陳兵鋒 中石化江漢油田采油氣工程技術(shù)服務(wù)中心
涪陵頁巖氣田開發(fā)對象主要為頁巖氣藏,隨著生產(chǎn)時間延長,積液水淹井逐漸增多,頁巖氣不能正常產(chǎn)出,生產(chǎn)效果不佳,有一種類型的井:即低壓高滲氣井,這一類型的井用常規(guī)方法氣舉往往無法排出井內(nèi)積液,從而無法成功復產(chǎn)。通過技術(shù)總結(jié),發(fā)現(xiàn)對該類型的井可采用先反舉后停機放噴的方式作業(yè),使該類型的氣井順利排出積液,恢復正常生產(chǎn)。
氣舉是將管網(wǎng)天然氣通過增壓設(shè)備變?yōu)楦邏簹怏w注入井筒,依靠氣體的能量把井筒積液舉升至地面。該工藝對因水淹停產(chǎn)井復產(chǎn)效果明顯,適用于氣井不同的周期階段,且停產(chǎn)前生產(chǎn)能力越高,復產(chǎn)效果越好。氣舉工藝原理簡單、排液能力強、成本低、見效快。增壓設(shè)備性能、選井的好壞和井筒管柱結(jié)構(gòu)是決定該工藝成功與否的重要因素。
氣井包含正舉和反舉兩種方式。
正舉:從油管內(nèi)注入氣體,井內(nèi)液體由油套環(huán)空返出。該工藝高壓時間持續(xù)較短,但排液不徹底。
反舉:從油套環(huán)空注入氣體,井內(nèi)積液由油管排出。該工藝高壓時間持續(xù)長,排液比較徹底,是氣舉施工是最常用的手段。
低壓高滲氣井是指在氣舉施工中井壓較低(通常不超過10MPa),地層滲透率較高的井,通常是使用反舉方式氣舉。
低壓高滲氣井在氣舉施工中,氣舉壓縮井向井內(nèi)注氣,當井內(nèi)壓力上漲到一定數(shù)值后,壓力就穩(wěn)定在該數(shù)值,不能繼續(xù)上漲,且油壓和套壓是同時上升的,此時放噴,油壓和套壓會立即下降,壓縮井繼續(xù)向井內(nèi)注氣氣舉,往往放噴出口只出氣,不出液,或者出少量液體,達不到排出井內(nèi)積液的目的。
由于該類型的井地層滲透率高,反舉時,當套壓達到地層壓力的臨界值后,在套壓的作用下,井內(nèi)的積液會被擠入地層中,直至油管底部的積液也被擠入地層,此時油套連通,油壓和套壓同時下降,繼續(xù)注氣,只是氣體從壓縮機進入套管,再從套管進入油管,難以起到排液作用。
低壓高滲氣井在反舉的壓力下,將積液擠入地層后,會逐漸使地層壓力趨于飽和,進而要釋放壓力,因此,只要撤銷對地層持續(xù)加壓,地層就能吐出積液,而此時的積液是氣液混合液體,比重輕于氣舉前的積液,氣舉前的積液將地層壓死,無法生產(chǎn)。
在反舉施工使地層的壓力飽和后,且放噴口無液返出的情況下,應(yīng)對停止向井內(nèi)注入氣體,讓地層自動釋放壓力,由于地層吐出的是液氣混合的液體,比重較輕,比較容易被上升的氣流帶出。因此,停止向井內(nèi)注氣并讓氣井自噴,就能逐步排出井內(nèi)積液,恢復生產(chǎn)。
以焦頁24-4HF井為例該井是一個典型的低產(chǎn)高滲氣井,油管下深3053.75m,垂深2694.26m,氣層中部壓力7.56MPa(流壓),油管規(guī)格∮73.05×5.51mm。該井因井筒積液導致生產(chǎn)效果不佳,通過高壓硬管線接至氣舉井套管入口進行反舉。氣舉施工前,該井的套壓為6.78MPa,油壓為6.6MPa,二者近似相同。9:55啟機反舉,壓縮機施工排量600m3/h,進氣壓力4.67MPa。10:34開油管放噴點火,火焰高度3-4m,油套壓力同時下降。11:15套壓2.36MPa,油壓0.21MPa,無液返出,停機,即停止向井內(nèi)注氣。此時地層壓力達到飽和,改為氣井自噴,通過地層自身釋放能量。11:27套壓開始上升,11:40放噴出口開始返液,即積液開始排出井內(nèi)。16:00套 壓3.98MPa, 油 壓1.48MPa,出口液量少,火焰高度3-4m,關(guān)閉放噴閘門,倒閘門進站生產(chǎn)。當日氣舉排液16m3,放噴氣量約10000m3。
次日,同樣的方法,再次排液。9:20啟機反舉,壓縮機施工排量600m3/h,進氣壓力4.65MPa,套壓 4.8MPa,油壓4.67MPa。10:12開油管放噴點火,火焰4-5m,油套壓力同時下降。10:23套壓6.4MPa,油壓2MPa,無液返出,停機。此時地層壓力達到飽和,改為氣井自噴,通過地層自身釋放能量。10:54套壓降至0.58MPa開始上升,10:59放噴出口開始返液。12:35啟機反舉,壓縮機施工排量600m3/h,進氣壓力4.61MPa,套壓3.26MPa,油壓1.4MPa。14:20套壓 4.5MPa,油壓1.4MPa,停機。此時地層壓力達到飽和,改為氣井自噴,通過地層自身釋放能量。15:20套壓4.87MPa,油壓4.65MPa,出口液量少,火焰高度4-5m,關(guān)閉放噴閘門,倒閘門進站生產(chǎn)。
當日氣舉排液12m3,放噴氣量約10000m3。
通過兩天的氣舉加氣井自噴的措施后,該井進站瞬時產(chǎn)量7×104m3,共排出積液16m3,復產(chǎn)效果較好。
該井如果僅使用反舉,無法排出井內(nèi)積液,最后達不到氣舉效果。在反舉向地層補給能量后,通過地層自身的能量將積液排出,達到了復產(chǎn)的目的。
經(jīng)過實踐探索,我們發(fā)現(xiàn)通過持續(xù)注氣使低壓高滲井的地層壓力飽和后,停止注氣,快速放噴,能夠有效地恢復該類井的正常生產(chǎn)。通過該方法成功復產(chǎn)低壓高滲井45井次,取得了良好的實踐效果,為提高頁巖氣田的最終采收率做出了積極貢獻。建議對低壓高滲頁巖氣井進行壓力、產(chǎn)量變化分析,找出該類井的水淹臨界點,在產(chǎn)量和壓力達到臨界點之前進行放噴,即可恢復生產(chǎn),進一步降低開發(fā)成本。