户部寨气田低产气井生产制度优化分析

户部寨气田低产气井生产制度优化分析

张鹏

天然气产销厂东濮采气区采气岗 河南 濮阳 457000

1. 气田概况

户部寨气田位于渤海湾盆地南缘东濮凹陷中央隆起带北部。气田先后发现三套含气层系（沙四段、三叠系、沙三下），其中新生界下第三系沙河街组沙四段为主力含气层系,探明天然气地质储量42.07×10⁸m³，可采储量21.42×10⁸m³。气田从1992年试采以来，已经过了二十余年的开发，截止2016年11月，气田共有生产井32口，已累产天然气12.75×10⁸m³，目前地层压力已降至10.89MPa，而目前地质采出程度仅为30.19%。气田整体表现出动用程度低、采出程度低和采气速度低的“三低”特点。

2. 存在问题

1、低产气井较多，间开井利用率低

户部寨气田共有气井30口，其中有产能气井22口，其特点表现为产量降低快、稳产期短、低产期长。按照井身超过3400米，日均产量低于2000方为低产井的标准划分，90%的气井属于低产气井。2011-2016年，地层压力逐年降低，受储层低孔低渗特性影响，部分气井无连续产能，只能作为气量调峰使用。

2. 气井普标积液，气举排液高压起源不足

随着地层含水率的逐年增高，气井含水率上升，普遍出现积液现象。目前较为有效地维护措施为气举排液采气。目前户部寨气田至配有一台ZTY470型压缩机，满负荷运行排量5万方/天，不能满足气举需求，高压气源缺口在5万方以上。

2. 气井结盐频繁，显著影响产能。

户部寨气田从2004年发现气井结盐后，气井结盐逐渐增多，目前除部1-侧23换、部1-15措施后井未发现结盐现象外，其余气井都确认有结盐现象。气井结盐如果不及时处理就会减小或堵塞气流通道，造成气井产量下降，严重时造成气井上作业，严重影响气井生产。频繁气举排液，也会造成气井结盐现象加剧。

三、2016年所做主要工作

1、完善生产管柱，恢复气井产能

部1-24井实施检管作业。该井生产管住内有强磁防蜡器2级（698.37m，803.46m），796m处落有压力计一支，2014.9.5通井遇阻，无法检测井况；生产管柱内有5级气举阀（1257.32m，1673.44m，2062.31m，2453.67m，2814.85m），多级气举阀损坏泄漏，无法有效气举。作业前，该井无产能。

11月6日对该井实施检管作业，取出2级强磁防蜡器和5级气举阀，下二寸生产管柱。11月8日15:00油、套管各注入泡排剂50KG后，实施油套合注，至11月9日11：00实施氮气气举，举通压力15MPa，19:00套压降至5MPa时进站生产，选取10000m³限流气咀连续气举。作业后，该井在连续气举工作制度下，日产气0.18×104m³/d，日产油0.1m³，日产水0.95m³。

2. 开展结盐机理研究，优化盐堵治理对策

2.1、气井结盐机理研究

地层压力下降天然气饱和含水上升是气井结盐的根本原因

通过天然气含水量公式计算，得出结论是地层压力越低，地层中天然气饱和含水量越大，即对地层水“蒸发量”越大，气井越有可能会出现结盐。

天 然气含水量计算公式：

相 对密度为r的天然气含水气量，g/m3.

相对密度为0.6的天然气含水气量，g/m3.

相对密度校正系数。

含水量校正系数。

另外，根据石油大学室内岩心结盐实验，气井结盐可划分为三个明显的阶段，即结盐初期(15～10MPa)、结盐平衡期(10—3 MPa)以及结盐加剧期(<3 MPa)。目前气田主力区块卫79-9块已下降到8MPa以下，实践证明，地层压力越低，结盐越显著。部1-2井目前井口油套压仅0.8/2.0MPa,井底流压2.5MPa，该井结盐速度目前在户部寨气田最快，防盐难度也最大。

