陳曉宇

（中國石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司，重慶 408014）

0 引言

泡沫排水采氣是從井口向井底注入表面活性劑，當(dāng)其與井底積液接觸后，減少了液體表面張力，同時(shí)生成大量低密度含水泡沫，將積液攜帶至地面的一種技術(shù)。因具有施工便捷、收效快、成本低且不影響氣井的日常生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用［1-10］。東勝氣田采用“井下隔熱+地面節(jié)流” 來解決低壓氣井排液難度大的問題［11］；蘇里格氣田通過泡沫排水采氣工藝使年產(chǎn)氣量增加約2.4 ×108m3，解決了氣田產(chǎn)水問題，提高了經(jīng)濟(jì)效益［12-15］；為解決因管線消泡不充分而導(dǎo)致的管線積液嚴(yán)重的問題，李旭成等人通過調(diào)研提出了固體消泡工藝［16-18］；張文洪等人通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了泡沫排水采氣工藝在大牛地氣田是可行的［19］。涪陵頁巖氣田Y 區(qū)塊氣井產(chǎn)量普遍較低，自身攜液能力弱，必須采取排水采氣相關(guān)工藝措施才能保證該區(qū)塊氣井的穩(wěn)定生產(chǎn)。在綜合氣井初期產(chǎn)能、累產(chǎn)千萬方壓力系數(shù)、累產(chǎn)千萬方水氣比等參數(shù)基礎(chǔ)上，按動(dòng)態(tài)綜合分區(qū)，Y區(qū)塊被列為低產(chǎn)能的中、高產(chǎn)水區(qū)，區(qū)塊內(nèi)各平臺(tái)的氣井多屬于低壓低產(chǎn)井。由于產(chǎn)氣量不高或未達(dá)到臨界攜液量，不能很好地將井底積液攜帶出井，以致于井底積液增多而影響正常生產(chǎn)。因此，泡沫排水采氣工藝現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)率先在Y區(qū)塊展開。

1 氣井措施前后的生產(chǎn)情況

選取Y 區(qū)塊的焦頁X-1HF 井、焦頁X-2HF 井、焦頁X-3HF 井和焦頁X-4HF 井4 口井進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)，4口井措施前后一個(gè)月的生產(chǎn)概況見表1。

由表1及圖1、圖2可知4口井在采取泡沫排水工藝后，日均產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量均有所增加，油套壓差均不同程度的下降。

表1 試驗(yàn)井的生產(chǎn)概況表

圖1 日均產(chǎn)氣量變化圖

圖2 油套壓差變化圖

2 起泡劑的用量優(yōu)化

焦頁X-2HF 井從2018年6月23日起采用泡沫排水采氣工藝，焦頁X-3HF井從2018年5月21日起進(jìn)行泡沫排水采氣。截止到目前，兩口井的泡排天數(shù)分別是103 d和136 d。由于是現(xiàn)場試驗(yàn)，所以對(duì)起泡劑加注量的優(yōu)化是根據(jù)現(xiàn)場得到的數(shù)據(jù)不斷調(diào)整的，起泡劑具體加注量見表2、表3。對(duì)比起泡劑不同加量的效果，通過觀察油套壓差的變化發(fā)現(xiàn)：泡排劑并不是加注得越多越好，加的過多，濃度過大可能會(huì)出現(xiàn)油管中存在致密泡沫柱而阻礙流動(dòng)的情況。焦頁X-2HF 井進(jìn)行泡排措施時(shí)，將起泡劑劑量由50 kg 調(diào)整下降至37.5 kg 時(shí)，水氣比由4.6 m3／104m3上升至5.2 m3／104m3；焦頁X-3HF 井進(jìn)行泡排措施時(shí)，起泡劑劑量由37.5 kg下降至25 kg時(shí)，水氣比由4.1 m3／104m3下降至3.7 m3／104m3，后期經(jīng)過數(shù)次調(diào)整劑量又更換為37.5 kg，水氣比由3.5 m3／104m3上升至3.9 m3／104m3，證明攜液效果提高。通過試驗(yàn)可確定焦頁X-2HF井、焦頁X-3HF井起泡劑加量在37.5 kg 時(shí)，產(chǎn)氣量與油套壓差相對(duì)于其他劑量更加合理，攜液能力也較好。

