宋維春 鄭俊櫪 景連雨 鄧創(chuàng)國 趙 玉

(中國石油青海油田公司天然氣開發(fā)公司)

0 引言

國內外氣田開發(fā)經驗表明,絕大多數氣田在開發(fā)過程中都會出水，澀北氣田屬于多層第四系疏松砂巖的弱邊水氣藏，氣藏埋藏淺，具有氣層多且薄、氣水層間互、地層膠結疏松和氣水界面復雜等特點。通過15年的試采開發(fā)，氣藏出水量和出水氣井數呈不斷增多的趨勢,氣井出水較大程度地影響了氣井的壓力和產量，嚴重影響氣田正常生產和開發(fā)，目前出水是制約澀北氣田穩(wěn)產及降低氣田開采效益的主要因素，因此急需進行疏松砂巖氣田排水采氣工藝的攻關和試驗，特別是針對氣田冬季氣溫較低的現狀，開展低溫泡排試驗意義重大。

1 澀北氣田概況

澀北氣田屬于第四系生物成因氣藏，為一完整、無斷層發(fā)育的背斜構造，為湖泊沉積相；儲層具有高孔隙度、中-低滲透率的特點；氣藏埋藏淺，具有含氣井段長、氣層多且薄、氣水層間互、地層膠結疏松和氣水界面復雜等特點。澀北氣田自1995年試采開發(fā)以來，目前擁有氣井500多口，年生產天然氣60多億方，形成了第四系疏松砂巖生物氣田開發(fā)規(guī)模和特色開發(fā)技術。隨著氣田的不斷開發(fā)，氣田出水日趨嚴重，氣井井筒積液和出水影響正常生產等問題逐步顯現，同時氣井出水易加劇出砂，目前出水是制約澀北氣田穩(wěn)產及降低氣田開采效益的主要因素。

氣田區(qū)域內，平均海拔2750m左右，氣候干燥，日照時間長，寒冷缺氧，晝夜溫差大，屬典型高原大陸性氣候。冬季漫長而寒冷，日最高氣溫36℃，最低氣溫-31℃，冬季凍土層深度2.1m左右。氣田地層水的水型主要為CaCl2型，地層水礦化度高，平均礦化度146538mg/L，平均密度1.134g/cm3，平均地層水電阻率0.039Ω· m，氣井井深一般在1600m 左右,井底溫度40℃～ 66 ℃間。

2 澀北氣田常規(guī)泡沫排水采氣實施概況

2.1 常規(guī)泡排劑的性能要求

泡排劑的性能直接影響氣井泡沫排水效果的好壞，泡沫排水所用泡排劑是表面活性劑，因此，除具有表面活性劑的一般性能之外，根據澀北氣田情況,泡排劑還要達到以下指標: ①溶于地層水后不產生沉淀,避免造成井下堵塞; ②在室內溫度30℃～70 ℃的地層水中具有較好的起泡、穩(wěn)泡和帶水能力; ③要求具有泡沫攜液量大，泡沫的穩(wěn)定性適中，在高礦化度水中有較強的起泡能力等特殊性能。

2.2 常規(guī)泡沫排水采氣實施概況

近年來，針對澀北氣田產水氣井生產現狀，開展了大量的泡沫排水采氣工藝技術的研究和應用，泡沫排水采氣技術能夠有效的提高氣井的攜液能力，確保了氣井的正常生產。但是由于澀北氣田地處青藏高原，冬季氣溫較低，常規(guī)起泡劑在氣溫0℃以下就容易凍結，導致泵注工藝無法應用，影響泡沫排水采氣技術在冬季的推廣。隨著氣田的不斷開發(fā)，氣井產水量會逐漸增多，冬季泡沫排水工作顯得尤其重要，因此研制和試驗適合氣田的低溫起泡劑，解決氣田冬季泡沫排水劑容易凍堵和影響泡排作業(yè)正常開展的問題十分必要。

3 低溫泡排劑選用

除要具有常規(guī)起泡劑的要求性能外，低溫泡排劑關鍵是要解決澀北氣田冬季泡沫排水劑容易凍堵的問題，根據澀北氣藏地質特征和自然條件，委托相關單位開展了適合澀北氣田的低溫泡排劑UT-13的研制(表1，表2)。

