蘇里格致密砂巖水平井排水采氣技術探討及實踐

李昌綿

摘 要：氣田進入開發中后期，保持老井長期有效生產是氣田穩產的前提，排水采氣是致密氣田開發后期的核心措施，以蘇X水平井開發區塊為例，探討水平井的積液規律和不同排水采氣工藝的適用條件，結合氣井日產氣量、液面、產水量、油/套壓等參數判斷，集成和完善不同的排水采氣措施，形成了一套水平井開發的排水采氣系列技術，對氣田產水氣井的開發提供指導。

關鍵詞：致密氣;排水采氣;泡沫排水;綜合遞減率

0 引言

蘇里格氣田蘇X區塊目的層位盒8段和山1段，河道砂體橫向疊置分布，隨機性很強，連續性區域變化大，且以低孔、低滲為主，含氣飽和度差異大，非均質性嚴重。依據氣井全生命周期分析，除部分低飽和區氣井投產初期即見水外，氣井開發中后期均有不同程度的積液，個別水氣比個別達到16.9，氣水兩相流大大增加了氣體滲流阻力，很大程度上降低了氣井的最終產氣量。針對氣井“低壓、低產、小水量”的生產特征，經過多年技術攻關，遵循“實踐--認識--再實踐--再認識”的創新思維，在關鍵工具及材料研發不斷突破，形成了以泡沫排水、強排收液為主，壓縮機氣舉等為輔的技術系列，為氣田穩產提供了有力的技術支撐。

1 氣井生產特征分析

①氣井初期遞減快，低壓低產期長：氣井投產后快速遞減，進入低壓低產階段，在該階段遞減率逐漸下降，生產時間長。以氣田初期投產（2012-2015年）的48口老井為例分析表明：氣井低壓低產采氣量占累計采氣量的60%以上;

②低產小水量氣井占主體：產氣量小于3×104m3/d氣井占87.7%，日產水量小于10m3氣井占比29.0%，該類氣井以每年3～5%的速度逐年增加，氣井普遍積液;

③氣井生產80%以上的時間需要排水采氣：48口井生產初期，措施井數比例快速增加，生產4年后，均為排水采氣措施井。氣井生產后期，主要以間歇方式生產。特高產氣井井數較少，水量超過40m3/d的氣井25口，但個別氣井初期產量高，受產水影響，氣井壓力、產量下降快。

2 氣井產液規律及積液有效判斷

2.1 產液影響影響因素分析

經分析出水類型、生產壓差和采氣速度對氣井產液影響較大。從區域地質認識來看，研究區屬于巖性圈閉氣藏，無邊底水，從中部地區幾口井的出水情況分析，該塊產出水有兩種類型：凝析水和孔隙水。從部分井檢測結果來看，凝析水一般礦化度較低，產水量小;孔隙水產水量較大，水氣比逐漸升高，水侵對氣井出水對開發效果影響大。生產壓差對氣井出水影響很大。生產壓差過大，會增加層內水的出水量和出水速率。區域儲集層具有中--強壓敏特征，產層壓力釋放后引起塑性變形，使儲集層滲透率損失20%-40%。采氣速度是控制水侵的主要動態因素。采氣速度越高，所需的生產壓差越大，在井底形成的低壓帶使水體在井底附近迅速錐進，氣井將會很早見水。開采速度越高，氣井的出水時間越早，無水采收率越低。

2.2 氣井產液基本規律

統計水平井試采、氣液計量和強排收液的出液數據進行綜合分析比對：特高產水井：試采期間產液量≥40方/天，氣液計量產液量≥8方/天，合計井數25口，主要分布在區塊北部;高產水井：試采期間產液量40-25方/天，氣液計量產液量8-3方/天，合計井數11口，主要分布在區塊東西部;中等產水井：產液量25-10方/天，氣液計量產液量≤3方/天，合計井數28口，主要分布在區塊東西部;低產水井：產液量<10方/天，合計井數129口，主要分布在區塊中南部。

2.3 積液有效判斷方法

通過總結分析，主要有生產特征法、臨界攜液流量法、儀器測量法、溫度判別法和積液分類法：

①生產特征法：通過觀察、分析并總結氣井產水的壓力和產量的典型變化特征來判別;

②臨界攜液流量法：應用Turner模型進行氣井臨界攜液流量，建立井口油壓和水平井臨界攜液產量的關系，劃分積液區和非積液區進行判別;

③儀器測量法：水平井液面在循環閥上，可以通過液面測試儀、壓力梯度法進行測試，引進氣液計量裝置實現在線計量，實測生產中出液情況;

④溫度判別法：井口溫度決定于液量。井口溫度高，說明該井產液量高;井口溫度曲線波動，說明該井階段產液;

⑤積液分類法：水平井積液按深度、排采期限劃分節點。節流器上：1800m以上，高含水，排采初期;循環閥上：3000-1800m之間，中含水，排采中期;循環閥下：3000m以下，低含水，排采末期。

3 排水采氣工藝措施的篩選

蘇X區塊投入開發之后，十余年的時間里，先后試驗了泡排、渦流增壓、壓縮機氣舉、速度管柱等多種排水采氣工藝，通過不斷創新、集成與完善，摸索出了一套適合區塊的水平井的排水采氣工藝，包括井下節流、泡排、壓縮機氣舉、強排收液、氮氣誘噴、液氮/二氧化碳誘噴等。針對氣井不同生產階段，不同壓力和產量條件，不斷優化排產工藝適應性，取得較好效果。

依據近200余口井投產情況分析結果及采用的應對措施，總結如下3種工藝篩選方法：

①全生命周期法：根據氣井生命周期不同階段的生產特征，采取不同排水采氣技術對策，多種工藝順序、復合上陣，精準、高效排水采氣;

②產量法：根據氣井不同生產時間和產量，采取不同排水采氣技術對策，延長氣井壽命，提高采收率;

③液位法：氣井生產過程中，液位正常情況下是不斷下降的，根據液位下降深度，把握工藝銜接時機，做到措施組織和管理及時、到位。

自2014年以來，累計增產近5億方，措施增產占老井產量比例顯著提高，2019年占比超過15%，老井綜合遞減率控制在15%以下，排水產氣增產措施對區塊遞減作用巨大，目前綜合遞減率為25.3%，有效促進了區塊高效開發。

4 結論

①從氣井生產動態特征出發，剖析氣井產水特點和產液規律，分析出水類型、生產壓差和采氣速度對氣井產液影響。針對氣井不同積液情況，提出生產特征法、臨界攜液流量法和積液分類法等5種積液有效判斷方法;

②通過實驗、應用和總結，形成了以泡沫排水、強排收液為主，壓縮機氣舉等為輔的水平井排水產氣技術系列，并提出針對不同氣井條件的3種排產工藝篩選方法，應用效果顯著。

參考文獻：

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