一種適用于高原地區的氣井生產模式

龍剛

（青海油田公司采氣二廠，甘肅 敦煌 736200）

一、簡介

（一）地域特點

馬北八號區塊位于青海省西北部，柴達木盆地北緣。距離大柴旦鎮直線距離約56.7km，海拔在3000米左右，屬典型的內陸高原荒漠氣候。該區紫外線強，溫差較大，干旱少雨，多風寒冷，含氧量為73%，年平均氣溫為1.4℃，最低氣溫可達-31.6℃。10月至次年5月為冰凍期。

該區以天然氣生產為主，伴采少量原油。天然氣生產采用“自噴井口+油管單管進站+站內集輸”流程。具體動態流程是：天然氣通過井下油管、采氣樹、地面集輸管線進入站區，經過水套爐升溫后，再進行節流，最后進入集輸系統。

（二）生產情況

在該區，由于受天然氣自身組分、外界因素的綜合影響，在無措施輔助的前提下，氣井凍堵非常嚴重，尤其是每年的冰凍期內，氣井凍堵概率非常高。2015年初，幾乎所有氣井都有凍堵出現。嚴重時，單井的平均生產時率不足21.5小時/每日，凍堵影響單井的生產時間超過2.4小時/每日。凍堵嚴重制約了氣井產能釋放。

氣井凍堵的主要由水合物引發。凍堵部位一般是在井口以下0-100m的油管段，采氣樹，進站管線彎頭、變徑處，管線低洼易積液等部位。

二、方法調整

經過四年多的不斷摸索改進，該區總結出一種集合井口加溫、井口加藥與站內攜液“三組合”方法，使氣井凍堵得到了有效控制。

（一）井口升溫

由于該區對天然氣采取站內集中加熱，因此，采氣井口與地面管線都是防凍堵薄弱區。就該區而言，天然氣在井口的溫度普遍在5℃-9℃，加上冬季氣溫度普遍在-20℃以下，加劇了凍堵發生。

提高溫度是解決凍堵的根本途徑。前期，該區實驗電伴熱帶進行井口加溫，但電伴熱帶釋放的熱量低，加上天然氣在采氣樹內高速流動，升溫效果很差。電伴熱帶對預防凍堵作用不明顯。

后期，該區引進了一種高頻電磁加熱裝置進行氣井井口升溫，取得了不錯的效果。該裝置主要原理是利用電磁感應原理將電能轉化成熱能。即電磁加熱控制器將交流電整流變成直流電，再將直流電轉成高頻高壓電，對井口進行加熱。以該裝置設定加熱溫度為40℃為例，天然氣在井口時可以升溫至18℃-25℃左右。再經過管線輸送至站區，雖然有熱量損失，但進站溫度最高也可以達到12.5℃左右，有效的解決了低溫問題。

（二）藥劑維護

甲醇能有效抑制水合物的形成。該區注入甲醇的方式主要是在采氣井口注入。前期，采用人工手動將甲醇通過采氣樹測試閘門注入井筒或管線。每次都需要兩人進行操作：一人反復開關采氣樹總閘，另一人爬上采氣樹反復灌甲醇。不僅工作量大、注醇效率低、還存在多種風險。

后期，引進了一種全天候自動加藥裝置。人員只需要設定甲醇注入量與注入時間，再控制啟動按鈕，就可以在任何時候帶壓將甲醇注入油、套管，起到提前預防的作用。該裝置在極大的降低了操作工工作量、節省了維護時間的同時，有效的解決了甲醇注入問題。

（三）制度維護

馬北八號區塊屬于底水型油氣藏，天然氣中富含氣相水。富含氣相水的天然氣在生產中由于受外界物性變化以及生產設備等因素綜合影響，自身會析出部分液態水；隨著氣井生產進行，天然氣攜帶的地層液態水量也會逐漸增加。液態水在生產流程內積聚極易引發凍堵。

應對積液問題，該區采用了站內攜液方法。主要是在站內通過短時間內放大生產制度，提高管線內天然氣流速，增加氣流的攜帶能力，達到排除井筒以及管線積液的目的。為了盡量減少地層擾動，該區單井單次攜液時間一般不超過1小時。采用的方法是：生產氣嘴低于5mm的氣井，所用攜液氣嘴大小為生產氣嘴的兩倍；生產氣嘴不小于5mm時，攜液氣嘴不超過10mm。該站區集輸壓力系統又分為中壓（回壓高于4.2MPa）、低壓（回壓高于2.0MPa低于4.2MPa）與放空（常壓）三個系統。通過結合氣井壓力等級及積液情況，利用不同系統對氣井進行攜液，一般是結合井況按照先中壓、后低壓、最后常壓進行攜液。

三、效果評價

馬北八號區塊通過采用井口加溫、加藥與站內攜液“三組合”的方式，有效控制了氣井凍堵發生。據2019年四季度統計，該區采用“三組合”維護方式的氣井，凍堵發生較采用前下降了約93.5%；單口氣井平均生產時率達到了23.78小時/每天，較采用前提高了2.28小時/每天。事實證明，“三組合”方式對保障高原低溫地區的氣井正常生產是有效的。

四、總結

對氣井而言，控制了溫度、疏導了積液、再配合定期的加藥維護，就能有效的防止水合物凍堵的發生。

可以通過對井口加溫、井口加藥、站內攜液進行自動化升級改造，達到進一步減輕工作量的目的。

高原高寒地區氣井“三組合”生產模式值得參考借鑒。其他地區可結合其氣候、生產特點進行相應調整。