UT-13型泡排劑具有以下特征：

(1)UT-13原液在-30℃條件下，不渾濁、無結冰現象，具有良好的流動性。

(2)為防止泡排劑稀釋液在-30℃不結冰，甲醇占泡排劑和水的稀釋液比例不得低于30%，即：泡排劑︰水︰甲醇為1︰1︰1。

表1 UT-13原液和UT-13與水、甲醇不同比例混合液抗凍能力測試結果表

表2 UT-13原液和泡排劑與水、甲醇按不同比例混合液的發(fā)泡能力實驗結果表

實驗藥劑發(fā)泡能力(泡高)(mm)UT-13原液162泡排劑︰水︰甲醇=1︰1︰1160泡排劑︰水︰甲醇=1︰2︰1160泡排劑︰水︰甲醇=1︰3︰1160泡排劑︰水︰甲醇=1︰4︰1162泡排劑︰水︰甲醇=1︰5︰1160泡排劑︰水︰甲醇=1︰1︰2158泡排劑︰水︰甲醇=1︰1︰3161泡排劑︰水︰甲醇=1︰1︰4160泡排劑︰水︰甲醇=1︰1︰5160

(3)UT-13在200g/L的礦化水中，抗10%煤油條件下具有較好的發(fā)泡能力。

(4)UT-13與水、甲醇按不同比例混合后，純泡排劑用量相同的條件下(均為3.00‰)，發(fā)泡能力相差不大，說明甲醇對其發(fā)泡能力無影響。

4 應用效果分析

為了驗證UT-13型泡排劑在氣田應用的可行性，分別選取了3口不同特征的氣井開展試驗：①澀E-1井泡排前產氣量較低，油套壓差較大，井筒積液嚴重，無法攜液采氣；②澀E-2井泡排前能正常帶水生產，但產氣量不穩(wěn)定，有井筒積液的預兆；③澀E-3井泡排前因積液嚴重無法正常生產導致停躺。先期對3口井實施常規(guī)泡排措施，攜液效果明顯，氣井能正常帶水生產，產氣量有所提高；但到11月中旬，因室外溫度較低，泡排時管線易凍堵，導致消泡劑無法正常注入。在現場氣溫較低，無法開展常規(guī)泡排作業(yè)時，開展了低溫泡排試驗。

試驗時將UT-13型低溫泡沫排水劑20kg用甲醇和水按照1︰3︰3稀釋至140kg液體，采用泡排車向套管加注，在加注泡排劑后，氣井生產油壓有所下降或波動加劇時，按照3口井的實際情況，將FG-2B型有機硅消泡劑用甲醇和水按照1︰1︰1的比例稀釋至不同量液體，采用消泡劑加注泵向井口的輸氣管線加注。

3口井試驗前后采氣曲線圖見圖1～圖3，生產數據見表3。

圖1 澀E-1井泡排前后采氣曲線圖

圖2 澀E-2井泡排前后采氣曲線圖

圖3 澀E-3井泡排前后采氣曲線圖

通過3口井生產數據分析，3口井生產前均受井筒積液影響，攜液能力差；使用常規(guī)泡排劑后，氣井能夠正常生產，產氣量均明顯上升，攜液能力增強，油套壓差有所減小，常規(guī)泡排措施結束后一段時間內雖然該井有井筒積液，但仍然能正常生產，說明泡排效果明顯；由于11月份現場氣溫較低，使用UT-13型低溫泡沫排水劑后，在氣井攜液方面跟常規(guī)泡排一樣，氣井攜液能力明顯增強，確保了氣井的正常生產，更重要的是，使用低溫泡排劑后，在-15℃～-21℃的環(huán)境下，連續(xù)作業(yè)中消泡劑可以正常注入，管線沒有發(fā)生凍堵，有效地解決了氣田冬季泡沫排水劑容易凍堵和影響泡排作業(yè)正常開展的問題。

5 認識與結論

(1)低溫泡排劑UT-13可以解決澀北氣田冬季泡沫排水劑容易凍堵的問題，使用UT-13型泡排劑在氣田開展了泡沫排水試驗。

(2)室內實驗和在3口現場試驗井應用分析表明, 使用UT-13型低溫泡排劑，可提高泡排氣井的攜液能力，增加氣井產氣量，可確保消泡劑正常注入，有效解決了冬季泡沫排水容易凍堵和影響泡排作業(yè)正常開展的問題。

(3)低溫泡排劑在3口井應用效果較好，在氣田應用和推廣是可行的。

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