壓的人工成本，消除了管網頻繁高壓生產帶來的工藝風險。

4 結論

通過系統性的分析，結合井筒積液治理的成功經驗和臨興致密氣區域實際情況，獨到的將井下排水采氣工藝用于天然氣集輸支干線的積液治理，取得了不錯的治理效果，并從根本上消除了積液隱患，確保了輸氣支線的連續安全生產。此支線降壓排液技術的良好實踐，對于相似氣田集輸管網積液治理有很好的借鑒意義。