大牛地氣田水平井注醇量的計算分析

劉祥琦 趙新明 楊立業(yè) 瞿建軍 欒希煒

一、概述

對于大牛地氣田這樣的“三低氣田”，結合氣田滾動開發(fā)的建設經(jīng)驗，為了防治在井筒和集氣管線中形成水合物凍堵，采用甲醇作為抑制劑是比較合適的。針對水平井目前產(chǎn)氣量大、產(chǎn)水量高的特點合理的進行水合物抑制劑注入量的選擇是在集氣站工藝設計中重要的一環(huán)。

大牛地氣田截止至2012年9月1日，投產(chǎn)水平井55口，主要在2009年、2011年、2012年這3年間開發(fā)了大量的水平井。本文中選取對大牛地氣田不同生產(chǎn)年限的水平井，對產(chǎn)氣量、注醇量、產(chǎn)水量進行了統(tǒng)計分析。對于投產(chǎn)2年以上的水平井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以DP35-1為代表進行統(tǒng)計，該井投產(chǎn)于2009年5月。DP35-1單井配產(chǎn)1.7萬方，投產(chǎn)至今產(chǎn)氣量維持穩(wěn)定，能具有代表性的反應出穩(wěn)產(chǎn)期水平井的各項參數(shù)。該井目前處于穩(wěn)產(chǎn)期，其壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量在每年的各個時期都基本上處于一個穩(wěn)定的范圍之類，而與以上各參數(shù)相關的甲醇的注入量相對穩(wěn)定。

二、注醇量的計算

2.基礎參數(shù)

目前大牛地氣田除33#集氣站外均采用“高壓集氣”工藝，即“井口不加熱、不節(jié)流”，氣井天然氣通過高壓采氣管線輸往集氣站集中加熱、節(jié)流、計量、處理，集氣站天然氣在經(jīng)過二級節(jié)流后，集氣站天然氣外輸壓力為5.0MPa。在集氣站內建有注醇泵，集中向單井注入甲醇作為水合物抑制劑。目前大牛地氣田新建水平井基礎參數(shù)為所示：

水平井生產(chǎn)基礎參數(shù)

3.計算結果及分析

經(jīng)過計算，新投產(chǎn)的水平井在井口壓力15MPa～23MPa，井口溫度0℃～20℃時，甲醇最低的富液溶度范圍在44%～59%之間。水合物抑制劑的注入量收到氣井生產(chǎn)諸多因素的影響，下面將分別針對影響甲醇注入量的各種因素進行計算，分析出各個因素對甲醇注入量的影響，本次計算考慮作為抑制劑注入的為純甲醇。

3.1井口壓力對甲醇注入量的影響

隨著氣井生產(chǎn)過程的持續(xù)，下面對不同的井口壓力對注醇量的影響進行計算。因氣井生產(chǎn)的井口溫度為0～20℃，為了便于計算，本次選取井口溫度的平均值10℃作為統(tǒng)一的溫度條件，計算結果如下表所示：

不同井口壓力對應的注醇量對比

可以看出，隨著氣井壓力的下降，在同一溫度條件下，水平井所需要的甲醇最低富液濃度也在逐漸減少。隨著氣井開采過程中的衰減，當井口壓力下降到一定程度時，天然氣節(jié)流降溫后，天然氣溫度仍比該壓力下水合物形成的溫度要高時，將會出現(xiàn)不再需要注入甲醇的情況。

3.2井口溫度對甲醇注入量的影響

隨著一年季節(jié)的變化，井口溫度會受到環(huán)境的影響而發(fā)生波動，下面將對不同的井口溫度對注醇量的影響進行計算。為了便于計算，本次選取井口壓力為15MPa作為統(tǒng)一的壓力條件，計算結果 不同井口溫度對應的注醇量對比

由表3可以看出，當天然氣井口溫度降低的時，水合物形成的溫度降變大，使相應的抑制劑的最低富液濃度變大，增加甲醇的加注量。

3.3天然氣含水量對甲醇注入量的影響

天然氣含水是形成天然氣水合物的必要條件，根據(jù)采氣日報顯示相同配產(chǎn)的水平井也會出現(xiàn)含水量不同的情況，下面將對每萬方天然氣不同含水量情況進行分析，探討不同的含水量對于注醇量的影響。為了便于計算，本次將井口溫度和井口壓力統(tǒng)一設為15℃和15MPa，計算結果如下表所示：

不同含水量對應的注醇量對比

可以看出，在溫度壓力相同的條件下雖然含水量的變化不會改變甲醇最低的富液濃度，但由于水量的增加，為了達到最低的富液濃度必須加大甲醇的注入量，因此含水量的大小也對甲醇注入量有著直接的影響。

三、結論

1.為了防止氣井生產(chǎn)過程中形成水合物，甲醇的用量需要詳細進行計算。在產(chǎn)氣量相同的情況下，壓力越低注醇量越小，溫度越低注醇量越大，含水量越大注醇量越大，在進行注醇量計算時要綜合考慮以上諸多因素的共同影響。

2.冬季和投產(chǎn)初期會存在高壓、低溫、高產(chǎn)水的情況，為了保證氣井的正常生產(chǎn)需要加大甲醇的注入量，防止發(fā)生水合物的凍堵；

3.由于甲醇注入量的理論注入量與軟件模擬的注入量之間存在差值，因此隨著水平井的開發(fā)，應及時追蹤水平井的生產(chǎn)參數(shù)，在氣溫、壓力、產(chǎn)水量變化時，及時根據(jù)實際運行工況調整甲醇加注量，在實際生產(chǎn)中不斷探索甲醇的經(jīng)濟合理的注入量。

參考文獻

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