探究蘇里格氣田排水采氣技術(shù)進(jìn)展及對策

劉兵

（華北石油管理局有限公司蘇里格勘探開發(fā)分公司蘇75采氣作業(yè)區(qū)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016100）

1 蘇里格氣田應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 蘇里格氣田存在的問題現(xiàn)狀

就目前來說，經(jīng)相關(guān)研究顯示，蘇里格氣田的氣井單井產(chǎn)量較低，這就導(dǎo)致氣井在生產(chǎn)過程中攜液較為困難。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是，井底近井區(qū)積液在水分侵蝕和水敏黏土礦物膨脹的影響下，導(dǎo)致氣井內(nèi)的氣相滲透率有明顯下降的情況。同時液面下油和套管在水分的影響下，會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的情況，如果相關(guān)器材出現(xiàn)了銹蝕，就會嚴(yán)重影響氣井中水分的排出，導(dǎo)致氣井在日常運行中存在管道堵塞的情況，直接影響了氣井的產(chǎn)氣效率。另外，蘇力格氣田地層回壓較大，氣井生產(chǎn)的能力會受到嚴(yán)重影響，嚴(yán)重時甚至可能導(dǎo)致氣層出現(xiàn)受損，氣體也難以從土壤中排出，影響了氣井的產(chǎn)氣效能。并且在蘇里格氣田長時間的開采狀態(tài)下，應(yīng)用時間較長的氣井中的地層能量會出現(xiàn)降低和減小的情況，其中的壓力差也會隨之減小，導(dǎo)致井底積液現(xiàn)象愈加嚴(yán)重，影響了氣體的排出，產(chǎn)水量也在不斷增大，井底積液問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了氣井的正常生產(chǎn)。

1.2 國內(nèi)氣井排水采氣技術(shù)現(xiàn)狀

相較于國外先進(jìn)技術(shù)來說，國內(nèi)開展排水采氣工藝的時間較晚，而在我國四川氣田應(yīng)用排水采氣研究的時間，最早通過借鑒國外成功經(jīng)驗，根據(jù)四川氣田的實際情況，做了各種排水采氣實驗，也獲得了一定的效果。應(yīng)用廣泛的主要以復(fù)合排水采氣工藝和泡沫排水采氣工藝為主。

泡沫排水采氣工藝是四川氣田首先推廣使用的一種排水采氣技術(shù)。自1980年開始，四川通過對氣井進(jìn)行分析研究，了解了泡沫采氣工藝的應(yīng)用技術(shù)，針對氣田特點研制出了適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的起泡劑，并根據(jù)工藝和土壤狀況設(shè)計了相應(yīng)的加注方式。而在順利應(yīng)用后，根據(jù)我國不同地區(qū)的氣產(chǎn)狀況，研究了多種功能的不同起泡劑和加注設(shè)備，解決了我國多數(shù)特殊井的加注問題，隨著這項技術(shù)的不斷推廣和發(fā)展，在多個氣田的氣井上都得到了良好的應(yīng)用效果，獲得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。

而復(fù)合排水采氣工藝是將兩種或兩種以上的排水采氣工藝進(jìn)行組合。這種應(yīng)用方式主要是在單向排水采氣工藝，難以滿足氣井穩(wěn)定生產(chǎn)的狀況下，根據(jù)氣井和環(huán)境的具體狀況，選擇合適的排液采氣方案進(jìn)行復(fù)合應(yīng)用，較為常見的屬于球塞氣舉排水采氣方案和泡沫排水采氣方案。

2 工藝優(yōu)化方案

2.1 泡沫排水

泡沫排水采氣方案，其主要目的是通過起泡劑注入的方式，將氣井井底積液轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏惹乙讛y帶的泡沫狀流體，這樣能夠提高氣井的氣體攜液能力，降低氣井的攜液臨界值。其相關(guān)研究顯示，根據(jù)氣井的具體狀況和環(huán)境因素，做好起泡劑選擇能夠有效降低臨界攜液流量60%左右。這種方案對于自噴能力較強(qiáng)，和油管套管暢通的氣井來說，有良好的應(yīng)用效果，這種方案使用設(shè)備較為簡便，并且施工難度較低，不會對氣井的正常生產(chǎn)造成影響[1]。泡沫劑的主要成分屬于一種表面活性劑，表面活性劑也是一種線性分子，由兩種不同的基團(tuán)所組成，一方面是需要與水分子進(jìn)行強(qiáng)力結(jié)合的親水基團(tuán)，另一方面則是與水親和度較低的親油基團(tuán)。根據(jù)相似相溶原理，而能夠溶于水中的表面，活性劑中的親水基團(tuán)能夠與水分相互融合，而親油基團(tuán)則會分布在水分表面并排成整齊的吸附層，而溶液表面張力也會出現(xiàn)大幅降低的情況，所以在這種情況下，對其中通入氣體親油基團(tuán)則會排列在液膜內(nèi)外兩面，而親水基團(tuán)則會排列于液體內(nèi)部，通過分子間作用力形成穩(wěn)定泡沫。

在進(jìn)行起泡劑的選擇時，根據(jù)起泡劑的不同存在泡沫含水率的差異。而泡沫含水率較低的起泡劑具有抗高礦化度和抗凝吸油的性能。而在應(yīng)用過程中，泡沫含水率較低，能夠使單位體積內(nèi)泡沫的含水量低于常規(guī)起泡劑。這種狀況就能夠保證單位體積內(nèi)的泡沫，對井底造成的壓力較常規(guī)起泡劑更小，對于低壓和低產(chǎn)的氣井應(yīng)用來說，有更為優(yōu)良的效果。

