油管穿孔氣舉排水采氣技術(shù)

易 勁 顧友義 潘云兵 李 秋

（中國石油西南油氣田分公司川中油氣礦，四川遂寧 629001）

龍崗礁灘氣藏氣井普遍產(chǎn)水，自氣田投產(chǎn)以來，產(chǎn)水量總體呈上升趨勢(shì)。通過分析氣井產(chǎn)水特征和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料，部分氣井存在強(qiáng)水侵，導(dǎo)致氣井產(chǎn)量降低，井筒攜液能力變差，甚至因井筒積液而關(guān)井，如果氣田水不及時(shí)排出，還會(huì)導(dǎo)致與該井連通的高產(chǎn)氣井受到水侵的影響。因此，急需采取排水采氣措施，以恢復(fù)或提高產(chǎn)水氣井的單井產(chǎn)能，確保氣藏平穩(wěn)生產(chǎn)。

1 龍崗礁灘氣藏排水采氣難點(diǎn)

龍崗礁灘氣藏不同于一般的有水氣藏，其高溫、超深、中高含硫的特點(diǎn)決定了其排水采氣工藝優(yōu)選的高要求。

（1）舉升高度高。龍崗礁灘氣藏埋藏深度4 823～6 261 m，目前普遍采用的柱塞等排水采氣工藝不能滿足舉升高度要求［1］。

（2）產(chǎn)液量及水氣比大。氣井生產(chǎn)水氣比較高，大部分高于2 m3/104m3。個(gè)別井水侵嚴(yán)重，產(chǎn)氣量下降較快，產(chǎn)液量增大，水氣比上升較快，導(dǎo)致氣井生產(chǎn)困難。

（3）地層溫度高，地層壓力差異大。龍崗礁灘氣藏地層溫度在140 ℃左右，地層壓力差異較大（25～61 MPa），對(duì)排水采氣工藝的選擇不同，壓力較低的井，排水采氣工藝的選擇難度大。

（4）井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜。龍崗礁灘氣藏主要為直井，龍崗001-23井、001-18井為大斜度井，對(duì)有桿泵排水采氣工藝選擇的局限性較大［2］，其他排水采氣工藝選擇的影響較小。

（5）管柱均有封隔器?，F(xiàn)有生產(chǎn)井除龍崗001-27井外，均是采用一次性完井管柱結(jié)合永久式井下封隔器完井，且井下套管抗硫等級(jí)較低，無法滿足原料氣進(jìn)套管的排水采氣工藝要求［3-4］，要求選擇的排水采氣工藝不需改動(dòng)生產(chǎn)管柱，否則施工難度大、成本高。

（6）消泡難。泡排工藝［5-6］施工簡單，但消泡不完全，帶水泡沫進(jìn)入凈化廠凈化設(shè)備，將對(duì)凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

2 氣舉排水采氣工藝優(yōu)選

不同地質(zhì)條件的產(chǎn)水氣井采取不同的排水采氣工藝，優(yōu)選依據(jù)是根據(jù)氣井的地質(zhì)條件、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、管串結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，結(jié)合工藝的優(yōu)缺點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)效益來確定，即在可采儲(chǔ)量、地面集輸條件確定的情況下，從井底靜壓力、氣井產(chǎn)液量、井身結(jié)構(gòu)等方面確定工藝措施方案。

根據(jù)以上分析，結(jié)合各種排水采氣工藝的適應(yīng)性及優(yōu)缺點(diǎn)［7-8］，在目前技術(shù)條件下，提出油管穿孔配合壓縮機(jī)氣舉工藝為龍崗礁灘氣藏排水采氣工藝。其技術(shù)特點(diǎn)為：

