頁(yè)巖氣井排水采氣工藝技術(shù)優(yōu)選與試驗(yàn)

摘 要：頁(yè)巖氣井進(jìn)入低壓低產(chǎn)階段后，氣井井口壓力低，井筒積液嚴(yán)重，治理難度較大。通過積液規(guī)律研究，確定了速度管柱、氣舉、泡排、柱塞氣舉等排采措施適用條件及實(shí)施時(shí)機(jī)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，可以提高頁(yè)巖氣井的最終排采效果，對(duì)同類型氣藏的開發(fā)具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣井;低壓低產(chǎn);積液規(guī)律;排采措施

1 井筒積液規(guī)律

通過建立單井Pipesim模型，模擬計(jì)算出套管井臨界攜液流量約為13.83萬方/天，油管井臨界攜液流量為2-3萬方/天。結(jié)合井筒積液速度比和臨界攜液流量，綜合判斷當(dāng)井筒積液速度比大于1，且產(chǎn)氣量低于臨界攜液流量時(shí)，井筒積液較嚴(yán)重。

2 排水采氣工藝優(yōu)選

根據(jù)威遠(yuǎn)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，分析各種排水采氣工藝適用性，建議在壓力遞減階段采用“優(yōu)選管柱”生產(chǎn)，油管生產(chǎn)后期無法正常攜液時(shí)，采用氣舉、泡排、柱塞氣舉等排水采氣措施，而對(duì)生產(chǎn)后期的低壓低產(chǎn)氣井，則采取氣舉+泡排、泡排+柱塞氣舉等組合排水采氣措施。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與效果評(píng)價(jià)

3.1 速度管柱

氣井投產(chǎn)后，當(dāng)氣井產(chǎn)量低于臨界攜液流量時(shí)，下入生產(chǎn)管柱可有效提高氣井井筒攜液能力。在研究區(qū)完成了三個(gè)平臺(tái)12口井的采氣工藝管柱方案設(shè)計(jì)，優(yōu)化油管尺寸、生產(chǎn)管柱和回音標(biāo)的下入深度。下入速度管柱后，氣井井筒攜液能力增強(qiáng)，產(chǎn)液量明顯增加，產(chǎn)液量平均提高137%。

3.2 泡排

對(duì)于處在產(chǎn)量遞減階段的氣井，泡排措施具有較好的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)效果。而處在低壓低產(chǎn)階段的氣井，泡排措施效果不明顯。泡排前采取氣舉措施有助于提高泡排效果。

在威遠(yuǎn)研究區(qū)實(shí)施泡排33口井，措施增產(chǎn)2675萬方，其中6口井配合柱塞氣舉進(jìn)行組合排水采氣，取得較好的增產(chǎn)效果。威XH4平臺(tái)有2口井在采取泡排措施前處于產(chǎn)量遞減階段，泡排后2口井產(chǎn)量都明顯增加且保持穩(wěn)定。其中，威XH4-3井泡排前水氣比較高，措施后增產(chǎn)效果更明顯。

威YH2平臺(tái)2口井采取泡排措施前都處于低壓低產(chǎn)階段，泡排后兩口井產(chǎn)量無明顯增加，基本保持穩(wěn)定。分析認(rèn)為2口井投產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)（2015年），目前地層壓力低、井筒積液嚴(yán)重，單獨(dú)采取泡排措施增產(chǎn)效果不理想。可考慮結(jié)合氣舉、柱塞氣舉等措施，改善氣井排采效果。

威XH4-2井在采取泡排措施后增產(chǎn)不明顯，后進(jìn)行氣舉，產(chǎn)量大幅增加。又繼續(xù)采取泡排措施后，氣井維持較高產(chǎn)量生產(chǎn)。

3.3 氣舉

氣舉主要用于水淹停噴氣井，包括自身積液水淹和受壓裂影響水淹導(dǎo)致停噴氣井。在下油管后仍無法恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，采取氣舉措施輔助排液。氣舉排出井筒積液以后，有助于氣井復(fù)產(chǎn)和提高后續(xù)其他排水采氣措施效果。研究區(qū)開展氣舉311井次，其中有效280井次，有效率90%，氣舉措施累計(jì)增產(chǎn)841萬方。

氣舉持續(xù)時(shí)間對(duì)氣舉措施效果有很大影響。威XH9-7井在7天內(nèi)多次進(jìn)行氮?dú)鈿馀e，期間氣井產(chǎn)量增加明顯且保持穩(wěn)定，氣舉結(jié)束后，產(chǎn)量迅速下降。后又進(jìn)行單次氣舉，氣舉后產(chǎn)量略有增加。分析認(rèn)為，氣舉是通過補(bǔ)充能量來提高排水采氣效果，氣舉結(jié)束后能量供應(yīng)中斷，產(chǎn)量快速恢復(fù)到措施前，措施效果持續(xù)性較差。

