川东地区大斜度、水平井排水采气措施探讨.pdf

天 然 气 勘 探 与 开 发 2 0 1 5 年 1 0月出版 川东地区大斜度、 水平井排水采气措施探讨 梁兵朱英杰刘德华龚伟唐 兴波程姣 ( 中国石油西南油气 田公司重庆气矿) 摘要通过对 已实施排水工艺措施 井的生产动态分析 ， 结合龙 岗打孔气举的成功案例 。 建议采取分阶段逐 步攻 克难题 的策略 ， 提出先行解 决悬挂封 隔器之上 的井筒矛 盾， 悬挂封隔器之下依靠气 井 自身能量将积液带至油 套连 通点 ， 减缓井筒矛盾的技术思路 论证了在悬挂封隔器之上 的油套环空实施排水采气的适应性 ， 并推荐优 先选 择有 一定剩余储量 、 地层能量相对充足 、 水平段相对较短 、 油套连通点至水平段最低点的垂深相对较小 的气 井 ， 开 展泡排及气举工艺现场应用试验 。图2表3参3 关键词 排水采气大斜度井水平井悬挂封隔器气举泡排 O 引 言 川东地区现有5 0 多12 1 大斜度 、水平井 ，其 中约 2 5 的井处于关井或间开状态 。约2 5 的井明显受 积液的影响 ， 且受井深 、 完井方式等的限制 ， 大斜度 、 水平井的排水采气难度大，特别是水平段的排水更 是难上加难 ，已严重影响大斜度 、水平井的开发效 果 ， 因此迫切需要探索大斜度 、 水平井排水采气的新 思路。 目前主要对未下悬挂封隔器的大斜度 、 水平井 采取了泡排和气举措施。截止2 0 1 4 年7 月 ， 川东地区 共有5 2 V I 大斜度 、 水平井投入生产 ， 占总投产井数的 1 3 2 ， 目前 日均产气量约2 4 2 7 x 1 0 m ， 占日总产气 量的2 0 0 9 ， 日均产水量 约9 7 m。 。 占 日总产水量的 1 0 2 1 。在 已投产的大斜度 、 水平井 中有 1 3 口井处 于关井或间隙生产状 态 ， 3 9 口生产相对稳定 的气井 中现有7 I： 1 井实施泡排工艺 ， 2 H井实施了气举工艺 ， 其 中1 3 口井井筒带液矛盾较为突出。 1 大斜度 、水 平井排水采气 工艺应 用 现状 1 1 川 东地 区排 水采气 工艺 应用 现状 目前较 为成熟 的单 一排 水采气工 艺主要 有优 选管柱 、 泡排 、 气举 、 柱 塞举升 、 机抽 、 电潜泵 、 螺杆 泵 、 射 流泵 、 连续油管等。复合工艺主要有优选管 柱+ 泡排 、 泡排+ 增压 、 气举+ 增压 、 气举+ 泡排等。在 川东气 田应用较多的主要有泡沫排水采气 、 优选管 柱+ 泡排 、 泡排+ 增压 、 气举 、 气举+ 增压等工 艺。截 至2 0 1 4 年7 月 ，共有泡沫排水采气工艺井1 7 1 口， 增 压 机 气 举 排水 采 气工 艺井 1 6 口 ， 螺杆 泵 排 水采 气 工 艺井1 口， 电潜泵排水采气工艺井1 口， 柱塞排水采气 工艺井2 口。 1 - 2大斜度 、 水平 并排水 采气 工艺 应用现 状 ( 1 ) 大斜度 、 水平井完井情况 川东地区目前生产的大斜度、 水平井中衬管完井8 口， 射孔完井3 口， 油管和油套环空均连通( 表1 ) ； 裸眼 封隔器完井4 l 口， 其中l 5 口井油套不连通 ， 2 6 口井油 管和油套环形空问通过在悬挂封隔器上方安装筛管 或反循环阀实现油套连通( 图1 ) ， 当反循环阀(图2 ) 内压与外压压差达到设定值时销钉剪断， 活塞下行 ， 过流孔打开 ， 从而油管和油套环形空间连通。 ( 2 ) 大斜度 、 水平井生产情况 截止2 0 1 4 年7 月底 ，川东地区已投产大斜度 、 水 平井5 2 口， 其 中出水气井2 4 V 1 ( 其 中生产过程 中出水 井1 5 口) 。 从生产情况看 ， 大斜度、 水平井投产后具有 以下特征： 投产后压力、 产量下降快， 稳产期短； 完钻气水同产井大部分无法连续 自喷生产 ；生产 气井出水后带水生产困难。 ( 3 ) 大斜度 、 水平井排水采气工艺应用分析 目前仅有7 口油套连通的大斜度 、 水平井实施泡 排工艺 ， 2 1 井开展了气举排水采气工艺。通过泡排 及气举排水采气 ， 带出了井筒积液 ， 使气井恢复了正 常生产 ， 并达到增产 目的 ( 表2 ) 。此外还试验了U T 一 6 、 U T 一 9 型固体泡排试验 。 泡排效果总体较好。 作者简介 梁兵 ， 男， 】 9 7 6 年 出生， 硕士 ； 现在从 事天然气开发工作。地址： ( 4 0 0 0 2 1 ) 重庆 市江北 区大庆村 中石油西 南油气田公 司重庆 气矿 气田开发J - 艺研究所。电话 ： ( ( 2 3 ) 6 7 3 1 3 5 0 3 。E ma i l ： l b i n g p e o c h i n a C O 1T I c n 48 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 天 然 气 勘 探 与 开 发 2 0 1 5年 1 0月 出版 f 1 ) 井 深限制 川东地区井深一般都在5 0 0 0 m左右 ，超出了机 抽 、 射流泵 、 电潜泵 、 毛细管 、 连续油管等排水采气工 艺的应用深度 ， 且连续油管下入水平段难度大。 ( 2 ) 井身结构限制 井眼轨迹特殊 ， 完井管柱复杂， 一般都为一次性 复合管柱 ， 有永久式悬挂封隔器 、 井下节流器 ， 产层 段有裸眼封隔器 、 内径逐步变小的投球滑套等 ， 限制 了柱塞 、 机抽、 连续油管 、 电潜泵等工艺的应用， 油套 环空不连通的气井限制了连续泡排 、气举工艺的实 施 。 ( 3 ) 现场条件限制 多数新建单井站无水无电，周边高压气举气源 缺乏 ， 导致新上排水采气措施成本大幅增加 。 效益难 保证 。 由于受完井管柱及现有排水采气技术适应性的 限制 ， 目前适用于川东地区大斜度 、 水平井的排水采 气工艺以泡排和气举工艺为主 。可先解决封隔器之 上的井筒矛盾 ，即先排 出悬挂封隔器之上的井筒积 液 ，封隔器之下依靠气井 自身能量将积液带至油套 连通点， 以减缓井筒矛盾。 2 2 大 斜度 、 水 平井排 水采气 适应 性分 析 目前川东地区大斜度 、水平井中有3 7 口井油套 管已连通 ， 水平段长度在1 1 6 1 0 7 4 m 而悬挂封隔器 至水平段最低点垂 深在5 7 5 5 0 1 1 3 ，一般在 1 5 0 m 左 右 ， 平均垂深约2 0 0 1 T I ， 悬挂封隔器 以下液柱对井底 回压较小 ， 这就为在悬挂封隔器之上开展泡排 、 气举 排水采气创造了有利条件。 龙岗0 0 1 1 8 井产层中深6 4 3 0 m，井深5 6 5 7 m 有 永久式封隔器 ， 2 0 1 2 年3 月在井深5 2 3 3 5 2 3 5 iT I 处对 油管打孔 ， 有效孔数 1 0 孔 ， 有效孔径 6 7 m m L 。气 举进气点距离产层中部l 1 9 6 m，气举复产初期最高 产气量1 5 3 8 x 1 0 m ff d ， 最 高产水量2 7 1 m 3 d ， 目前注 气压力2 4 O 0 2 6 0 0 MP a 。 油压6 0 0 1 0 0 0 M P a ， 产气 量1 5 x 1 0 - 3 0 1 0 m 3 d ， 产水量 1 6 0 0 2 0 0 0 m 3 d ， 气 举生产平稳 。龙岗0 0 1 3 井产层 中深6 1 1 2 m，井深 3 2 0 2 m有永久式封隔器 ， 2 0 1 3 年2 月在3 0 0 0 m打孔实 施气举成功复产 ， 复产初期最高产气量3 4 1 0 4 m3 d 、 产水量1 2 4 m 3 d ，目前产气量2 5 1 0 4 4 0 1 0 4 m 3 d 产水量3 0 0 5 0 0 m d ， 一直连续生产至今， 累计增产 天然气 1 7 6 6 7 1 0 m ， 产水 1 8 2 0 5 5 m 。