油管穿孔气举排水采气技术.pdf

第 3 6卷 第 3期 2 0 1 4年 5月 石 油 钻 采 工 艺 O I L DR I L L I NG & P RODUC T I ON T EC HNOL O GY Vo 1 3 6 No 3 Ma v 2 01 4 文章编号 ：1 0 0 0 7 3 9 3 ( 2 0 1 4) 0 30 1 0 30 3 d o i ： 1 0 1 3 6 3 9 j o d p t 2 0 1 4 0 3 0 0 2 6 油管穿孑 L 气举排水采气技术 易 劲 顾友义 ( 中国石油西 南油 气田分公 司川 潘云兵 李 秋 中油气矿 ， 四川遂宁6 2 9 0 0 1 ) 引用格式 ：易劲， 顾友义， 潘云兵， 等 油管穿孔气举排水采气技术 J 石油钻采工艺， 2 0 1 4 ， 3 6 ( 3 ) ：1 0 3 1 0 5 摘要：龙岗礁滩气藏为高温、 超深、 中高含硫气藏， 试采期间气井普遍产水， 受水侵影响气井产量降低， 井筒携液能力变差， 甚至 因积液严重而关井， 影响气井正常生产， 现有排水采气工艺难以满足实际生产需要。根据气藏气井超深、 中高含硫、 产液量 大、 管柱有封隔器以及消泡难等特点， 提出采用油管穿孔配合压缩机气举排水采气工艺， 并制定了工艺施工步骤。该工艺不需 要改动生产管柱， 无需井下气举工具， 有效地解决了设备抗硫、 耐高温等问题 ， 为气藏排水秉气的优先选择工艺。在龙岗0 0 1 1 8 井进行了首次试验， 通过优化注气压力、 生产制度等工艺参数， 实现 了超深、 高温、 中高含硫气井排水采气， 气井成功复产， 降低 了系统 内其他 生产井的水侵风 险， 可为 同类 气藏超深 气井排水采 气工艺提供借鉴 。 关键词 ：超深井；油管穿孔；气举；排水采气 ；水侵 中图分类号： T E 3 7 文献标识码：B Dr a i na g e g a s r e c o v e r y t e c hn o l o g y b y t ubi ng p e r f o r a t e d g a s - l i f t d r a i na g e Y I J in ， G U Y 0 u y i， P A N Y u n b in g ， L I Q iu ( Ce n t r a l S i c h u a n Oi l a n d Ga sfie l d Dis t r ic t ， S o u t h w e s t Oi l G a s fi e l d C o m p a n y ， C N PC ， S u i n i n g 6 2 9 0 0 1 ， C h i n a) Ab s t r a c t ： Th e L o n g g a n g r e e f g a s r e s e r v o i r i s a h i g h t e mp e r a t u r e ， u l t r a - d e e p ， m i d - h i g h - s u l f u r c o n t a i n i n g g a s p o o 1 Du r i n g p r o d u c t i o n t e s t ， mo s t o fg a s we l l s p r o d u c e d wa t e r Be c a u s e o f wa t e r i n v a s i o n ，p r o d u c t i o n o f g a s we l l s d e c r e a s e d ， t h e l i q u i d c a r r y i n g c a p a c i t y o f t h e we l l b o r e b e c o me s p o o r , e v e n l e a d i n g t o g a s we l l s h u t i n d u e t o s e v e r e a c c u mu l a t i o n o f fl u i d ， h e n c e a f f e c t i n g t h e n o r ma l p r o d u c t i o n o f g a s we l l s T h e e x i s t i n g d r a i n a g e g a s r e c o v e r y t e c h n o l o g y c a n n o t s a t i s f y t h e a c tua l p r o d u c t i o n Ac c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f g a s we l l s b e i n g u l t r a d e e p， mi d - h i g h s u l f u r c o n t e n t ， l a r g e l i q