處理氣井凍堵新方法

張海慶

摘 要：在天然氣的生產(chǎn)過程中，氣井井筒和采氣管線經(jīng)常會發(fā)生各種各樣的堵塞問題，嚴重影響氣井生產(chǎn)，如何有效地預防堵塞逐漸成為了天然氣開采過程中一項必不可少的部分。為此針對引發(fā)堵塞的原因進行歸納總結(jié)并加以研究，筆者通過研究發(fā)現(xiàn)引發(fā)堵塞的原因主要分為兩種：水合物凍堵和起泡劑引發(fā)的泡沫堵塞。通過采用降壓、升溫、加抑制劑以及調(diào)節(jié)生產(chǎn)方式等方法來預防和解決堵塞問題，達到保障氣井平穩(wěn)生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：氣井；水合物；堵塞

徐深氣田氣井位于黑龍江省大慶市境內(nèi)，該地區(qū)冬季最低氣溫在-20～-30℃，晝夜溫差較大。隨著氣井產(chǎn)能下降，氣井產(chǎn)水量上升，氣井井筒和地面管線經(jīng)常發(fā)生各種堵塞。為了有效地解決井內(nèi)、地面管線等堵塞問題，安全、高效地進行氣田開發(fā)，筆者對采氣分公司第一作業(yè)區(qū)氣井堵塞問題進行了分析并且提出有效地預防措施，并對應用效果進行了介紹。

1 堵塞原因分析

按堵塞部位劃分，可以將堵塞劃分為井筒堵塞和地面管線堵塞；按照堵塞物分主要分為水合物節(jié)流和起泡劑堵塞。

1.1 水合物節(jié)流

水合物形成的條件有很多，總結(jié)可以分為以下四種：

①天然氣的溫度等于或低于水合物的形成溫度，簡稱為低溫；

②天然氣的壓力超過水合物的形成壓力，簡稱高壓；

③天然氣中含有液態(tài)水，簡稱液態(tài)水；

④劇烈擾動、流態(tài)變化、固體雜質(zhì)、管壁粗糙或者含有酸性氣體例如二氧化碳。因此，冬季生產(chǎn)、開井初期、產(chǎn)水量增加、調(diào)節(jié)產(chǎn)量等情況下是水合物形成的高發(fā)期，因此需要特別關(guān)注和提前預防。

1.2 起泡劑堵塞

隨著氣井產(chǎn)能的降低，氣井自身能量無法將地層內(nèi)氣體的產(chǎn)出水全部帶出井底，大量液體滯留在井筒內(nèi)，形成井底積液，而井底積液同樣會抑制氣井產(chǎn)能的發(fā)揮，使得井筒的壓力和溫度都逐漸降低，即使部分液體被天然氣帶出井筒，在地面管線上輸送的過程中隨著氣體能量的降低，部分液體也會滯留在地面管線內(nèi)縮短輸氣管徑，降低輸氣能力。為了提高氣井的攜液能力，改善氣井的開采效果往往會采用排水采氣工藝，而現(xiàn)場應用最廣泛、最直接有效的辦法是泡沫排水采氣，也就是往井筒內(nèi)添加起泡劑的方法，然而一旦加藥量過大，大量泡沫被帶出井口，在地面管線上極易形成泡沫堵塞。

2 氣井預防堵塞措施

氣井的堵塞一般都可以預防，我們可以通過氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來提前判斷氣井是否快要堵塞，通過一定的措施可以將堵塞情況提前化解，通過長時間的摸索，總結(jié)出常見的堵塞預防方法有以下4種：

2.1 提前加注甲醇預防水合物堵塞

根據(jù)氣井生產(chǎn)情況，當井口溫度低于10℃時，氣井極易形成堵塞，我們采用的是在套管內(nèi)定期加注甲醇，這樣在氣井開采過程中，甲醇會落到井底，然后被天然氣攜帶至井口，這樣就能降低整個井筒水合物的形成溫度；當進站溫度低于10℃時，在一節(jié)后（進站管線）定期加注甲醇，甲醇伴隨著天然氣流動，能夠降低水合物的形成溫度，有效地預防管線發(fā)生堵塞。一般加注點有套管加注、油管加注和一節(jié)后加注。

2.2 關(guān)井后和開井前對采氣管線進行反輸氣吹掃

氣井冬季需要長時間關(guān)井時，在關(guān)井后和再次開井前需要對采氣管線進行掃線，目的是將管線內(nèi)殘留的積液清掃干凈。一是為了防止管線內(nèi)的積液形成水合物凍堵管線；二是防止再次開井時會降低采氣管線輸送天然氣的能力，影響正常開井。通常采用的是站內(nèi)含水量較少的其它井的天然氣，或者外輸氣進行掃線。

2.3 采用降壓提產(chǎn)的開井方法

此方法針對氣井關(guān)井時井口壓力高，開井后井口溫度低的氣井，也可以簡稱為“高壓、低溫”氣井。此類氣井開井時在井口附近或者地面管線極易形成水合物凍堵管線。因此這類氣井在開井時需要迅速降低井口壓力，將壓力控制在氣井的水合物形成壓力以下，通過提高氣井開井時的瞬時氣量，利用氣井自身的能量迅速將井底天然氣的溫度攜帶至井口和地面管線，一般井底的天然氣溫度較高，大量的地熱會被攜帶至井口，與此同時，井筒內(nèi)的液體也會被天然氣帶出，避免了井底積液現(xiàn)象，從而達到穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。由于此類氣井的產(chǎn)能一般下降較快，為了保障氣井能夠連續(xù)生產(chǎn)，在氣井穩(wěn)定時需要調(diào)低氣井瞬時，保證氣井能夠連續(xù)生產(chǎn)。