油管射孔 是 一 项成熟的工艺 ，在油管上均匀布孔后其作用就如 同筛管 ， 可作为泡排或缓蚀剂加注 、 气举的通道 。油 管打孔后使用净化气作为气举气源 ，在龙岗礁滩气 藏成功实施了连续气举工艺 ，为油套环空不连通的 气井实施排水采气提供 了参考。 2 3 大 斜度 、 水平 井排水 采气 试验 井优选 ( 1 ) 选井 条件 从悬挂封隔器之上的油套环空实施排水采气主 要存在以下风险 ： 气举时 ， 进气点位置固定且深度 大 ， 硬举需要的启动压力高 ， 液面太高易导致硬举失 败 ； 泡排时 ， 若油套环空存在积液 ， 从油套环空加 注起泡剂将 由于气流扰动小甚至不存在气流扰动 导致泡排难见效 ； 随着地层 压力的降低 ， 排水 采 气效果可能会越来越差 。 因此 。 要保证工艺的成功 。 需要考虑满足以下地质及工程条件 ： 气井有一定的 剩余储量 ； 地层压力足够高 ， 地层压力建议大于 1 3 MP a ； 进气点至水平段垂 深尽量小 ， 建议控制在3 0 0 r n 以内； 水平段相对较短。 ( 2 ) 试验井优选 从保护气藏和维持甚至恢复气井产能的角度 ， 重点针对间开井和受积液影响的气井 ，综合地质及 工程 因素 ， 初步推荐天东0 1 7 一 H 5 、 天东0 1 7 一 H 6 井直 接在现有生产管柱基础上分别开展气举 、 泡排试验 ， 七里0 1 3 一 HI 油管打孔后实施气举排水采气 ， 建议井 基本情况见表3 。 2 4下步措 施建 议 试验之前要摸清气井的动静液面深度； 地 面气举工艺流程最好具备油套连通功能 ，以降低气 举启动压力 ； 气举之前可提前加入适量起泡剂 ， 辅 助气举 ，以确保复产成功 ；在以后新完钻的大斜 度 、 水平井 中如果邻井有出水气井 ， 那么在新井完井 时可以预先安装同心投捞式气举阀工作筒 ，在工作 筒内部安装盲阀，在需要实施气举工艺时采用绳索 表3建议井基本情况表 井号 生产情况 井下管串情况 测压情况 预期效果 该井测试产气 5 5 3 x 1 0 m7 d ，产水 2 8 8 m7 d 。 由于有 落鱼( 5 O m连续 油 2 0 1 3年 1 1月 2 9 日关 井 油 压 2 O L O月 8 月 1 5日投产 当日产气 6 4 1 0 m 2 1 9 O MP a ， 实测地层压力 3 2 3 O 天 东 0 1 7 一 产水 3 4 8 m ， 投 产后压 力下降快 ， 第二天油压平 管 ) ， 中7 3与 中8 8 9油管 未 MP a ， 井温 1 2 4 9， 距离中部井 车载式气举 ， 预计 输压 。长期间歇生产 ，最大关井压力 3 3 5 能连接( 相距 1 2 m ) ， 巾 7 3 油 深液面高度2 9 5 9 7 m：历 次测 产气 1 5 x 1 0 m ， H5井 管 下 深 4 6 4 2 4 4 m， 击 7 3油 MP a ，生产中最大产水记录为 2 0 1 2年 3月 3日 管 下 深 位 置 至 井 底 长 度 压 最 高 液 柱 垂 直 深 度 高 达 排 水 2 0 3 0m T d 产气 5 8 1 0 m 时， 产水9 0m 。截止2 0 1 4月 8 3 4 m， 垂直深度 2 8 6 m。 1 2 2 5 6 1 m，存在关井时液柱回 7月 ， 累积产气 2 5 7 6 x 1 0 m 产水 6 3 2 4 m 。 落 ， 井筒积液退 回地层 的现象 。 5 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m