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《石油化工應用雜志》2014年第五期
1注入濃度和注入量
(1)注入濃度:起泡劑注入氣井的濃度一般應小于其臨界束膠濃度,從而降低起泡劑的浪費,避免給氣井生產、地面集輸及氣水分離等帶來不必要的危害。一般起泡劑的質量濃度在400~600mg/L時,帶水能力較好。(2)注入量:根據起泡劑注入濃度和氣井產水量,計算起泡劑注入量。同時,還要考慮起泡劑的類型、氣井帶水生產的平穩狀況、溫度和不溶物等物性參數,但主要應以氣井帶水穩定連續為宜。
2泡排工藝存在問題
2.1劑量大小控制問題起泡劑劑量過小會影響泡排的效果,如果放空帶液,則未帶出井筒的水會使井筒積液情況加重。如果只考慮到井口投放排液棒間隔時間較少時對增加氣井攜液能力較好,泡沫產生過多,可能致使站內脫水撬三甘醇發泡嚴重,從而造成脫水撬三甘醇損失、影響集氣站正常生產。
2.2冬季注醇影響甲醇本身是一種消泡劑,它極易鋪展在已經形成的泡沫表面,頂替掉原來形成泡沫的表面活性劑分子形成新的分子膜不穩定,在極快時間內就會破裂,影響泡排效果。
2.3增壓生產影響(1)由于氣井進行增壓生產后,進站壓力降低,差壓增大,泡排過程中如果劑量過大,高效分離器分離不及容易將泡沫帶入壓縮機內,泡排劑劑量大小很難控制。(2)由于增壓生產后,部分產水井生產初期在不泡排的情況下也能自主攜液,但一段時間后仍需泡排,初次泡排時間很難控制,若泡排過早,則有可能造成井底坍塌或站內脫水撬發泡;若泡排過晚,則有可能造成井筒積液。根據以上情況,本文選取A井、B井、C井三口井進行分析。
3現場試驗及效果分析
3.1常用泡排劑性能及實驗井水質分析介紹
3.1.1起泡劑性能下面是對目前常用起泡排劑的介紹。孚吉固體泡沫排水劑(UT-6型)溶解速率較低,在井內緩慢溶解,對消泡工藝要求不是太嚴格,適應水質礦化度20萬mg/L以下,該劑具有抗油能力,藥劑使用濃度一般為積液的0.1%~1%。孚吉UT-11B液體泡沫排水劑適用于高礦化度層水,在高、低溫情況下均有較好的攜液能力,在泡排助采過程中產生的泡沫較多,應注意添加相關的消泡流程。孚吉FG-4固體消泡劑具有消泡速度快、抑泡能力強的特點,初次加藥量為3根,當消泡棒體積減小一半時,一般補加。根據現場的生產情況,一般一月消耗1~3根(見圖1)。
3.1.2水質分析情況地層水的化驗數據對起泡劑和消泡劑的選擇有重要的作用,下面是A井和B井地層水的化驗數據表(見表1、表2)
3.2加注時機優化、加注方式及泡排效果(1)A井油套差壓小于3MPa,采用極限油套差壓分析法進行研究,A井油套差壓與日產氣量對比圖及采氣、曲線(見圖2)。A井2012年7月進壓縮機增壓生產,氣量由每天3萬立方米提至5萬立方米,一段時間后,日產氣量下降,產液量不穩定且帶液困難,需要重新制定泡沫排水采氣工作制度。利用極限油套差壓分析法對A井進行分析,由圖2可知,當A井油套差壓達到1.5MPa時,氣量開始下降,2013年4月8日至2013年5月8日油套差壓曲線與1.5MPa的縱坐標共相交10次,所以制定A井的泡排制度為每3天泡排一次,站內配合放空帶液,實驗效果明顯,氣井生產穩定。該井礦化度較低,孚吉固體泡沫排水劑(UT-6型)適合礦化度的范圍為小于20萬mg/L,尤其適合低礦化度氣井泡排助采。