氣田穩(wěn)產(chǎn)末期氣井注醇制度優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

夏玉琴，劉小江，折文旭，李 君，常玉婷

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安 710018）

氣田穩(wěn)產(chǎn)末期氣井注醇制度優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

夏玉琴，劉小江，折文旭，李 君，常玉婷

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安 710018）

隨著氣田生產(chǎn)到達(dá)穩(wěn)產(chǎn)末期，壓力低且較為穩(wěn)定，天然氣水合物形成條件受壓力影響程度明顯減小，形成規(guī)律較開(kāi)發(fā)初期發(fā)生明顯變化。本文結(jié)合目前開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，重點(diǎn)從天然氣集輸過(guò)程中氣流的溫度變化研究出發(fā)，分析氣井在低壓條件下水合物形成規(guī)律，著重從注醇方式、注醇節(jié)點(diǎn)兩方面進(jìn)行優(yōu)選，同時(shí)考慮保溫、加熱等輔助措施，綜合評(píng)價(jià)氣井防堵效果和注醇制度合理性，以保證氣井產(chǎn)能。同時(shí)對(duì)比分析不同注醇制度下管網(wǎng)運(yùn)行效果。

穩(wěn)產(chǎn)末期；低壓；注醇制度；注醇方式；氣流溫度

1 現(xiàn)狀分析及存在問(wèn)題

隨著氣田生產(chǎn)處于穩(wěn)產(chǎn)末期，壓力低且壓降緩慢，因此在目前較低的生產(chǎn)壓力下，其對(duì)水合物形成的影響程度較氣田開(kāi)發(fā)初期降低，而地層溫度和環(huán)境溫度卻幾乎作為恒定條件而存在。氣流在集輸過(guò)程中隨單井管線長(zhǎng)度增加，氣流溫度變化幅度增大；針對(duì)產(chǎn)液氣井，在生產(chǎn)過(guò)程中由于液相較氣相對(duì)溫度變化敏感度低，因此氣體在攜液運(yùn)輸過(guò)程中溫度變化幅度相對(duì)較小，但受地形起伏影響較大?？偨Y(jié)歸納主要分為以下三種情況：

（1）當(dāng)井口距離集氣站較近時(shí)，氣流溫度變化幅度小，進(jìn)站溫度接近井口溫度；

（2）當(dāng)井口距離集氣站較遠(yuǎn)時(shí)，氣流溫度受環(huán)境影響使進(jìn)站溫度接近環(huán)境溫度；

（3）當(dāng)?shù)匦纹鸱^大時(shí)，管線易積液，積液溫度接近環(huán)境溫度，低溫時(shí)若積液發(fā)生凍堵，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，形成水合物（見(jiàn)圖1）。

圖1 不同集輸條件溫度變化示意圖

氣井在生產(chǎn)過(guò)程中受環(huán)境溫度的影響注醇呈季節(jié)性變化，表現(xiàn)為夏季注醇量小，冬季注醇量大。為了減少管線及站內(nèi)凍堵的風(fēng)險(xiǎn)，保證氣井的正常生產(chǎn)，通常采用提早注醇、提高注醇量的方式預(yù)防堵井，因此部分時(shí)間部分氣井存在過(guò)量注醇的情況，注醇方式及注醇量存在一定的優(yōu)化空間。

2 注醇制度優(yōu)化

目前的注醇方式有兩種，為井口注醇和站內(nèi)注醇，而井口注醇又包括油管注醇和地面管線注醇，針對(duì)氣流溫度的損失原因分析，井口溫度和進(jìn)站溫度的變化可以作為注醇方式優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)?？偨Y(jié)氣井歷年的生產(chǎn)規(guī)律，通過(guò)分析85口氣井2015-2017年每天早8點(diǎn)進(jìn)站、井口溫度變化情況，統(tǒng)計(jì)表明，冬季供氣階段井口平均溫度最低時(shí)為15℃左右，進(jìn)站平均溫度最低時(shí)為5℃左右。因此將井口溫度15℃，進(jìn)站溫度5℃作為注醇方式優(yōu)選的臨界值，摸索出注醇方式的參考標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。除此之外注醇方式優(yōu)選應(yīng)該考慮“油管注醇四不選”原則：即產(chǎn)液井盡量不選、低產(chǎn)井盡量不選、站邊井不選、速度管柱井不選[1-3]。

表1 注醇方式的參考標(biāo)準(zhǔn)

在跟蹤氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、溫度變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)調(diào)整氣井的注醇方式之外，做好管線埋深、井口保溫、站內(nèi)加熱等輔助措施，確保氣井產(chǎn)能的正常發(fā)揮。

3 注醇制度優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

3.1 單井效果分析

3.1.1 中高產(chǎn)井 這類氣井普遍具有井口溫度高且穩(wěn)定，集輸過(guò)程中氣流溫度損失小的特點(diǎn)，這類井以自然生產(chǎn)為主，如A井（見(jiàn)圖2）。

