唐伏平柳海趙麗萍劉德青張鋒馬增輝

1.中國石油新疆油田公司采氣一廠 2.中國石油新疆油田公司科技信息處

克拉美麗氣田采氣工藝技術(shù)

唐伏平1柳海1趙麗萍2劉德青1張鋒1馬增輝1

1.中國石油新疆油田公司采氣一廠 2.中國石油新疆油田公司科技信息處

唐伏平等.克拉美麗氣田采氣工藝技術(shù).天然氣工業(yè),2010,30(2):61-62.

克拉美麗氣田是中國石油新疆油田公司發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量上千億立方米、以火山巖為儲(chǔ)層的氣田,因其儲(chǔ)層的非均質(zhì)性強(qiáng),開發(fā)難度極大。根據(jù)克拉美麗火山巖氣藏的特征,開展了氣井的井口裝置、管柱優(yōu)化、完井工藝和排液采氣工藝的研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析,形成了一體化管柱射孔、壓裂投產(chǎn)、儲(chǔ)層保護(hù)等適應(yīng)克拉美麗氣田特點(diǎn)的開采工藝技術(shù)。通過對(duì)各生產(chǎn)階段、不同壓力及出水量的氣井采氣工藝的研究和合理選擇,滿足了不同階段氣井生產(chǎn)的需要,保證了克拉美麗氣田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),達(dá)到了進(jìn)一步提高氣藏最終采收率的目的。

克拉美麗氣田 火山巖氣藏 采氣 壓裂 排液 工藝 技術(shù)

1 儲(chǔ)層基本特征

克拉美麗氣田位于準(zhǔn)噶爾盆地陸梁隆起東南部的滴南凸起西端,區(qū)塊包括滴西a井區(qū)、滴西b井區(qū)。滴西a井區(qū)以凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)角礫巖為主,氣藏類型為帶邊水的構(gòu)造巖性氣藏,儲(chǔ)層孔隙度平均值為12.24%;滲透率平均值為40.34×10-3μm2,儲(chǔ)集空間類型主要是粒間孔、溶蝕孔及微裂縫;氣藏原始地層壓力45.01MPa,壓力系數(shù)1.223,露點(diǎn)壓力37.78MPa,地露壓差7.23MPa。滴西b井區(qū)以酸性花崗斑巖、凝灰?guī)r為主,氣藏為構(gòu)造背景下的巖性氣藏,儲(chǔ)層孔隙度平均值為11.46%;滲透率平均值為2.48×10-3μm2,儲(chǔ)集空間類型主要是晶間孔、長(zhǎng)石斑晶溶孔、構(gòu)造縫、微裂縫;氣藏原始地層壓力40.91MPa,壓力系數(shù)1.155,露點(diǎn)壓力40.41MPa,地露壓差較小,僅0.5MPa。

2 氣田采氣工藝技術(shù)

2.1 采氣井口工藝

滴西a、b井區(qū)地層壓力介于40.91～48.27MPa,根據(jù)氣田單井日產(chǎn)氣量差異大的特點(diǎn),結(jié)合氣井需要采用壓裂措施后投產(chǎn),從安全和經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),直井選擇了國產(chǎn)的 KQS70-65型采氣井口[1],水平井選擇了國產(chǎn) KQS105-105型采氣井口,經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用使用效果良好。

井口采氣樹技術(shù)參數(shù)[2]為:設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn) API6A;規(guī)范級(jí)別PSL-3;性能級(jí)別PR1;材料級(jí)別EE;額定工作壓力70MPa。

由于克拉美麗氣田火山巖氣藏鉆井中固井質(zhì)量不理想,投產(chǎn)后多數(shù)開發(fā)井出現(xiàn)環(huán)空帶壓現(xiàn)象,影響氣井的安全生產(chǎn)。為了緩解環(huán)空壓力過高,對(duì)開發(fā)井的油技環(huán)空連接?73mm放空管線排放壓力,并定期監(jiān)測(cè)氣井圓井是否存在天然氣泄漏,保證氣井環(huán)空帶壓條件下能夠正常生產(chǎn)。