u i d p r o d u c t i o n ， p i p e s t r i n g h a v i n g p a c k e r s o n i t a n d d i f fic u l ty i n d e foa mi n g ， e t c T h e dra i n a g e g a s r e c o v e ry t e c h n o l o g y i s p r e s e n t e d b y p e r f o r a t i n g tub i n g a n d b y g a s l i ft u s i n g c o mp r e s s o r ,a n d t h e o pe r a t i o n p r o c e d u r e s i s e s t a b l i s h e d T h i s t e c h n o l o g y n e e d n o t t o mo d i fy t h e p r o d u c t i o n s t r i n g o r t o r u n i n g a s l i ft i n g t o o l s ， e ff e c t i v e l y a d dre s s i n g the p r o b l e ms o f e q u i p me n t a n t i s u l f u r a n d h i g h t e mp e r a t u r e - p r o o f , S O i t i s the p r e f e r r e d t e c hn o l o g y f o r d r a i n a g e g a s r e c o v e r y for g a s p o o l s T h i s t e c h n o l o g y w a s fi r s t t e s t e d i n We l l L o n g g ang 0 0 1 - 1 8 ， o p t i mi z i n g t h e p ara me t e r s o f g a s i n j e c t i o n p r e s s ure ， p r o d u c t i o n s y s t e m， e t c T h e d r a i n a g e g a s r e c o v e ry i s s u c c e s s ful i n u l t r a - d e e p ， h i g h t e mp e r a t u r e a n d mi d - h i g h s u l f u r c o n t a i n i n g g a s we l l s Th e s u c c e s s fu l r e s u mp t i o n o fg a s we l l p r o d u c t i o n r e d u c e s t h e r i s k o f wa t e r i n v a s i o n i n o t h e r p r o d u c i n g we l l s wi t h i n t h e s y s t e m Th i s me t h o d C a l l b e a r e f e r e n c e t o dra i n a g e g a s r e c o v e r y t e c hn o l o g y f o r u l tr a - d e e p g a s we l l s i n s i mi l a r g a s p o o l s Ke y wo r d s ： u l t r a d e e p we l l ； tub i n g p e r f o r a t i n g ； g a s - l i ft； dr a i n a g e g a s r e c o v e ry ； wa t e r i n v a s i o n 龙岗礁滩气藏气井普遍产水， 自 气田投产以来， 产水量总体呈上升趋势。通过分析气井产水特征和 动态监测资料， 部分气井存在强水侵， 导致气井产量 降低， 井筒携液能力变差， 甚至因井筒积液而关井， 如果气 田水不及时排出， 还会导致与该井连通的高 产气井受到水侵的影响。因此， 急需采取排水采气 措施， 以恢复或提高产水气井的单井产能， 确保气藏 平稳生产 。 作者简介：易劲， 1 9 8 2 年生。2 0 0 8 年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业， 获硕士学位。主要从事试井解释、 气藏动态分析等方面 的研究工作。电话：0 8 2 5 - 2 5 1 6 2 6 9 。E - m a i l ：y i j i n p o s t p e t r o c h i n a c o mc a 。 