表2 焦頁X-2HF井不同起泡劑加注量對(duì)比表

表3 焦頁X-3HF井不同起泡劑加注量對(duì)比表

3 應(yīng)用效果分析

總體來看，4口井采用泡沫排水采氣工藝后，生產(chǎn)效果得到了明顯改善。其中，焦頁X-2HF 井實(shí)施泡沫排水采氣措施后，已經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)103 d，油套壓差由4.2 MPa 降至2.76 MPa，日均產(chǎn)氣量增加1.73 ×104m3，日均產(chǎn)水量增加6.45 m3。焦頁X-3HF井實(shí)施泡排措施后，已經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)136 d，油套壓差由3.3 MPa 降至1.31 MPa，日均產(chǎn)氣量增加2.04 × 104m3，日均產(chǎn)水量增加10.84 m3。氣井?dāng)y液效果相對(duì)變好，泡沫排水采氣效果較好。日度生產(chǎn)曲線見圖3。

焦頁X-4HF 井采取泡沫排水采氣措施后，生產(chǎn)效果較措施前間歇開采階段有明顯改善，見圖4。油套壓差由6.3 MPa 降至5.54 MPa，下降程度12.1%，油套壓差穩(wěn)定但偏大，平均在5.54 MPa。日均產(chǎn)氣量增加0.543 × 104m3，日均產(chǎn)水量增加6.77 m3，氣井能維持一段時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)。輸壓持平關(guān)井后，采取“放噴+泡排” 復(fù)產(chǎn)，效果較好。

圖3 焦頁X-2HF和焦頁X-3HF日度生產(chǎn)曲線圖

圖4 焦頁X-4HF日度生產(chǎn)曲線圖

4 存在問題及建議

目前泡排工藝在現(xiàn)場使用過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題包括：①泡沫排水工藝的實(shí)施工作量較大。一口試驗(yàn)井每天起泡劑加量為37.5 kg，消泡劑加量為75 kg，每桶藥劑重量為25 kg。按一個(gè)平臺(tái)3 口井計(jì)算，則每天泡排劑用量近14 桶。起泡劑是直接泵入到采氣樹中，消泡劑則是在集氣站內(nèi)，通過集氣站內(nèi)師傅人工添加混合，再泵入到水套爐出口管道中，工作量較大，并且隨著氣田的開發(fā)，低產(chǎn)井的數(shù)量必然會(huì)增加，同樣現(xiàn)場施工的工作量也將進(jìn)一步增大。②泡排劑對(duì)后續(xù)生產(chǎn)及工藝有一定的影響。一是泡沫有可能進(jìn)入管網(wǎng)，導(dǎo)致摩阻增大。如果泡沫量比較大，在管線低洼處可能造成泡沫堵塞，直觀上表現(xiàn)為管線壓力的上漲以及氣井井口油壓與集氣站進(jìn)站壓力存有較大壓差。二是泡沫若消泡不徹底，通過管網(wǎng)進(jìn)入脫水站，還會(huì)對(duì)站內(nèi)的設(shè)備如分離器等造成影響，一定程度上增加了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本。③泡排劑對(duì)放噴有一定的輔助作用，但當(dāng)泡排劑使用濃度過大時(shí)則會(huì)導(dǎo)致放噴失敗。同時(shí)對(duì)于泡排井轉(zhuǎn)柱塞井，由于前期存在殘余泡沫，柱塞運(yùn)行初期所受影響明顯，需要多次調(diào)整，這點(diǎn)在生產(chǎn)管柱為2.375英寸的井中表現(xiàn)得尤為明顯。針對(duì)上述問題，下一步將在如下方面開展工作優(yōu)化完善：①推廣應(yīng)用井口泡排劑自動(dòng)加注裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定時(shí)定量加注，減輕集氣站工作強(qiáng)度［20］。②開展消泡工藝研究及藥劑優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，建立起適合涪陵頁巖氣田的消泡方式，優(yōu)選出消泡效果好的藥劑，采取多級(jí)消泡的工藝以防止泡沫進(jìn)入管網(wǎng)增加摩阻，或進(jìn)入脫水站后影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

5 結(jié)論

1） 通過對(duì)比4 口井在采取泡沫排水采氣工藝前后的生產(chǎn)情況分析得出，泡沫排水采氣工藝可以使間歇生產(chǎn)氣井轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)氣井，并提高低產(chǎn)、低壓氣井的日均產(chǎn)氣量和產(chǎn)水量，降低水氣比，減小油套壓差。

2） 經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗(yàn)的調(diào)整比對(duì)，就目前Y 區(qū)塊頁巖氣井生產(chǎn)情況而言，推薦的泡排劑加量為37.5 kg。

3） 泡沫排水采氣工藝的推廣應(yīng)用需要結(jié)合公司精細(xì)化管理及降本增效的發(fā)展思路，建立 “環(huán)節(jié)精準(zhǔn)” 的技術(shù)研究思路，對(duì)選井、用劑，加注，現(xiàn)場開展等方面深化研究，從而制定出標(biāo)準(zhǔn)化流程。