（1）不動(dòng)管柱，無需井下工具，施工成本低，風(fēng)險(xiǎn)小。龍崗礁灘氣藏是典型的高溫、超深、中高含硫氣藏，意味著選擇排水采氣工藝需要考慮排水采氣井下設(shè)備抗硫、耐高溫的問題，改動(dòng)生產(chǎn)管柱的施工風(fēng)險(xiǎn)大、施工成本高的問題，泡排工藝的泡排劑配伍性、消泡可行性的問題等。采用油管穿孔氣舉工藝最大限度地回避了這些問題，下入射孔槍在封隔器以上的設(shè)計(jì)深度處對(duì)油管進(jìn)行穿孔，在地面進(jìn)行設(shè)備操作，與常規(guī)下入氣舉閥的氣舉工藝相比較，油管穿孔氣舉工藝不需要改動(dòng)生產(chǎn)管柱，也無需井下氣舉工具，有效地解決了以上諸多問題，成為龍崗礁灘氣藏開展排水采氣的優(yōu)選工藝。

（2）利用已有燃料氣，氣源方便。使用壓縮機(jī)將低壓氣壓縮為高壓氣并通過油套環(huán)空向井內(nèi)持續(xù)注入來實(shí)現(xiàn)對(duì)井筒積液的人工舉升，氣藏在投產(chǎn)前已建成完善的燃料氣管網(wǎng)，所有管線材質(zhì)均為20號(hào)無縫鋼管，設(shè)計(jì)壓力為4 MPa，輸壓為2 MPa。開展該工藝均可就地獲取凈化氣，氣源方便。

（3）打孔位置深度固定，氣舉時(shí)啟動(dòng)壓力較高，氣舉開始需要液氮助排，穿孔后影響油管強(qiáng)度。

3 油管穿孔氣舉排水采氣工藝設(shè)備及施工步驟

3.1 氣舉工藝設(shè)備

12 m3液氮槽車，提供啟動(dòng)氮?dú)鈿庠矗?0 MPa液氮泵車一臺(tái)，注入液氮實(shí)現(xiàn)氣舉啟動(dòng)；350型車載式壓縮機(jī)一臺(tái)，將凈化氣加壓后注入井內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣舉，可提供最高約33 MPa注氣壓力。

3.2 施工步驟

（1）下入通井規(guī)通井至設(shè)計(jì)穿孔深度；

（2）下入射孔槍在設(shè)計(jì)穿孔深度處對(duì)油管進(jìn)行穿孔；

（3）使用70 MPa液氮泵車將定量的液氮注入油套環(huán)空；

（4）開井生產(chǎn)，待氣井順利啟動(dòng)，氣水產(chǎn)量穩(wěn)定后，停止注氮并啟動(dòng)350型車載式壓縮機(jī)進(jìn)行注氣；

（5）跟蹤氣舉過程中的注氣壓力、油壓、注氣量、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，當(dāng)注氣壓力不穩(wěn)定或過高可導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī)，需再次使用液氮啟動(dòng)，直至壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

4 應(yīng)用實(shí)例

龍崗001-18井在氣舉工藝實(shí)施前，一直處于水淹關(guān)井狀態(tài)，在2011年12月底進(jìn)行過一次開井提噴，無效，井筒內(nèi)積液嚴(yán)重，液柱產(chǎn)生回壓過大。通過實(shí)施油管穿孔配合壓縮機(jī)氣舉工藝，成功實(shí)現(xiàn)了復(fù)產(chǎn)。

2012年3月24日開始采用液氮啟動(dòng)、放空提噴、壓縮機(jī)氣舉等施工程序后，成功實(shí)現(xiàn)該井水淹復(fù)產(chǎn)，初期最高日產(chǎn)氣量15.38×104m3，最高日產(chǎn)水量271 m3。截至2012年6月初，車載式壓縮機(jī)工況穩(wěn)定，生產(chǎn)平穩(wěn)，注氣壓力29.3 MPa，日注氣2×104m3，油壓 10.5 MPa，日產(chǎn)氣 2.5×104m3，日產(chǎn)水 180 m3，實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)氣357.96×104m3，累計(jì)產(chǎn)水13 264.0 m3。龍崗001-18井成功復(fù)產(chǎn)表明，在產(chǎn)水量過大，井筒積液嚴(yán)重導(dǎo)致氣井水淹的情況下，通過實(shí)施人工舉升的強(qiáng)排水工藝，完全能夠?qū)崿F(xiàn)超深水淹氣井復(fù)產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)生產(chǎn)。