地层水矿化度高是气井普遍结盐的主要原因

户部寨及文23气田含矿化度地层水，矿化度高达20～30×10⁴mg／L，远高于国内其它类型气田。

实践证明矿化度越高，发现结盐越早。地层水氯根10×10⁴mg／L左右的井从产层投产到发现结盐，一般要1-2年时间。

气井产能降低后，绝大部分气井需要气举辅助带液。气举气是经过三甘醇深度脱水后的“干气”，经过压缩机加压后与井筒地层产出的天然气和地层水混合，进一步加速了地层水“蒸发”，造成了气井普遍、快速结盐。

2.2、打水防盐工艺优化

2006年以来，我厂在气田管理中获得了宝贵的防盐经验，在结盐机理研究基础上，通过气量、油套压变化以及地层水氯根监测以及通井监测措施，保证在第一实践发现气井结盐苗头，及时采取有效防盐措施，将结盐影响降到最低。实践中防盐方式有以下几种：

一是不停产清水冲刷洗盐工艺。原理是往井筒中注入清水时不关井，从环空中每次注入一定量清水，天然气继续通过油管生产。通过清水在井筒随气流不断机械冲刷井壁，使井筒中结的盐脱离井壁并随清水带出井筒。该措施适用于气井能量较高的阶段。

二是关井浸泡洗盐工艺。原理是环空或油管往井筒每次注入一定量清水，注入结束后井口关井一段时间，清水利用自身重量落入井底，溶解吸收井筒或炮眼附近钠盐。开井后，通过激动带液或气举排液将清水及融盐带出井筒。

三是复线连续补水洗盐工艺。原理是利用集气站内的防盐泵，通过复线小排量将清水注入气井油套环空，清水回落井底后通过喇叭口进入油管随气井气流上升返回地面，增加天然气含水量及避免井筒水过饱和而析出结盐。

四是复线气举排液+打水防盐复合工艺。原理是对连续气举井定期通过站内注水泵进行打水，不关井停产也不停止气举排液，减小打水对气井产量的影响。

目前户部寨气田结盐井产能普遍较弱，绝大部分气井依靠小油管排液或气举排液，气量大幅下降或停产。因此，目前不停气打水防盐已不适用现场生产。关井浸泡措施一是需要气举配合开井，二是气举后一次性从井筒举出，对井筒结盐冲刷作用有限。复线连续补水洗盐工艺目前完全需要气举配合，另外，24小时不间断打水现场很难实施，实践证明由于排量较小，井筒一旦结盐，该措施防盐效果并不理想，只能暂时缓解结盐，无法从根本上将盐清除干净。现场应用中连续气举+流程打水防盐，高压气携带水滴进入井筒，该措施对气井产量影响较小，目前由于气井产能较弱，“汽水同注”措施同样会造成气井产量下降或大幅波动，实践证明“气水同注”对已经结盐的气流通道治标不治本，应用效果有限。

以持液率判断气井井筒流态：持液率在区间0.1～1内，判断为泡流或段塞流；持液率在区间1～10^-2内，判断为过渡流；持液率在区间10^-2～10^-3内，判断为泡流。某井，油压1Mpa，套压2.5Mpa，流压3MPa，井底温度110℃，压缩因子Z=0.9,气量1*10⁴m³/d，产水0.5m³/d。1h内，井筒注入水量0.6m³，根据实际持液率计算公式：

其中，V_W为气井某一段内液相的体积。

液相体积全部为0.6方

则，1.5寸油管打水后持液率H1=0.59

2寸油管打水后持液率为H2=0.28

清水防盐是一把双刃剑，在解除气井盐堵的同时，对本已经携液能力低下的气井更是雪上加霜。及时调整防盐措施，指导当前及今后一段时期内气井防盐具有重要意义。按照户部寨气田的特点，归纳总结出“加密周期，少量多次，气水同注，控制持液”的打水防盐方针。2016年1-11月份，户部寨气田20口结盐井累计打水150井次，累计打水量78m³，平均0.52m³/井次。共计通井测试60井次，未出现盐堵现象，成功率100%。