圖2 A井集輸過(guò)程中氣流溫度變化示意圖

A井全年生產(chǎn)過(guò)程中氣流溫度較高，集輸過(guò)程中溫度變化幅度小，進(jìn)站溫度接近井口溫度，全年采取自然生產(chǎn)即可確保氣井產(chǎn)能。

3.1.2 攜液能力強(qiáng)的低產(chǎn)氣井 這類氣井產(chǎn)液量小，氣量低，自身攜液能力強(qiáng)，集輸過(guò)程中氣流溫度受環(huán)境溫度影響較大，以地面注醇、站內(nèi)注醇為主，站內(nèi)加熱為輔，如B井（見(jiàn)圖3）。

B井在生產(chǎn)過(guò)程中平均液氣比為0.21，攜液能力較強(qiáng)，氣流溫度受環(huán)境影響使進(jìn)站溫度變化幅度大，這類氣井在夏秋兩季以自然生產(chǎn)為主，冬季供氣階段采取適量地面管線注醇，站內(nèi)注醇并輔以站內(nèi)加熱的方式確保正常生產(chǎn)。

3.1.3 易積液中產(chǎn)井 這類氣井產(chǎn)液量較大，但自身攜液能力較強(qiáng)，氣流溫度隨攜液量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，冬季采取泡排措施后氣流攜液量大，使地面管線容易凍堵，因此宜采用地面管線注醇、站內(nèi)加熱方式，如C井（見(jiàn)圖 4）。

C井產(chǎn)液量大，氣流溫度隨攜液量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，夏到初秋季以自然生產(chǎn)為主，冬季供氣階段長(zhǎng)時(shí)間采取地面管線注醇、站內(nèi)注醇并輔助以站內(nèi)加熱的方式即可確保生產(chǎn)。

圖3 B井集輸過(guò)程中氣流溫度變化示意圖

圖4 C井集輸過(guò)程中氣流溫度變化示意圖

3．1．4 易積液低產(chǎn)井 這類氣井自身攜液能力差，井口溫度偏低，盡量不采用油管注醇；當(dāng)井口溫度低于5℃、晝夜溫差較大時(shí)調(diào)整為油管注醇，如D井（見(jiàn)圖5）。

圖5 D井集輸過(guò)程中氣流溫度變化示意圖

D井氣量低且自身攜液能力差，在夏季自然生產(chǎn)即可，進(jìn)入秋冬季供氣階段后井口溫度偏低，一般先采用地面管線注醇，當(dāng)井口溫度低于5℃、晝夜溫差較大時(shí)調(diào)整為油管注醇，根據(jù)進(jìn)站溫度值的變化采取適量的站內(nèi)注醇。

3．2 總體效果評(píng)價(jià)

通過(guò)跟蹤分析氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣井生產(chǎn)異常，參照注醇標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整優(yōu)化注醇制度，2016年相較2015年甲醇少注入 550 m3，氣井堵井頻次相對(duì)持平，節(jié)約了一定的生產(chǎn)成本的同時(shí)確保了氣井正常生產(chǎn)，達(dá)到了降本增效的目的（見(jiàn)圖6）。

3.3 管網(wǎng)運(yùn)行評(píng)價(jià)

合理注醇避免了甲醇的過(guò)量注入，減輕了管網(wǎng)額外運(yùn)行負(fù)擔(dān)，從2015年11月清管作業(yè)以來(lái)至2017年1月，各支干線運(yùn)行壓力平穩(wěn)，上、下游壓差穩(wěn)定，管網(wǎng)運(yùn)行良好。

4 結(jié)論及建議

（1）中、高產(chǎn)井井口、進(jìn)站溫度全年均較高且穩(wěn)定，以自然生產(chǎn)為主。

圖6 2015-2016年月甲醇注入對(duì)比

（2）中、低產(chǎn)井以氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、溫度變化、產(chǎn)液規(guī)律為基礎(chǔ)，綜合分析優(yōu)選注醇方式，同時(shí)跟蹤氣井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及時(shí)調(diào)整，確保各類氣井正常生產(chǎn)。

（3）針對(duì)下放井下節(jié)流器及速度管柱氣井，根據(jù)溫度變化優(yōu)選地面管線注醇，輔助站內(nèi)加熱、站內(nèi)注醇。

（4）遵循油管注醇“四不選”原則：產(chǎn)液井盡量不選、低產(chǎn)井盡量不選、站邊井不選、速度管柱井不選。

（5）冬季高峰供氣前，對(duì)裸露的地面管線及時(shí)掩埋，加強(qiáng)井口、站內(nèi)設(shè)備的保溫工作，做好保供準(zhǔn)備工作。

（6）合理注醇避免了甲醇的過(guò)量注入，保障了氣井正常生產(chǎn)，減輕了管網(wǎng)額外運(yùn)行負(fù)擔(dān)，達(dá)到降本增效的目的。

［1］關(guān)昌倫.天然氣水合物抑制劑甲醇注入量的計(jì)算［J］．天然氣與石油，1993，11（4）：8-29.

［2］李長(zhǎng)俊.天然氣管道輸送［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2000.

［3］李士倫．天然氣工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

TE377

A

1673-5285（2017）10-0080-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.10.020

2017－09-18