1 0 4 石 油钻采工艺2 0 1 4年 5月 ( 第 3 6卷) 第 3期 1 龙岗礁滩气藏排水采气难点 龙岗礁滩气藏不同于一般的有水气藏， 其高温、 超深 、 中高含硫的特点决定 了其排水采气工艺优选 的高要求 。 ( 1 ) 举升高度高。龙岗礁滩气藏埋藏深度 4 8 2 3 6 2 6 1 m， 目前普遍采用的柱塞等排水采气工艺不能 满足举升高度要求 J 。 ( 2 ) 产液量及水气比大。气井生产水气比较高， 大部分高于 2 m 1 0 1 10 。个别井水侵 严重 ， 产气量 下降较快， 产液量增大， 水气比上升较快， 导致气井 生产 困难 。 ( 3 ) 地层温度 高， 地层压力差异大 。龙 岗礁滩气 藏地层温度在 1 4 0 o c 左右 ， 地层压力差异较J ( 2 5 6 1 MP a ) ， 对排水采气工艺的选择不同， 压力较低的井， 排水采气工艺的选择难度大。 ( 4 ) 井身结构复杂。龙岗礁滩气藏主要为直井， 龙 岗 0 0 1 2 3井 、 0 0 1 1 8井 为大斜 度井 ， 对 有杆泵排 水采气工艺选择的局限性较大 ， 其他排水采气工 艺选择的影响较小。 ( 5 ) 管柱 均有封隔器。现有生产井除龙 岗 0 0 1 2 7 井外， 均是采用一次性完井管柱结合永久式井下 封隔器完井 ， 且井下套管抗硫等级较低 ， 无法满足原 料气进套管的排水采气工艺要求 4 ， 要求选择的排 水采气工艺不需改动生产管柱， 否则施工难度大、 成 本高。 ( 6 ) 消泡难。泡排工艺 施工简单 ， 但消泡不 完全 ， 带水泡沫进入净化厂净化设备 ， 将对净化系统 正常运行产生不利影响。 2 气举排水采气工艺优选 不 同地质条件 的产水气井采取不 同的排水采气 工艺， 优选依据是根据气井的地质条件、 生产动态、 管串结构等特点， 结合工艺的优缺点以及经济效益 来确定 ， 即在可采储量、 地面集输条件确定的情况 下 ， 从井底静压力 、 气井产液量 、 井身结构 等方 面确 定工艺措施方案。 根据以上分析， 结合各种排水采气工艺的适应 性及优缺点 E 7 -8 在 目前技术条件下， 提 出油管穿 孔配合 压缩机气举工 艺为龙 岗礁滩气 藏排水采气 工艺。其技术特点为 ： ( 1 ) 不动管柱 ， 无需井下工具 ， 施工成本低 ， 风险 小。龙岗礁滩气藏是典型的高温、 超深、 中高含硫气 藏， 意味着选择排水采气工艺需要考虑排水采气井 下设备抗硫、 耐高温的问题， 改动生产管柱的施工风 险大 、 施 工成本 高的问题 ， 泡 排工艺的泡排剂配伍 性 、 消泡可行性的问题等 。采用油管穿孔气举 工艺 最大限度地回避 了这些问题 ， 下入射孔枪在封隔器 以上的设计深度处对油管进行穿孔 ， 在地面进行设 备操作， 与常规下入气举阀的气举工艺相比较， 油管 穿孔气举 工艺不需要改动生产管柱 ， 也无需 井下气 举工具 ， 有效地解决 了以上诸多问题 ， 成为龙 岗礁滩 气藏开展排水采气的优选工艺。 ( 2 ) 利用已有燃料气， 气源方便。使用压缩机将 低压气压缩为高压气并通过油套环空向井内持续注 入来实现对井筒积液的人工举升， 气藏在投产前已 建成完善的燃料气管网， 所有管线材质均为 2 O号无 缝钢管 ， 设计压力为 4 MP a ， 输压为 2 MP a 。开展该 工艺均可就地获取净化气 ， 气源方便 。 ( 3 ) 打孔位置深度固定， 气举时启动压力较高， 气 举开始需要液氮助排 ， 穿孔后影响油管强度 。 3 油管穿孔气举排水采气工艺设备及施工步骤 3 1 气举工艺设备 1 2 m 液氮槽车， 提供启动氮气气源；7 0 MP a 液氮泵车一 台， 注入液氮实现气举启动 ；3 5 0型车载 式压缩机一台， 将净化气加压后注入井内， 实现连续 气举 ， 可提供最高约 3 3 MP a注气压力。 3 2 施工步骤 ( 1 ) 下人通井规通井至设计穿孔深度 ； ( 2 ) 下入射孔枪在设计穿孔深度处对油管进行 穿孔 ； ( 3 ) 使用 7 0 MP a 液氮泵车将定量的液氮注入油 套环空 ； ( 4 ) 开井生产， 待气井顺利启动， 气水产量稳定 后， 停止注氮并启动 3 5 0 型车载式压缩机进行注气； ( 5 ) 跟踪气举过程 中的注气压力、 油压 、 注气量 、 产气量、 产水产量等数据， 当注气压力不稳定或过高 可导致压缩机停机， 需再次使用液氮启动， 直至压缩 机实现稳定运行。 4 应用实例 龙岗 0 0 1 1 8 井在气举工艺实施前， 一直处于水 淹关井 状态 ， 在 2 0 1 1 年 1 2月底进行过一次开井提 喷， 无效 ， 井筒 内积液严重 ， 液柱产生 回压过大。通 过实施油管穿孔 配合压缩机气举工艺 ， 成功实现 了 复产。 