對(duì)于低產(chǎn)井，單獨(dú)采取氣舉措施增產(chǎn)效果不理想。威XH4-1井處于低產(chǎn)階段，多次氣舉后排出部分積液，氣舉結(jié)束后產(chǎn)量迅速下降，增產(chǎn)效果不理想。氣舉主要以復(fù)產(chǎn)和輔助排液為主，單獨(dú)采取氣舉措施效果有限，可以配合泡排和柱塞氣舉進(jìn)行定期排液生產(chǎn)。

3.4 柱塞氣舉

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施柱塞氣舉9口井，7口井產(chǎn)量增加，2口井產(chǎn)量略有降低。氣井產(chǎn)量按照月遞減率5%計(jì)算，9口井累增氣304.67萬方。

實(shí)施柱塞氣舉需要有足夠的地層能量。威YH7-3井實(shí)施柱塞氣舉前采取間開生產(chǎn)，平均日產(chǎn)氣0.90萬方/天，日產(chǎn)液3.26方/天。下入柱塞后，由于地層能量不足，柱塞無法到達(dá)井口。通過氮?dú)鈿馀e激活，柱塞氣舉正常生產(chǎn)。措施后氣井平均產(chǎn)氣量1.31萬方/天，產(chǎn)液量3.22方/天，累增氣123.76萬方，取得明顯增產(chǎn)效果。

泡排+柱塞氣舉組合起到較好的排采效果，柱塞氣舉起到主要作用。威YH3-4井實(shí)施柱塞氣舉前采取泡排連續(xù)生產(chǎn)，平均日產(chǎn)氣0.90萬方/天，日產(chǎn)液2.20方/天。措施后采取泡排+柱塞氣舉生產(chǎn)，平均產(chǎn)氣量1.17萬方/天，產(chǎn)液量1.94方/天，累增氣30.60萬方。威YH3-4井后又分別單獨(dú)采取柱塞氣舉生產(chǎn)和泡排間開生產(chǎn)，單獨(dú)采取柱塞氣舉生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)氣量基本保持不變，產(chǎn)液量略有增加。單獨(dú)采用泡排間開生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)氣量和產(chǎn)液量都明顯降低。從措施效果來看，單獨(dú)采取柱塞氣舉和柱塞氣舉+泡排生產(chǎn)效果差別不大，柱塞氣舉在組合排水采氣措施中起到主要作用。

地層能量不足導(dǎo)致部分氣井措施效果不理想。威YH3-2井實(shí)施柱塞氣舉前采取泡排連續(xù)生產(chǎn)，平均日產(chǎn)氣0.97萬方/天，日產(chǎn)液0.85方/天。措施后采取泡排+柱塞氣舉間開生產(chǎn)方式，產(chǎn)量略低于措施前，平均產(chǎn)氣量0.82萬方/天，產(chǎn)液量1.18方/天，產(chǎn)量減少9.13萬方。分析原因主要包括：氣井生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，目前地層壓力較低;關(guān)井恢復(fù)壓力時(shí)間偏短，地層能量未充分恢復(fù)。目前間開生產(chǎn)12h，開井壓力低于3MPa。對(duì)此類實(shí)施柱塞氣舉的井，可增加關(guān)井恢復(fù)壓力時(shí)間，確保地層能量恢復(fù)，以改善柱塞氣舉生產(chǎn)效果。

通過關(guān)井恢復(fù)壓力和調(diào)整間開生產(chǎn)時(shí)間能夠改善柱塞氣舉措施效果。以威XH2-3井為例，該井措施前采取泡排連續(xù)生產(chǎn)，平均產(chǎn)氣量1.25萬方/天，產(chǎn)液量2.59方/天。實(shí)施柱塞氣舉后，關(guān)井恢復(fù)壓力11天，開井后間開生產(chǎn)時(shí)間增加，平均產(chǎn)氣量1.38萬方/天，產(chǎn)液量1.45方/天，產(chǎn)量明顯增加。

4 結(jié)論

①頁(yè)巖氣井生產(chǎn)長(zhǎng)期處于低壓低產(chǎn)階段，氣井井口壓力低，井筒積液嚴(yán)重，攜液生產(chǎn)困難;②當(dāng)井筒積液速度比大于1，且產(chǎn)氣量低于臨界攜液流量時(shí)，井筒積液較嚴(yán)重，需采取排水采氣措施;③不同的生產(chǎn)階段，采用不同的排水采氣措施，可以有效提高單井產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣澤銀，李偉，羅鑫，李小蓉，熊穎，周鴻，向建華.頁(yè)巖氣平臺(tái)井泡沫排水采氣技術(shù)[J].天然氣工業(yè)，2020，40（04）： 85-90.

作者簡(jiǎn)介：

李昌綿（1966- ），男，高級(jí)工程師，畢業(yè)于大慶石油學(xué)院采油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)研究與科技管理工作。