由表1可知,A井硫化氫含量較低,井口放空時危險較小,綜上,該井選擇每3天加泡排棒3根。由于起泡劑的加注頻次增加,管線高程差較大,部分泡沫被帶入站內生產裝置,影響了正常生產,2013年5月26日A井口加裝了固體消泡裝置。總結:A井油套差壓上升到1.5MPa時,氣量開始下降,需要進行泡排助采,根據氣井實際情況泡排制度制定為每3天投注法加泡排棒3根,通過井口消泡裝置消泡,站內配合放空帶液。對于該類油套差壓較小(一般低于3MPa)產水井,建議采用油套差壓分析法進行分析,當油套差壓升至一固定值(1~2MPa)時,無論氣量是否下降,均進行泡排助采,方式為固體泡排棒投注法泡排。B井采用試驗法進行分析,試驗結果(見圖3)。B井進入壓縮機進行增壓后,原來的泡排計劃已不再適合B井的生產,需要制定更加合理的泡排計劃,由于該井油套差壓大于3MPa,所以采用實驗法進行分析。本次試驗的影響因素有:是否進入壓縮機、起泡劑的類型、加注量和是否加注甲醇有關,試驗結果(見表3)。通過試驗B井的泡沫排水采氣制度制定為每天井口加注起泡劑10L、1:10水溶液110L,站內加注消泡劑10L、1:20水溶液210L。從表3中可以看出此井硫化氫含量較高,若頻繁采取井口7#閥門投注泡排棒,危險系數較高而且對井口閥門的使用年限及密封性有較大的影響。該井礦化度很高,孚吉UT-11B液體泡沫排水劑相比于泡排棒更加適合高礦化度氣井,綜合考慮各種因素后采取泵注法加注孚吉UT-11B液體泡沫排水劑。使用孚吉UT-11B液體泡沫排水劑時,產生的泡沫較多,又結合站內生產情況,站內添加了消泡流程(見圖4),為使消泡劑充分和泡沫接觸,消泡劑進口處安裝了霧化器。結論:(1)B井采用試驗法進行分析,根據氣井實際情況泡排制度制定為每天井口加注起泡劑10L、1:10水溶液110L,站內加注消泡劑10L、1:20水溶液210L。(2)對于該類油套差壓較大(一般大于3MPa)產水井,建議使用實驗分析法進行分析來確定泡排劑量,泡排期間停止注醇,由于油套差壓較大(井底壓力無法舉動油管內液柱),注醇方式選擇為液體起泡劑泵注法加注。(3)C井采用實驗法進行分析:該井增壓生產前每天加起泡劑20L、1:10水溶液220L,加消泡劑25L、1:15水溶液400L。鑒于之前增壓生產產水井仍需泡排的情況,該井增壓生產后在產水量下降、產水量未下降的情況下直接進行泡排,產水量上升,生產穩定(見圖5)。通過以上三口井分析可以得出結論:產水井增壓生產后需要繼續進行泡沫排水采氣,建議此類氣井在產水量初次下降時進行泡沫排水采氣。
4結論與認識
(1)對于油套差壓較小(一般低于3MPa)上古產水氣井,建議采用極限油套差壓分析法進行分析,當油套差壓升至一固定值(1~2MPa)時,無論氣量是否下降,均進行泡排助采,方式為固體泡排棒投注法泡排。(2)對于油套差壓較大(一般大于3MPa)上古產水氣井,建議使用實驗分析法進行分析來確定泡排劑量,泡排期間停止注醇,由于油套差壓較大,泡排方式選擇為液體起泡劑泵注法加注。(3)上古產水氣井增壓生產后需要繼續進行泡沫排水采氣,建議此類氣井在產水量初次下降時進行泡沫排水采氣。
作者:任磊金高彥安宏廣劉杰楊文劉坤鋒劉麗萍趙建軍單位:中國石油長慶油田分公司第一采氣廠