2.2 柱塞氣舉排水采氣工藝研究

柱塞氣舉是一種較為特殊的間歇氣舉，而住塞則作為一個固體對界面進(jìn)行密封，其主要目的是將舉升氣體和被舉升液體進(jìn)行分隔和阻斷，這樣能夠有效減少氣體的流竄和液體的滑落，從而對舉升效率進(jìn)行提高[2]。而在這項工藝中，推動柱塞以及柱塞上部液體的能量，主要來源于儲存在套管內(nèi)中的高壓氣體，并且一部分還含有關(guān)井恢復(fù)期，進(jìn)入套管的地層氣體。而在完成開井生產(chǎn)后，油管內(nèi)的壓力會出現(xiàn)迅速降低的情況，所以套管中的氣體受壓力影響，就會朝油管內(nèi)不斷膨脹，進(jìn)而對柱塞以及上部分液體進(jìn)行推動，從而實現(xiàn)向上運動的效果。同時，如果套管內(nèi)含有的氣體具有足夠的能量，就能將液體推送到井口，從而實現(xiàn)將積液排出的效果。在進(jìn)行排水采氣工作流程的建立時，為了解決單井產(chǎn)氣量較低和產(chǎn)水量計量存在差異的問題，應(yīng)當(dāng)結(jié)合蘇里格氣田集氣的工藝特點，做好相應(yīng)的裝置選擇，研發(fā)合適的產(chǎn)水量計量裝置來對井底積液量進(jìn)行分析，通過合適的裝置來對氣井中的產(chǎn)水量進(jìn)行計量。

就目前來說，在對柱塞工藝進(jìn)行調(diào)研和集成時，根據(jù)蘇里格氣田的低產(chǎn)低壓特點以及數(shù)據(jù)傳輸方式，選擇合適的裝置是進(jìn)行相應(yīng)的柱塞氣舉方案的關(guān)鍵因素。不僅應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境選擇合適的裝置，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)裝置和數(shù)據(jù)變化，建立起相應(yīng)的算法控制平臺，并建立起遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)柱塞氣舉系統(tǒng)的自主研發(fā)，通過自主研發(fā)的方式，應(yīng)用柱塞氣舉系統(tǒng)，能夠降低應(yīng)用過程中的70%左右的成本。

2.3 氣舉復(fù)產(chǎn)

針對產(chǎn)量較低且氣壓較低的積水井來說，在進(jìn)行長期關(guān)井后再次開井，難以進(jìn)行自噴生產(chǎn)，所以需要做好相應(yīng)的水井復(fù)產(chǎn)措施，其中應(yīng)用的方式主要包括氮氣氣舉和壓縮機(jī)氣舉等方案。

氮氣氣舉和壓縮機(jī)氣舉來說，是目前應(yīng)用廣泛的兩種氣井氣舉方案，但這兩種氣舉方案都只能應(yīng)用于產(chǎn)能較好的氣井中。這種方案能夠在氣井再次開井以后，快速對氣井進(jìn)行恢復(fù)，使氣井能夠進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。必要時也可以采用兩種方案進(jìn)行多次氣舉和混合氣舉的方式，將井筒和地層中的積液進(jìn)行排除，氣舉能夠獲得較為明顯的效果。而產(chǎn)地沉水和產(chǎn)能較低的氣井中，應(yīng)用氣舉的效果往往較差。同時針對水淹井和積液嚴(yán)重的氣井來說，應(yīng)用氣舉需要采用井間互聯(lián)氣舉工藝，通過統(tǒng)一管理的方式，對氣舉效果進(jìn)行提升，從而提高氣井的恢復(fù)力。

在進(jìn)行氣舉復(fù)產(chǎn)的工作時，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的思路，制定遵循便捷且高效的工作原則，對氣井的積液狀況進(jìn)行判斷。首先采用合理的產(chǎn)量遞減方案和壓降速率方案，對氣井的整體狀況進(jìn)行了解。采用生產(chǎn)曲線法，對氣井的恢復(fù)狀況進(jìn)行動態(tài)分析，了解氣井在恢復(fù)后可能的產(chǎn)氣量，通過壓力梯度測試來了解氣井在恢復(fù)后的具體狀況，并根據(jù)泡沫排水和各種新工藝的應(yīng)用效果來實施氣井規(guī)?；芾?，為排水采氣技術(shù)進(jìn)行改良，從而形成適合的配套工藝技術(shù)。通過這種方式來對生產(chǎn)方案和生產(chǎn)制度進(jìn)行改良，對日常產(chǎn)氣進(jìn)行綜合判斷，制定相應(yīng)的產(chǎn)氣布標(biāo)和選景原則，對優(yōu)質(zhì)的排水采氣方案進(jìn)行廣泛普及。

3 結(jié)語

在進(jìn)行蘇里格氣田的復(fù)合排水采氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)選擇合適的工藝技術(shù)，可以在應(yīng)用過程中選擇較為成熟的單向排水采氣工藝進(jìn)行組合，發(fā)揮單向排水采氣工藝的同時，進(jìn)行復(fù)合排水采氣選擇，這樣能夠起到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果。并且在應(yīng)用過程中，多種方案進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，能夠有效提高升舉的效率，使蘇里格氣田能夠在應(yīng)用過程中得到高效開發(fā)，為采氣工作提供幫助。