2.2 井筒工藝

2.2.1 油管管柱

克拉美麗氣田氣井都需要壓裂改造后投產(chǎn),因此直井使用?73mm氣密封油管,水平井使用了?139.7mm油管。氣井投產(chǎn)初期產(chǎn)量較高,可以滿足氣井?dāng)y液生產(chǎn)的需要。投產(chǎn)初期8口直井和1口水平井合計(jì)日產(chǎn)氣量最高達(dá)150×104m3,直井平均產(chǎn)氣量12.7×104m3/d,采氣工藝技術(shù)的整體應(yīng)用效果良好。但由于火山巖氣藏氣井存在產(chǎn)能差別較大的現(xiàn)象,目前有1口直井產(chǎn)量下降迅速。因此在管柱設(shè)計(jì)上,還需針對(duì)低產(chǎn)井應(yīng)合理優(yōu)化油管尺寸,使用小油管生產(chǎn)技術(shù)和控制采氣速度,以保證氣井依靠自身能量攜液生產(chǎn)和延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)周期。

2.2.2 防治天然氣水合物措施

克拉美麗氣田氣井于冬季投產(chǎn),環(huán)境溫度低于-20℃,氣井均經(jīng)過外排提升井溫,保證井筒暢通。氣井在配產(chǎn)氣量生產(chǎn)時(shí),井口實(shí)際溫度均高于25℃,避免了在井筒形成天然氣水合物[3]。

2.3 完井工藝技術(shù)

克拉美麗氣田火山巖氣藏巖性復(fù)雜,裂縫發(fā)育,同時(shí)存在反凝析現(xiàn)象,需進(jìn)行儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)的研究。

2.3.1 儲(chǔ)層保護(hù)

儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)有:①采用防水敏的優(yōu)質(zhì)修井液體系,并盡可能縮短氣層入井液浸泡時(shí)間,減少污染,保護(hù)儲(chǔ)層;②嚴(yán)格控制進(jìn)入儲(chǔ)層流體的礦化度;③射孔液采用優(yōu)質(zhì)無固相防膨液,降低對(duì)氣層的傷害;④要求優(yōu)化井下作業(yè)施工參數(shù),作業(yè)后應(yīng)及時(shí)返排,盡可能加快施工作業(yè)進(jìn)度。

2.3.2 射孔工藝

克拉美麗氣田儲(chǔ)層屬低滲透儲(chǔ)層,均采用油管傳輸負(fù)壓射孔[4],使用SC-2優(yōu)質(zhì)無固相防膨液射孔液,負(fù)壓值10～15MPa。開發(fā)井采用 YD-89/60度型射孔彈,探井采用SDP-102深穿透射孔彈,采用一體化管柱射孔后丟槍工藝,保證射孔、壓裂投產(chǎn)一趟管柱[5],減少氣井作業(yè)地層損傷。

2.3.3 儲(chǔ)層壓裂改造

火山巖氣藏的探井要通過水力加砂壓裂改造,才能獲得較高的產(chǎn)能。因此水力壓裂是克拉美麗氣田氣井射后誘噴不出的有效手段。通過優(yōu)化壓裂工藝,氣田投產(chǎn)的9口井初期均取得了良好的生產(chǎn)效果。其中DX01和DX02井是井區(qū)最后投產(chǎn)的兩口井,由于冬季壓裂施工難度大,DX01井未進(jìn)行壓裂(圖1),雖然關(guān)井油壓達(dá)30MPa,但開井氣量下降快,無法連續(xù)生產(chǎn)。DX02井壓裂后生產(chǎn)較為穩(wěn)定(圖2)。

圖1 DX01井未進(jìn)行壓裂的投產(chǎn)情況圖

圖2 DX02井壓裂后的投產(chǎn)情況圖

壓裂返排工藝:為了提高壓裂液返排效率,采用了添加新型助排劑工藝,壓裂后氣井通過合理調(diào)整工作制度均實(shí)現(xiàn)連續(xù)排液,自噴生產(chǎn)。

防砂措施:克拉美麗氣田井區(qū)火山巖儲(chǔ)層的巖石,在正常生產(chǎn)條件下,儲(chǔ)層不會(huì)出砂,沒有采取防砂工藝。但在壓裂后排液過程中,壓裂砂的返排較為明顯,出現(xiàn)外排管線彎頭刺穿的現(xiàn)象。通過合理控制外排流量和每天進(jìn)行管線彎頭壁厚監(jiān)測(cè)措施,保證壓裂液的返排效果,使氣井順利投產(chǎn)。