2 0 1 2年 3 月 2 4日开始采用液氮启动、 放空提 喷 、 压缩机气举等施工程序后 ， 成功实现该井水淹复 产， 初期最高 日产气量 l 5 3 8 1 0 I 1 2 3 ， 最高 日产水量 易 劲等 ：油管穿孔气举排水采气技 术 1 0 5 2 7 1 1 1 1 3 o 截至2 0 1 2 年 6 月初 ， 车载式压缩机工况稳定 ， 生产平稳， 注气压力 2 9 3 MP a ， 日 注气 2 1 0 m ， 油 压 1 0 5 MP a ， 日产气 2 5 1 0 m ， 日产水 1 8 0 m ， 实 现累计产气 3 5 7 9 61 0 m3 ， 累计产水 1 3 2 6 4 0 m 。 龙 岗 0 0 1 1 8井成功复产 表 明， 在产 水量过大 ， 井筒 积液严重导致气井水淹的情况下， 通过实施人工举 升 的强排水工艺 ， 完全能够实现超深水淹气井复产 并实现平稳生产。 通过分析储层发育连续性 、 水化学特征 、 压力监 测资料 以及生产动态特征 ， 证实龙 岗 1 井区长兴组 4 口井 属同一 个压力系统 ， 其 中 3口井为长兴组生产 井 ， 且各生产井之间具有较好的连通关系。 测井解释结果表明， 龙 岗0 0 1 1 8 、 0 0 1 8 1 、 0 0 1 2 井的长兴组下部均存在水体连通 ， 在龙岗 0 0 1 1 8 井 受水侵影响无法 自喷生产的情况下， 地层水向龙岗 0 0 1 8 1 井方 向水侵， 进而严重影 响龙 岗0 0 1 8 1 、 0 0 1 2井正 常生产 ， 通过对龙 岗 0 0 1 1 8井实施强排 水工艺， 有效降低水侵对龙岗0 0 1 8 1 、 0 0 1 2 井生产 的影响。 生产井龙 岗 0 0 1 1 8 于 2 0 1 1 年 5月水淹后关井 ， 相距仅 1 k m的龙岗 0 0 1 8 1 井已经受到了来自龙岗 0 0 1 1 8井方 向的水侵影响 ， 水产量持续上升 ， 在 6个 月时间内从 2 0 m d 上升至 4 5 m3 d ， H产气量从 3 2 1 0 m 下降至2 2 1 0 m ， 截至龙岗0 0 1 1 8 井实施气 举排水采气前， 在未改变生产制度的条件下， 套压在 3 3 4 3 7 2 MP a 之 间波动， 油压 3 1 6 6 MP a ， 日产气 2 0 93 1 0 m 。 ，日产水 4 2 I n 3 。 截至 2 0 1 4 年 3月 ， 龙 岗0 0 1 1 8井实施油管穿孔 气举排水采气 已实现累计 产气 1 1 5 21 0 m ， 累产 水 9 1 8 0 9 1 11 ， 同时龙岗0 0 1 8 1 井生产动态也发生明 显变化 ， 生产油套压相对稳定 ， 日产气量 由2 21 0 4 m3 增至 2 5 6 6 1 0 m ， 日产水量由 4 5 m 增至 5 6 r r l 。 来 自龙岗 0 0 1 1 8井方向的水侵强度降低 ， 有效缓解 了压 力系统内其余生产井的水侵风险。 5 结论 ( 1 ) 依据气藏气井超深、 中高含硫 、 产液量大、 管 柱有封 隔器 以及消泡难等特点 ， 提出采用油管穿孔 配合压缩机气举排水采气工艺， 制定了施工工艺步 骤 ， 该工艺 不需要改 动生产管柱 ， 无 需井下气 举工 具 ， 有效 地解决 了设备抗硫 、 耐高温等问题 ， 为气藏 排水采气的优先选择工艺。 ( 2 ) 该 工艺在龙 岗 0 0 1 1 8井首次试验并取得成 功， 通过优化注气压力、 生产制度等工艺参数， 实现 了超深、 高温、 中高含硫气井排水采气， 可作为同类 气藏超深气井排水采气的备选工艺。 ( 3 ) 在积液严重 ， 甚至水淹关井 的情况下 ， 采用该 工艺进行人工举升强排水 ， 能够实现水淹气井 复产 并平稳生产， 有效降低压力系统内其余生产井的水 侵风险。 参考文献： 1 张俊良， 汪洋 柱塞气举排水采气工艺在含硫气井中的 应用 J 油气藏评价与开发， 2 0 1 3 ， 3 ( 1 ) ：5 0 5 4 2 张俊杰， 吴洪波， 李开鸿， 等 深井气举排水采气工艺在 蜀 南地 区的新发展 J 钻采工 艺， 2 0 0 7 ， 3 0 ( 4 ) ：7 8 - 8 0 3 向建华， 高泽立 川东石炭 系气藏排水采气工艺技术及 其应用 J 天然气工业， 2 0 0 7 ， 2 7 ( 9 ) ：8 7 9 0 4 杨川东 优选管柱排水采气工艺技术的发展及成效 J 钻采工 艺， 1 9 9 7 ， 2 0(3 ) ：3 3 3 7 5 李农， 赵立强 深井耐高温泡排剂研制及实验评价方法 J 天然气工业， 2 0 1 2 ， 3 2 ( 1 2 ) ：5 5 5 7 6 李莲明， 李治平 国内外含水气井化学排水新技术综述 _天然气技术， 2 0 0 8 ， 2 ( 3 ) ：3 7 4 O 7 黄桢 ， 王锐 ， 杜娟 中坝气田须二气藏排水采气效果分 析 J 钻采工艺， 2 0 1 2 ， 3 5 ( 6 ) ：5 1 5 4 8 廖毅， 段方华， 李川东， 等 变频电潜泵在排水采气工艺 中的应用 J 钻采工艺， 2 0 0 3 ， 2 6 ( s 0 ) ：9 3 。 9 9 ( 修 改稿收到 日期2 0 1 4 0 3 2 6 ) 编辑景暖