子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優(yōu)化研究

季偉，趙麗麗，馮維，楊全蔚，馬超

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

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子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優(yōu)化研究

季偉，趙麗麗，馮維，楊全蔚，馬超

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

隨著氣藏開發(fā)過程的進(jìn)行，地層壓力逐漸下降，氣體流速降低無法滿足最小攜液流量時(shí)，常出現(xiàn)氣井井筒積液。泡沫排水采氣工藝具有操作方便、經(jīng)濟(jì)性好、成功率高的特點(diǎn)。針對(duì)子洲-米脂氣田地質(zhì)和流體具有儲(chǔ)層物性差、氣井水質(zhì)礦化度高、生產(chǎn)工藝含醇量高的特點(diǎn)，泡沫排水采氣工藝成功實(shí)施的關(guān)鍵在于選擇合適的泡排劑。通過對(duì)氣井氣質(zhì)、水質(zhì)的分析，選擇目前國內(nèi)排水效果較好的幾種泡排劑HY-3g、HY-3k、ZT-5B、ZT-11c、CT5-2作為性能評(píng)價(jià)研究對(duì)象，進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，最終確定HY-3k型泡排劑，在不同甲醇含量下具有起泡高度高、攜液速率快的特點(diǎn)，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗高礦化度能力。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，該泡排劑對(duì)增產(chǎn)氣量和提高氣井的采氣時(shí)率都具有明顯效果。

泡排；礦化度；含醇量；室內(nèi)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

子洲-米脂氣田由于儲(chǔ)層物性差、產(chǎn)能低，儲(chǔ)層壓力降低速率高，因此低產(chǎn)氣井（產(chǎn)量小于1.0×104m3/d）所占比例較高［1］；同時(shí)，氣井長期穩(wěn)產(chǎn)相對(duì)困難，氣井均存在不同程度的產(chǎn)液，較低的產(chǎn)量并不能直接滿足最小攜液流量的要求，井筒積液現(xiàn)象較為普遍［2］。從而很大程度上影響了氣井的產(chǎn)量。并且，通過氣井產(chǎn)出水化驗(yàn)結(jié)果分析可知道，井筒積液水質(zhì)具有高礦化度、含油、甲醇含量高等特點(diǎn)［1］，因此有必要針對(duì)以上情況優(yōu)選出一種適用的泡排劑，并優(yōu)化泡沫排水采氣工藝參數(shù)。

1　氣田地質(zhì)及流體特征

1.1氣田地質(zhì)特征

子洲-米脂氣田屬于砂巖圈閉定容彈性驅(qū)動(dòng)氣藏類型［3］。子洲與米脂區(qū)塊主力產(chǎn)氣層不同，但都具有低孔低滲特點(diǎn)［4］。子洲氣田主力氣層山2段儲(chǔ)層孔隙度為2%～10%，平均3.87%，集中分布在2%～8%，達(dá)到71.3%；滲透率為0.001mD～10mD，平均0.208mD，集中分布在0.1 mD～1mD，達(dá)53.71%。米脂氣田主力氣層為盒8段，孔隙度為2%～10%，平均為5.67%，集中在2%～8%，達(dá)77.0%；滲透率為0.001 mD～10 mD，平均0.308 6mD，集中分布在0.1mD～1mD，占77.9%。

1.2氣田流體特征

（1）通過氣田氣質(zhì)組分分析可以知道［6］，氣體甲烷含量為94%左右，CO2平均含量為1.25%，H2S平均含量為2.32mg/m3，含凝析油0.079%、0.003m3/104m3，屬于微含硫干氣氣藏。

（2）根據(jù)氣田綜合水質(zhì)分析可知［6］，產(chǎn)出水水型為CaCl2型，Cl-的含量在27 mg/L～123 000 mg/L，平均含量為21 300 mg/L，礦化度在360 mg/L～204 000 mg/L，平均為32 100 mg/L?？偟V化度含量較高，Cl-含量較高。

1.3生產(chǎn)現(xiàn)狀

氣田以往的泡排井中，地層水礦化度較高，泡排劑起泡高度較差和穩(wěn)泡時(shí)間較短，最終導(dǎo)致泡排效果較差；站內(nèi)甲醇泵連續(xù)加注，由于單井注醇工藝特點(diǎn)，導(dǎo)致加注泡排劑時(shí)，必須同時(shí)加注甲醇，而甲醇對(duì)泡排劑的影響較大，消泡比較嚴(yán)重［7］。

2　泡排劑性能室內(nèi)評(píng)價(jià)及優(yōu)選

通過大量藥劑起泡性調(diào)研，選擇目前國內(nèi)排水效果較好的幾種泡排劑HY-3g、HY-3k、ZT-5B、ZT-11c、CT5-2作為性能評(píng)價(jià)研究對(duì)象［8］。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境在70 000mg/L礦化水中進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，總液體量250 mL，測(cè)試溫度65℃～70℃，動(dòng)態(tài)氣流通過量800 L/min，分別對(duì)比起氣泡時(shí)0 min和3min后的泡沫高度。設(shè)定不同的泡排條件：（a）泡排劑濃度0.8%，不含甲醇；（b）泡排劑濃度0.8%，含20%甲醇；（c）泡排劑濃度0.8%，含40%甲醇。各種不同實(shí)驗(yàn)條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖1）。