2.4 排液采氣工藝分析

克拉美麗氣田火山巖氣藏采取以下幾種排液采氣技術(shù):①連續(xù)油管氮?dú)鈿馀e排液,具有排液施工機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn),適用于水淹井?dāng)?shù)少的開采階段,對(duì)于氣田各生產(chǎn)階段氣井都可應(yīng)用;②泡沫排液采氣技術(shù),適合產(chǎn)少量水、凝析油含量不高的氣井,根據(jù)井區(qū)出水情況可篩選氣井實(shí)施,目前克拉美麗氣田的氣井具備地面注醇管線,氣井出現(xiàn)積液后,經(jīng)過改造可進(jìn)行泡排工藝;③優(yōu)選管柱排液采氣工藝,這是在有水氣井開采中后期,重新調(diào)整井下生產(chǎn)管柱,減少舉升滑脫損失,充分利用氣井自身能量的一種排液采氣方法。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)克拉美麗氣田氣井均采取壓裂措施投產(chǎn),火山巖儲(chǔ)層出現(xiàn)中高孔特低滲現(xiàn)象,投產(chǎn)初期氣井產(chǎn)量較高。

2)通過克拉美麗氣田采氣工藝技術(shù)研究分析,需要加強(qiáng)氣田后期排液采氣工藝技術(shù)的配套研究,以保證低產(chǎn)氣井長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn),提高氣田的整體采收率。

3)針對(duì)克拉美麗氣田火山巖氣井環(huán)空帶壓生產(chǎn)的問題,應(yīng)開展專項(xiàng)的治理技術(shù)研究,保證氣田的安全生產(chǎn)。

[1]四川石油管理局.天然氣工程手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1982.

[2]楊川東.采氣工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

[3]陳賡良.天然氣采輸過程中水合物的形成與防止[J].天然氣工業(yè),2004,24(8):89-91.

[4]陳中一.四川含硫氣井完井工藝技術(shù)探討[J].天然氣工業(yè),1996,16(4):43-45.

[5]楊繼盛,劉建儀.采氣實(shí)用計(jì)算[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994.

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.02.014

Tang Fuping,senior engineer,was born in1963.He holds a Ph.D degree,being engaged in research and management of gas development.

Add:Karamay,Xinjiang834000,P.R.China

Tel:+86-990-6813112 E-mail:tangfp@petrochina.com.cn

Technology of gas production in the Kelameili gas field

Tang Fuping1,Liu Hai1,Zhao Liping2,Liu Deqing1,Zhang Feng1,Ma Zenghui1
(1.N o.1Gas Production Plant,PetroChina Xinjiang Oilf ield Com pany,Karamay,Xinjiang834000, China;2.Science&Technology Intelligence Department,PetroChina Xinjiang Oilf ield Company,Karamay,Xinjiang834000,China)

The Kelameili gas field,found by the PetroChina Xinjiang Oilfield Company,becomes the first volcanic rock gas field inChina whose geologic reserves has been proved to be over a hundred bcm.However,it is difficult to develop because of its strong heterogeneity.According to its unique features,we carried out theoretic studies and field application analysis of a series of gas recovery technologies,including wellhead devices,pipe string optimization,completion process,and gas recovery by liquid drainage,etc. Thus,we developed an integrated gas production technology combining pipe perforation with fracturing and reservoir protection.In view of different gas wells at different production stages,different pressure,and different water yields,we suggest proper gas recovery technology should be carefully chosen to meet the requirement for each stage of gas production in a gas well,thus to ensure steady and high gas productivity in the Kelameili gas field with a highly improved ultimate gas recovery.

Kelameili gas field,volcanic rock reservoir,gas recovery,fracturing,unloading,technology

book=61,ebook=60

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.02.014

2009-10-28 編輯 韓曉渝)

唐伏平,1963年生,高級(jí)工程師,博士;現(xiàn)任中國石油新疆油田公司采氣一廠廠長(zhǎng)兼黨委書記,主要從事天然氣開發(fā)及管理工作。地址:(834000)新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市。電話:(0990)6813112。E-mail:tangfp@petrochina.com.cn

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE2,pp.61-62,2/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)