蘇里格區(qū)塊解防堵工藝技術研究和應用

蘇里格區(qū)塊解防堵工藝技術研究和應用項目長：吳廣海承擔單位：渤海鉆探工程技術研究院一、項目概況（一）、立項依據(jù)蘇里格氣田蘇20區(qū)塊地處毛烏素沙漠，地理條件及自然環(huán)境差、海拔起伏大、晝夜溫差懸殊、冬季最低氣溫在零下30°以下，氣井以高壓低溫的狀態(tài)生產(chǎn)，井筒很容易生成水合物凍堵。另外區(qū)塊內(nèi)各集氣站點、壓縮機布置集中統(tǒng)一，而整個管網(wǎng)壓力分布不均勻，許多單井至集氣站距離遠，地勢低洼不平，地面天然氣長輸管線經(jīng)常發(fā)生凍堵。2008、2009年冬季蘇里格氣田均發(fā)生不同程度的管線堵塞，致使氣田開井率下降，氣井停產(chǎn)，由于堵塞影響整個氣田產(chǎn)量下降10%左右，因此，有效的解決堵塞問題可以在很大程度上提高開井時率，提高區(qū)塊的產(chǎn)氣量。（二）、研究內(nèi)容（1）《氣井井下節(jié)流與排液優(yōu)化設計》軟件研究與完善；（2）防止井筒水合物及混合物堵塞“一井一策”防堵措施研究；（3）積液造成氣井堵塞原因分析研究；（4）排液工藝技術研究。（三）、技術指標（1）《氣井井下節(jié)流與排液優(yōu)化設計》軟件設計與現(xiàn)場實測誤差小于10%；（2）“一井一策”解防堵及排液措施科學實用，堵塞率降低50%；（3）現(xiàn)場試驗應用6～10井次。（四）、研究期限2010年1月-2010年12月二、研究計劃和執(zhí)行情況（一）、研究計劃1、《氣井井下節(jié)流與排液優(yōu)化設計》軟件研究與完善；2、防止井筒水合物及混合物堵塞“一井一策”防堵措施研究；3、積液造成氣井堵塞原因分析研究；4.、排液工藝技術研究。（二）、執(zhí)行情況按照計劃執(zhí)行三、技術研究情況（一）、氣井堵塞原因分析通過對蘇20區(qū)塊的堵塞情況進行分析，主要存在以下堵塞：1、井筒水合物堵塞；2、地面流程管線堵塞；3、投產(chǎn)初期壓裂液殘渣、砂、水合物等混合堵塞；4、井筒或地面積液造成的堵塞；5、其他堵塞1、井筒水合物堵塞井筒水合物是氣井生產(chǎn)過程中處于高壓低溫狀況下，天然氣中水與烴類氣體構成的結晶狀的復合物。水合物在油管中生成后會降低井口壓力，影響氣井產(chǎn)量，嚴重的會堵塞油管，致使氣井關井停產(chǎn)。結晶水合物2、地面冰堵地面冰堵是由于氣井生產(chǎn)帶出液體較多，在大直徑集輸管線中氣體無法全部排出，長時間沉積造成。同時由于蘇里格沙漠特殊的環(huán)境和地理條件，風沙大，管線埋藏深度不夠，地勢起伏不平，低洼處管線容易積水。蘇里格地面環(huán)境及管線情況3、投產(chǎn)初期壓裂液殘渣、砂、水合物等混合物堵塞蘇里格所有氣井均經(jīng)過壓裂后才能投產(chǎn)，在壓后返排的過程中，有的井在井壁上會形成很多粘稠物壓裂液殘渣，同時，返排時排出的壓裂砂和長時間高壓下的開井形成的井筒水合物，形成一種混合堵塞。粘稠混合物4、井筒或地面積液造成的堵塞積液是氣井堵塞的主要原因，包括低產(chǎn)井的井筒積液和地面管線積液，積液后給地層造成較大的回壓，致使氣井產(chǎn)量降低，積液嚴重的會造成水淹，致使氣井停產(chǎn)。5、其他堵塞除了以上幾種堵塞外，還個別存在著其他因素造成的堵塞，主要包括井筒作業(yè)過程中的雜物，地面管線焊接過程中的雜物或鐵屑，在流動過程中，與液體或砂子等形成管線的堵塞。壓裂液殘渣及雜物等混合堵塞是個別情況，地面流程管線堵塞也主要是由于氣井大量出液造成的堵塞，冬季通過開啟壓縮機和掃線能減少地面堵塞程度，因此，本項目解防堵工作主要集中在防止井筒水合物堵塞和提高氣井的攜液能力兩方面開展工作。本課題也主要是立足于解決井筒水合物堵塞和井筒積液的解決方案，優(yōu)化設計，現(xiàn)場實施，并逐步摸索最佳的解決措施，提高氣井生產(chǎn)效率。（二）、防止井筒水合物堵塞工藝技術研究1、防止井筒水合物堵塞的方法（1）井筒或地面管線定期加注甲醇，防止水合物形成。（注醇工藝簡單一臺注醇車兩個人，但是消耗人力物力，一般一口井生產(chǎn)2-3天就要注醇一次，蘇里格195口井，勞動強度大）（2）采用井下節(jié)流工藝防止井筒水合物堵塞（目前采用）。蘇里格氣田天然氣水合物形成溫度表壓力（MPa）1.52.5356710121518溫度（℃）3.37.69.013.214.515.617.818.820.321.5從上表中可以看出，防止井筒內(nèi)生成氣水合物，最有效的辦法就是降低井筒內(nèi)壓力，即采用井下節(jié)流技術。節(jié)流器工作原理：將井下節(jié)流器下至設計位置，通過利用地溫加熱，使節(jié)流后氣流溫度基本能恢復到節(jié)流前溫度，并高于水合物生成溫度，達到井筒不生成水合物的條件。井下節(jié)流工藝從2006年氣田投入開發(fā)就開始使用，基本避免了井筒形成水合物堵塞。蘇里格氣田水合物形成溫度與井口實測溫度對比表從圖中看出，投放節(jié)流器后，井口壓力下降至1.5-3MPa。實測井口溫度高于水合物形成溫度，節(jié)流器起到了節(jié)流降壓的作用。達到了避免水合物生成的目的。2、井下節(jié)流設計軟件的研制情況但是隨著蘇里格氣田逐步進入開發(fā)后期