由圖1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HY-3k在高礦化水中的適應(yīng)能力最強(qiáng)，同時(shí)具有較好的抗甲醇能力，在不同甲醇含量（0%、20%、40%）下，0 min與靜置3min時(shí)的泡沫高度都是最高。

對(duì)比不同甲醇含量下不同泡排劑的攜液速率（見圖2），可以發(fā)現(xiàn)，隨著甲醇含量增加，攜液速率先減小后增加，其中HY-3k在不同甲醇含量下都表現(xiàn)出較好的攜液能力。

圖1　五種泡排劑的起泡性能和攜液能力

圖2　不同甲醇含量下泡排劑攜液能力

3　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

采用HY-3k型泡排劑，選擇子洲-米脂氣田水氣比大、易積液、采出水礦化度較高的井12口，單井平均增產(chǎn)氣量0.43×104m3/d，平均提高采氣時(shí)率36.81%。以其中米37-13井為例進(jìn)行說明［8］。

米37-13井開采層位盒7、盒8、山2，無阻流量為2.225 3×104m3/d，礦化度為68.27 g/L。配產(chǎn)1.0×104m3/d。開井生產(chǎn)，油套壓下降較快，油套壓差逐步增大，日產(chǎn)水量在0.2 m3～0.7 m3，產(chǎn)液較少，油套壓差為2.8 MPa，存在積液現(xiàn)象，無法正常生產(chǎn)。泡排后，油套壓差減小為0.4 MPa，泡排進(jìn)行期間，日產(chǎn)氣量可達(dá)1.1×104m3，平均日產(chǎn)液量為0.7 m3，相比試驗(yàn)前，油套壓差大幅下降，減小了2.4MPa，與前期生產(chǎn)同時(shí)間段對(duì)比提高采氣時(shí)率44.76%，增產(chǎn)氣量120.129 3×104m3，泡排效果較明顯（見圖3、圖4），泡排期間生產(chǎn)平穩(wěn)，采氣曲線（見圖5）。

圖3　米37-13井泡排前壓力梯度曲線圖

圖4　米37-13井泡排后壓力梯度曲線圖

4　結(jié)論

（1）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，選擇合適的泡排劑的泡沫排水采氣工藝在具有一定產(chǎn)能、攜液能力較差的產(chǎn)水氣井中，應(yīng)用效果較好，對(duì)降低油套壓差，助排井筒積液，適用于子洲-米脂氣田氣井排水采氣生產(chǎn)。

（2）HY-3k型起泡劑在子洲-米脂氣田的水質(zhì)配伍性較好，其抗甲醇能力高達(dá)40%以上，適應(yīng)較高的礦化度（0mg/L～100 000mg/L），試驗(yàn)井排水效果較好，單井平均增產(chǎn)氣量0.43×104m3/d，平均提高采氣時(shí)率36.81%。

圖5　米37-13井泡沫排水試驗(yàn)前后采氣曲線圖

［1］王冰.長慶氣區(qū)子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優(yōu)化研究［D］.西安：西安石油大學(xué)，2010.

［2］李強(qiáng)，田喜軍，周玉榮，等.子洲-米脂氣田泡沫排水采氣技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2010，29（4）：47-53+73.

［3］鞏高飛，劉軍峰，儲(chǔ)昭奎，等.物源對(duì)子洲氣田山2段儲(chǔ)層的影響［J］.石油化工應(yīng)用，2014，33（6）：78-81.

［4］鞏高飛.子洲氣田清澗地區(qū)山2段致密砂巖氣藏復(fù)雜氣水關(guān)系研究［D］.成都：成都理工大學(xué)，2015.

［5］柳潔.子洲-米脂氣田排水采氣優(yōu)化研究［D］.西安：西安石油大學(xué)，2011.

［6］李強(qiáng)，趙寶利，韓巧榮，等.子洲-米脂氣田低產(chǎn)低效井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析及管理方法［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31（3）：318-320.

［7］高志華，王磊，田喜軍，等.UT系列泡排劑在子洲-米脂氣田試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)［J］.石油化工應(yīng)用，2011，30（3）：55-59.

［8］龔浩研.泡沫排水采氣在氣田開發(fā)中的研究及應(yīng)用［D］.西安：西安石油大學(xué)，2013.

Optim ization of foam drainage for gas processing in Zizhou-M izhi gas field

JI Wei，ZHAO Lili，F(xiàn)ENG Wei，YANG Quanwei，MA Chao
（Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi719000，China）

With the development of gas process，the formation pressure decreases gradually，and the gas flow rate can notmeet theminimum liquid carrying flow rate.Foam drainage gas recovery process is convenient to operated，economical，easy to success.However，in Zizhou-Mizhi gas field，with poor reservoir physical property，higher degree ofmineralization in water，high alcohol content，it is needed to choose suitable foaming agent.By the analysis of gas quality and water quality，HY-3g，HY-3k，ZT-5B，ZT-11c，CT5-2 are set as the research object of performance evaluation.Laboratory and field experimental are carried out to ultimately determine HY-3k foaming agent is suitable under different alcohol content，and the foaming height and carrying liquid rate are higher，meanwhile，it has strong ability against high mineral degree.The field test shows that the foaming agent has a significant effect on increasing the gas recovery rate.

bubble row；mineralization degree；alcohol content；laboratory test；field test

TE377

A

1673-5285（2016）07-0070-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.017

2016－06-28

季偉，男（1978-），2003年畢業(yè)于西安石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，目前從事氣田開發(fā)工作。