2.4 采用“4218”的生產(chǎn)方式

此方法適用于不能連續(xù)生產(chǎn)的天然氣井。此類氣井關(guān)井后井口壓力高，但開井后井口油壓與外輸壓力基本持平，油套壓差大，井底積液嚴重。開井后氣井產(chǎn)量無法滿足連續(xù)生產(chǎn)，如果不采取措施，這類氣井在冬季極易造成地面管線凍堵。因此針對這類氣井提出“4218”的生產(chǎn)方式，具體方法就是每天采取關(guān)井4小時恢復氣井壓力，后開井大瞬時生產(chǎn)2小時進行排水，最后按配產(chǎn)生產(chǎn)18個小時，通過采用此方法生產(chǎn)的氣井，日產(chǎn)氣量基本能達到配產(chǎn)要求，而且產(chǎn)水量增加，井筒積液減輕，氣井堵塞情況得到有效緩解。

3 氣井解堵措施

氣井在開采過程中，一旦真的發(fā)生了凍堵，需要及時處理，耽誤的時間越長，處理起來越困難。通過生產(chǎn)實際摸索，總結(jié)出以下4種解堵方法：

3.1 高壓放噴解堵

當發(fā)現(xiàn)氣井瞬時降低，產(chǎn)水量下降，井口油套壓差增大時，這一般是氣井井筒積液現(xiàn)象嚴重，一般可以采用高壓放噴解堵。高壓放噴是在井筒或者采氣管線出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時，增大氣井產(chǎn)量或者降低井口流壓的一種解堵方法，將井筒內(nèi)的積液或者采氣管線內(nèi)滯留的液體（下轉(zhuǎn)第102頁）

（上接第97頁）帶出，使天然氣開采時能量損失降低，增大氣體流通能力。通過在井口或者進站管線進行放噴，可以將井筒或者進站管線內(nèi)的積液排出，提高氣井的生產(chǎn)能力。此時可以觀察到有大量的水被排出。當氣井的生產(chǎn)能力恢復時即可放噴結(jié)束，具體放噴的時間根據(jù)氣井的具體情況而定，需要記錄放噴氣量、放噴水量和放噴時間。

3.2 加注甲醇解堵

當發(fā)現(xiàn)氣井瞬時氣量為零或者幾乎為零時，采用放噴也不能恢復生產(chǎn)，即可認為氣井發(fā)生了凍堵，凍堵氣井可以采用甲醇解堵。首先要判斷凍堵位置，然后根據(jù)不同的位置在凍堵點的上游加注甲醇進行解堵。一般的加注點為油管加注、一節(jié)后加注、進站處加注和三節(jié)前加注。井筒凍堵通常采用的是關(guān)井后油管加注。在加注甲醇的過程中可以發(fā)現(xiàn)加藥泵壓力會逐漸增高，要根據(jù)加注點的設(shè)計壓力和最高工作壓力的數(shù)據(jù)來控制加藥泵的壓力，在保障安全的情況下進行解堵。一般甲醇解堵時加藥泵的壓力會持續(xù)一泵段時間，這個時間是受到凍堵程度的大小而定，當加藥泵壓力突然下降時說明凍堵已經(jīng)解除。

3.3 放空降壓解堵

當發(fā)現(xiàn)氣井瞬時氣量為零，經(jīng)過判斷確認采氣工藝凍堵時可以采用放空降壓解堵，適用于井口附近凍堵和采氣管線凍堵。用降壓法消除水合物堵塞的實質(zhì)是利用在于破壞水合物的平衡狀態(tài)，使水合物發(fā)生分解。當井口附近凍堵時切斷下游反輸氣，打開井口放空；當采氣管線凍堵時，關(guān)閉井口來氣和下游反輸氣，兩端進行放空后再用反輸氣掃線。

3.4 蒸汽車或電熱帶升溫解堵

此方法主要是針對長時間凍堵而其它方法無法進行處理的情況下使用，蒸汽車主要是針對地面裸露管線凍堵最快最有效的方法，地下部分主要采用提高電熱帶運行溫度，這一方法的實質(zhì)是提高水合物周圍的溫度，使水合物分解。

在實際生產(chǎn)中，堵塞的形式多種多樣，需要針對實際的生產(chǎn)情況進行提前的預判和采取正確的措施，有的時候需要依靠多種手段進行處理。以徐深1-205井為例，該井關(guān)井時油壓22.00MPa，套壓22.10MPa；開井時油壓9.80MPa，套壓10.00MPa，井口溫度13℃，配產(chǎn)氣量2.5×104m3，屬于典型的“高壓、低溫”氣井，通過計算該井的水合物形成壓力和溫度，制定該井的開井方法是開井時控制氣井產(chǎn)量在8000-10000×104m3，待井口油壓下降至10MPa以內(nèi)時逐步調(diào)節(jié)瞬時產(chǎn)量至配產(chǎn)生產(chǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)后井口溫度能達到22℃，高于平時井口溫度。長時間開井生產(chǎn)后，氣井壓力降低、溫度升高，避免了水合物的生成。