劉祥琦 趙新明 楊立業(yè) 瞿建軍 欒希煒

一、概述

對(duì)于大牛地氣田這樣的“三低氣田”，結(jié)合氣田滾動(dòng)開發(fā)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為了防治在井筒和集氣管線中形成水合物凍堵，采用甲醇作為抑制劑是比較合適的。針對(duì)水平井目前產(chǎn)氣量大、產(chǎn)水量高的特點(diǎn)合理的進(jìn)行水合物抑制劑注入量的選擇是在集氣站工藝設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。

大牛地氣田截止至2012年9月1日，投產(chǎn)水平井55口，主要在2009年、2011年、2012年這3年間開發(fā)了大量的水平井。本文中選取對(duì)大牛地氣田不同生產(chǎn)年限的水平井，對(duì)產(chǎn)氣量、注醇量、產(chǎn)水量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于投產(chǎn)2年以上的水平井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以DP35-1為代表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，該井投產(chǎn)于2009年5月。DP35-1單井配產(chǎn)1.7萬方，投產(chǎn)至今產(chǎn)氣量維持穩(wěn)定，能具有代表性的反應(yīng)出穩(wěn)產(chǎn)期水平井的各項(xiàng)參數(shù)。該井目前處于穩(wěn)產(chǎn)期，其壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量在每年的各個(gè)時(shí)期都基本上處于一個(gè)穩(wěn)定的范圍之類，而與以上各參數(shù)相關(guān)的甲醇的注入量相對(duì)穩(wěn)定。

二、注醇量的計(jì)算

2.基礎(chǔ)參數(shù)

目前大牛地氣田除33#集氣站外均采用“高壓集氣”工藝，即“井口不加熱、不節(jié)流”，氣井天然氣通過高壓采氣管線輸往集氣站集中加熱、節(jié)流、計(jì)量、處理，集氣站天然氣在經(jīng)過二級(jí)節(jié)流后，集氣站天然氣外輸壓力為5.0MPa。在集氣站內(nèi)建有注醇泵，集中向單井注入甲醇作為水合物抑制劑。目前大牛地氣田新建水平井基礎(chǔ)參數(shù)為所示：

水平井生產(chǎn)基礎(chǔ)參數(shù)

3.計(jì)算結(jié)果及分析

經(jīng)過計(jì)算，新投產(chǎn)的水平井在井口壓力15MPa～23MPa，井口溫度0℃～20℃時(shí)，甲醇最低的富液溶度范圍在44%～59%之間。水合物抑制劑的注入量收到氣井生產(chǎn)諸多因素的影響，下面將分別針對(duì)影響甲醇注入量的各種因素進(jìn)行計(jì)算，分析出各個(gè)因素對(duì)甲醇注入量的影響，本次計(jì)算考慮作為抑制劑注入的為純甲醇。

3.1井口壓力對(duì)甲醇注入量的影響

隨著氣井生產(chǎn)過程的持續(xù)，下面對(duì)不同的井口壓力對(duì)注醇量的影響進(jìn)行計(jì)算。因氣井生產(chǎn)的井口溫度為0～20℃，為了便于計(jì)算，本次選取井口溫度的平均值10℃作為統(tǒng)一的溫度條件，計(jì)算結(jié)果如下表所示：

不同井口壓力對(duì)應(yīng)的注醇量對(duì)比

可以看出，隨著氣井壓力的下降，在同一溫度條件下，水平井所需要的甲醇最低富液濃度也在逐漸減少。隨著氣井開采過程中的衰減，當(dāng)井口壓力下降到一定程度時(shí)，天然氣節(jié)流降溫后，天然氣溫度仍比該壓力下水合物形成的溫度要高時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)不再需要注入甲醇的情況。

3.2井口溫度對(duì)甲醇注入量的影響

隨著一年季節(jié)的變化，井口溫度會(huì)受到環(huán)境的影響而發(fā)生波動(dòng)，下面將對(duì)不同的井口溫度對(duì)注醇量的影響進(jìn)行計(jì)算。為了便于計(jì)算，本次選取井口壓力為15MPa作為統(tǒng)一的壓力條件，計(jì)算結(jié)果 不同井口溫度對(duì)應(yīng)的注醇量對(duì)比

由表3可以看出，當(dāng)天然氣井口溫度降低的時(shí)，水合物形成的溫度降變大，使相應(yīng)的抑制劑的最低富液濃度變大，增加甲醇的加注量。

3.3天然氣含水量對(duì)甲醇注入量的影響

天然氣含水是形成天然氣水合物的必要條件，根據(jù)采氣日?qǐng)?bào)顯示相同配產(chǎn)的水平井也會(huì)出現(xiàn)含水量不同的情況，下面將對(duì)每萬方天然氣不同含水量情況進(jìn)行分析，探討不同的含水量對(duì)于注醇量的影響。為了便于計(jì)算，本次將井口溫度和井口壓力統(tǒng)一設(shè)為15℃和15MPa，計(jì)算結(jié)果如下表所示：

不同含水量對(duì)應(yīng)的注醇量對(duì)比

可以看出，在溫度壓力相同的條件下雖然含水量的變化不會(huì)改變甲醇最低的富液濃度，但由于水量的增加，為了達(dá)到最低的富液濃度必須加大甲醇的注入量，因此含水量的大小也對(duì)甲醇注入量有著直接的影響。

三、結(jié)論

1.為了防止氣井生產(chǎn)過程中形成水合物，甲醇的用量需要詳細(xì)進(jìn)行計(jì)算。在產(chǎn)氣量相同的情況下，壓力越低注醇量越小，溫度越低注醇量越大，含水量越大注醇量越大，在進(jìn)行注醇量計(jì)算時(shí)要綜合考慮以上諸多因素的共同影響。

2.冬季和投產(chǎn)初期會(huì)存在高壓、低溫、高產(chǎn)水的情況，為了保證氣井的正常生產(chǎn)需要加大甲醇的注入量，防止發(fā)生水合物的凍堵；

3.由于甲醇注入量的理論注入量與軟件模擬的注入量之間存在差值，因此隨著水平井的開發(fā)，應(yīng)及時(shí)追蹤水平井的生產(chǎn)參數(shù)，在氣溫、壓力、產(chǎn)水量變化時(shí)，及時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況調(diào)整甲醇加注量，在實(shí)際生產(chǎn)中不斷探索甲醇的經(jīng)濟(jì)合理的注入量。

參考文獻(xiàn)

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