通過分析儲(chǔ)層發(fā)育連續(xù)性、水化學(xué)特征、壓力監(jiān)測(cè)資料以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征，證實(shí)龍崗1井區(qū)長興組4口井屬同一個(gè)壓力系統(tǒng)，其中3口井為長興組生產(chǎn)井，且各生產(chǎn)井之間具有較好的連通關(guān)系。

測(cè)井解釋結(jié)果表明，龍崗001-18、001-8-1、001-2井的長興組下部均存在水體連通，在龍崗001-18井受水侵影響無法自噴生產(chǎn)的情況下，地層水向龍崗001-8-1井方向水侵，進(jìn)而嚴(yán)重影響龍崗001-8-1、001-2井正常生產(chǎn)，通過對(duì)龍崗001-18井實(shí)施強(qiáng)排水工藝，有效降低水侵對(duì)龍崗001-8-1、001-2井生產(chǎn)的影響。

生產(chǎn)井龍崗001-18于2011年5月水淹后關(guān)井，相距僅1 km的龍崗001-8-1井已經(jīng)受到了來自龍崗001-18井方向的水侵影響，水產(chǎn)量持續(xù)上升，在6個(gè)月時(shí)間內(nèi)從20 m3/d上升至45 m3/d，日產(chǎn)氣量從32×104m3下降至22×104m3，截至龍崗001-18井實(shí)施氣舉排水采氣前，在未改變生產(chǎn)制度的條件下，套壓在33.4～37.2 MPa之間波動(dòng)，油壓 31.66 MPa，日產(chǎn)氣20.93×104m3，日產(chǎn)水 42 m3。

截至2014年3月，龍崗001-18井實(shí)施油管穿孔氣舉排水采氣已實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)氣1 152×104m3，累產(chǎn)水91 809 m3，同時(shí)龍崗001-8-1井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)也發(fā)生明顯變化，生產(chǎn)油套壓相對(duì)穩(wěn)定，日產(chǎn)氣量由22×104m3增至25.66×104m3，日產(chǎn)水量由45 m3增至56 m3。來自龍崗001-18井方向的水侵強(qiáng)度降低，有效緩解了壓力系統(tǒng)內(nèi)其余生產(chǎn)井的水侵風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

（1）依據(jù)氣藏氣井超深、中高含硫、產(chǎn)液量大、管柱有封隔器以及消泡難等特點(diǎn)，提出采用油管穿孔配合壓縮機(jī)氣舉排水采氣工藝，制定了施工工藝步驟，該工藝不需要改動(dòng)生產(chǎn)管柱，無需井下氣舉工具，有效地解決了設(shè)備抗硫、耐高溫等問題，為氣藏排水采氣的優(yōu)先選擇工藝。

（2）該工藝在龍崗001-18井首次試驗(yàn)并取得成功，通過優(yōu)化注氣壓力、生產(chǎn)制度等工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了超深、高溫、中高含硫氣井排水采氣，可作為同類氣藏超深氣井排水采氣的備選工藝。

（3）在積液嚴(yán)重，甚至水淹關(guān)井的情況下，采用該工藝進(jìn)行人工舉升強(qiáng)排水，能夠?qū)崿F(xiàn)水淹氣井復(fù)產(chǎn)并平穩(wěn)生產(chǎn)，有效降低壓力系統(tǒng)內(nèi)其余生產(chǎn)井的水侵風(fēng)險(xiǎn)。

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