[工艺技术]苏里格致密砂岩水平井排水采气技术探讨及实践

本文发表于《中国化工贸易·中旬刊》 2020年7期

李昌绵

摘 要：气田进入开发中后期，保持老井长期有效生产是气田稳产的前提，排水采气是致密气田开发后期的核心措施，以苏X水平井开发区块为例，探讨水平井的积液规律和不同排水采气工艺的适用条件，结合气井日产气量、液面、产水量、油/套压等参数判断，集成和完善不同的排水采气措施，形成了一套水平井开发的排水采气系列技术，对气田产水气井的开发提供指导。

关键词：致密气;排水采气;泡沫排水;综合递减率

0 引言

苏里格气田苏X区块目的层位盒8段和山1段，河道砂体横向叠置分布，随机性很强，连续性区域变化大，且以低孔、低渗为主，含气饱和度差异大，非均质性严重。依据气井全生命周期分析，除部分低饱和区气井投产初期即见水外，气井开发中后期均有不同程度的积液，个别水气比个别达到16.9，气水两相流大大增加了气体渗流阻力，很大程度上降低了气井的最终产气量。针对气井“低压、低产、小水量”的生产特征，经过多年技术攻关，遵循“实践--认识--再实践--再认识”的创新思维，在关键工具及材料研发不断突破，形成了以泡沫排水、强排收液为主，压缩机气举等为辅的技术系列，为气田稳产提供了有力的技术支撑。

1 气井生产特征分析

①气井初期递减快，低压低产期长：气井投产后快速递减，进入低压低产阶段，在该阶段递减率逐渐下降，生产时间长。以气田初期投产（2012-2015年）的48口老井为例分析表明：气井低压低产采气量占累计采气量的60%以上;

②低产小水量气井占主体：产气量小于3×104m3/d气井占87.7%，日产水量小于10m3气井占比29.0%，该类气井以每年3～5%的速度逐年增加，气井普遍积液;

③气井生产80%以上的时间需要排水采气：48口井生产初期，措施井数比例快速增加，生产4年后，均为排水采气措施井。气井生产后期，主要以间歇方式生产。特高产气井井数较少，水量超过40m3/d的气井25口，但个别气井初期产量高，受产水影响，气井压力、产量下降快。

2 气井产液规律及积液有效判断

2.1 产液影响影响因素分析

经分析出水类型、生产压差和采气速度对气井产液影响较大。从区域地质认识来看，研究区属于岩性圈闭气藏，无边底水，从中部地区几口井的出水情况分析，该块产出水有两种类型：凝析水和孔隙水。从部分井检测结果来看，凝析水一般矿化度较低，产水量小;孔隙水产水量较大，水氣比逐渐升高，水侵对气井出水对开发效果影响大。生产压差对气井出水影响很大。生产压差过大，会增加层内水的出水量和出水速率。区域储集层具有中--强压敏特征，产层压力释放后引起塑性变形，使储集层渗透率损失20%-40%。采气速度是控制水侵的主要动态因素。采气速度越高，所需的生产压差越大，在井底形成的低压带使水体在井底附近迅速锥进，气井将会很早见水。开采速度越高，气井的出水时间越早，无水采收率越低。

2.2 气井产液基本规律

统计水平井试采、气液计量和强排收液的出液数据进行综合分析比对：特高产水井：试采期间产液量≥40方/天，气液计量产液量≥8方/天，合计井数25口，主要分布在区块北部;高产水井：试采期间产液量40-25方/天，气液计量产液量8-3方/天，合计井数11口，主要分布在区块东西部;中等产水井：产液量25-10方/天，气液计量产液量≤3方/天，合计井数28口，主要分布在区块东西部;低产水井：产液量<10方/天，合计井数129口，主要分布在区块中南部。

2.3 积液有效判断方法

通过总结分析，主要有生产特征法、临界携液流量法、仪器测量法、温度判别法和积液分类法：

①生产特征法：通过观察、分析并总结气井产水的压力和产量的典型变化特征来判别;

②临界携液流量法：应用Turner模型进行气井临界携液流量，建立井口油压和水平井临界携液产量的关系，划分积液区和非积液区进行判别;

③仪器测量法：水平井液面在循环阀上，可以通过液面测试仪、压力梯度法进行测试，引进气液计量装置实现在线计量，实测生产中出液情况;

④温度判别法：井口温度决定于液量。井口温度高，说明该井产液量高;井口温度曲线波动，说明该井阶段产液;

⑤积液分类法：水平井积液按深度、排采期限划分节点。节流器上：1800m以上，高含水，排采初期;循环阀上：3000-1800m之间，中含水，排采中期;循环阀下：3000m以下，低含水，排采末期。

3 排水采气工艺措施的筛选

苏X区块投入开发之后，十余年的时间里，先后试验了泡排、涡流增压、压缩机气举、速度管柱等多种排水采气工艺，通过不断创新、集成与完善，摸索出了一套适合区块的水平井的排水采气工艺，包括井下节流、泡排、压缩机气举、强排收液、氮气诱喷、液氮/二氧化碳诱喷等。针对气井不同生产阶段，不同压力和产量条件，不断优化排产工艺适应性，取得较好效果。

依据近200余口井投产情况分析结果及采用的应对措施，总结如下3种工艺筛选方法：

①全生命周期法：根据气井生命周期不同阶段的生产特征，采取不同排水采气技术对策，多种工艺顺序、复合上阵，精准、高效排水采气;

②产量法：根据气井不同生产时间和产量，采取不同排水采气技术对策，延长气井寿命，提高采收率;

③液位法：气井生产过程中，液位正常情况下是不断下降的，根据液位下降深度，把握工艺衔接时机，做到措施组织和管理及时、到位。

自2014年以来，累计增产近5亿方，措施增产占老井产量比例显著提高，2019年占比超过15%，老井综合递减率控制在15%以下，排水产气增产措施对区块递减作用巨大，目前综合递减率为25.3%，有效促进了区块高效开发。

4 结论

①从气井生产动态特征出发，剖析气井产水特点和产液规律，分析出水类型、生产压差和采气速度对气井产液影响。针对气井不同积液情况，提出生产特征法、临界携液流量法和积液分类法等5种积液有效判断方法;

②通过实验、应用和总结，形成了以泡沫排水、强排收液为主，压缩机气举等为辅的水平井排水产气技术系列，并提出针对不同气井条件的3种排产工艺筛选方法，应用效果显著。

参考文献：

[1]马欣，雷宇.苏里格气田排水采气技术的进展及对策[J].化工管理，2019（22）：82-83.

[2]金大权，张春，李双辉，曹岩.致密砂岩气藏低产井管理技术对策[J].天然气技术与经济，2017，11（01）：16-20+81-82.

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2022/05/28