海上氣井泡沫排水采氣起泡劑加注工藝研究

趙景輝 鄭春峰 李 昂 沈 瓊 謝雙喜

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司,天津300000)

與陸地氣井相比，海上氣井普遍產氣量和產液量較高，積液限于海上平臺空間和環(huán)境因素，導致作業(yè)成本較高，氣井排水采氣難度大。泡沫排水采氣工藝作為一種低成本排水采氣工藝，具有施工方便、適用井況范圍大、排水采氣效率高等優(yōu)點，尤其對海上油田來說，其設備占地相對較小，可隨時根據氣井積液情況進行排液操作。

海上油田生產管柱復雜，在氣井投產初期多數井未考慮后期積液影響及排液采氣應對措施，生產管柱中可能含有封隔器、井下安全閥、生產滑套和氣舉閥等工具，陸地常規(guī)泡排工藝并不適用于海上氣井，故應對不同的井況下的泡排工藝的改進具有重要意義。

1 海上氣井泡沫排水采氣地面流程

按起泡劑按相態(tài)可分為液體泡排劑和固體泡排劑。因此，地面注劑的流程基本可劃分為液體泡沫排液采氣地面流程（圖1）和固體泡沫排液采氣地面流程（圖2）。

圖1 液體泡沫排水采氣地面流程圖

圖2 固體泡沫排水采氣地面流程圖

2 海上氣井泡沫排水采氣起泡劑注入工藝

2.1 化學注藥管線注入排液

在存在化學藥劑注入管線和化學藥劑注入閥的井中，利用氣井化學藥劑注入管線和注入閥進行起泡劑注入，注入壓力參數主要考慮井底流壓和注藥管線摩擦阻力，工藝管柱如圖3所示。

圖3 化學藥劑注入管線泡排工藝管柱圖

該工藝需生產管柱自帶化學藥劑注入管線，且化學藥劑注入閥下入深度足夠深，才能得到較好的氣泡效果，因其油管中無其他作業(yè)設備，可保證作業(yè)過程中的井下安全性。同時，在產液量較大的井中起泡劑需連續(xù)注入才能起到較好效果。

2.2 小直徑管泡沫排液

小直徑管泡沫排液利用連續(xù)作業(yè)設備將3/8"的毛細鋼管從生產管柱內下入到積液氣井預設位置，然后利用加壓設備將起泡劑注入井底，借助井筒內氣流的擾動實現藥劑與井液的充分混合產生泡沫，進而達到排液采氣的目的。小直徑鋼管泡排具有不動管柱作業(yè)的優(yōu)點，在海上積液氣井的治理中發(fā)揮了重要的作用。小直徑鋼管泡沫排液采氣井下管柱如圖4所示。

圖4 小直徑管投注工藝

小直徑管泡沫排液采具有成本低、設備占地面積小和排液效果顯著的特點，氣工藝可通過小直徑管將起泡劑注入預定積液位置，而不受深度限制，實現快速排液。但因下入小直徑管導致井下安全閥無法關閉，存在井噴風險，破話井筒完整性。

2.3 固體起泡劑排液采氣

固體起泡劑排液采氣為成熟的排液采氣技術，通過井口固體投棒裝置人工或自動定期投注固體泡排棒，投棒后燜井，待泡排棒溶解后進行開井放噴，實現排液采氣。該工藝主要適合產積液不嚴重、產液產氣較小的氣井。

對于海上大斜度氣井、工藝管柱復雜氣井，因固體泡排棒在投棒過程中可能存在管柱內留卡堆積并融凝的可能性，安全風險較高，需慎重作業(yè)（圖5）。

圖5 生產油管投注工藝

2.4 連續(xù)油管泡排+氣舉復合排液工藝

海上氣田氣井在完井、修井及水淹井在不動管柱的情況下常采用連續(xù)油管氣舉進行誘噴，以期達到正常生產的目的。

由于井筒液體的存在，在采用連續(xù)油管氣舉誘噴時，積液深度、舉升液體的量決定注氣量及注氣壓力，在供液能力較強的井中，需要較高的產液量和較大的注氣壓力，而受平臺作業(yè)條件的限制，現場能夠提供的氮氣氣源往往有限，不足以快速實現氣井的誘噴，因此提出結合泡排舉升工藝，采用泡排+氣舉復合誘噴工藝技術，在氣源有限的況下提高氣井的攜液能力。

圖6 續(xù)油管泡排+氣舉復合排液工藝

2.5 其它起泡劑注入方式

針對海上不同積液氣井的特點，起泡劑的注入方式也在不斷的創(chuàng)新，如水下井口的氣井采用臍帶纜與化學藥劑注入系統(tǒng)配合的起泡劑注入方式；在有高壓氣源的海上平臺，利用高壓氣源實施氮氣泡沫氣舉助排工藝，該工藝相對氣舉對氣源壓力要求較低，可通過臨井高壓氣進行工藝的實施，有效降低積液影響。

3 結論

海上不同氣井的井況及工藝管柱等條件各有差異，針對海上平臺不同氣井工藝管柱特點等，設計了化學藥劑注藥管線泡排工藝、小直徑管注藥泡排工藝、固體起泡劑泡排等工藝，可有效提高泡沫排水采氣在海上氣井排液中的的適應性，為氣井積液處理提供更多的技術選擇。