劉金海，江 濤，董建宏，范 旭

(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)公司，天津 300450；2.中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司，北京 100027)

臨興致密氣區(qū)塊群山逶迤，丘陵棋布，溝壑縱橫，總體地貌單元屬于黃土塬地貌,地形以黃土丘陵為主。隨著區(qū)塊開發(fā)程度不斷加深，除井筒積液外，集輸管網(wǎng)受地勢起伏較大，多呈波狀起伏因素影響，管網(wǎng)積液嚴(yán)重，積液導(dǎo)致的回壓明顯升高，嚴(yán)重制約采輸系統(tǒng)整體開發(fā)效果問題逐漸凸顯，區(qū)塊急需采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┡懦龉芫W(wǎng)積液，降低系統(tǒng)回壓穩(wěn)定氣井生產(chǎn)。

1 LX-19/59井場支線管網(wǎng)積液情況分析

1.1 管線情況

19-59-57#支線管網(wǎng)(詳見表1)是臨興致密氣區(qū)塊很重要的一條支線，該支線全長15.4 km，集輸半徑較長，且包含多個(gè)井場，氣井多，產(chǎn)氣量大，受支線管網(wǎng)積液、下游用戶用氣量波動較大影響，支線末端LX-19/59兩個(gè)井場回壓持續(xù)升高，導(dǎo)致高于支線管網(wǎng)設(shè)計(jì)壓力，無法投產(chǎn)。

表1 8#支線管網(wǎng)基本參數(shù)

1.2 高程影響分析

19-59-57#支線井場布置情況如圖1所示，其中LX-52井場是集氣站位置。

圖1 19-59-57#支線井場布置圖

19-59-57#支線各個(gè)井場高程如圖2所示。

圖2 各井場海拔高度

19-59-57#支線輸氣管網(wǎng)各支線高程如圖3所示。

圖3 各井場輸氣支線高程情況

由圖2、圖3分析，整條支線地勢明顯的呈現(xiàn)越來越高的趨勢，起伏較大，最大落差223 m，LX-19/59兩個(gè)井場在支線管網(wǎng)末端，且海拔相對較低，再加上LX-19/59井場4口氣井無法投產(chǎn)，這兩個(gè)井場明顯利于液體積存。

1.3 管線運(yùn)行回壓情況分析

通過圖4統(tǒng)計(jì)可以看出，今年以來該區(qū)塊回壓上升明顯的井場集中在區(qū)塊遠(yuǎn)端的LX-19、LX-59井場。統(tǒng)計(jì)對比詳見圖4。

圖4 兩個(gè)井場管匯壓力變化趨勢

2019年5月以來LX-19井場管匯平均壓力4.26 MPa，LX-59井場管匯平均壓力4.31 MPa，在下游用氣量較平穩(wěn)，且各井計(jì)量產(chǎn)量均穩(wěn)定的情況下，集氣站進(jìn)站瞬時(shí)產(chǎn)量下降明顯，下降幅度達(dá)到10%～15%，管網(wǎng)輸送呈現(xiàn)明顯的“堵”的癥狀。通過對管道高程、管線運(yùn)行回壓情況分析，再結(jié)合區(qū)塊所在區(qū)域地勢現(xiàn)狀，判斷LX-19/59支線管網(wǎng)積液的可能性較大。

2 LX-19/59支線管網(wǎng)積液治理措施方案設(shè)計(jì)

2.1 排除管網(wǎng)積液的方法

排除管網(wǎng)積液常見的方式主要有放空排液、機(jī)械清管、注入化學(xué)藥劑的方式，結(jié)合支線管網(wǎng)變徑多等現(xiàn)場實(shí)際，綜合經(jīng)濟(jì)、安全、便捷等因素，支線管網(wǎng)也需要定期排除積液，優(yōu)選先期放空排液，氣井投產(chǎn)后，在支線管網(wǎng)末端加注起泡劑+集氣站分離器前進(jìn)行消泡的工作制度進(jìn)行排液。

2.2 化學(xué)藥劑優(yōu)選

藥劑的選擇是排液的關(guān)鍵，決定排液的質(zhì)量。通過Ross-Miles 法(GB/T 13173-2008)在不同條件下起泡劑起泡能力的測試，同時(shí)結(jié)合在臨興區(qū)塊治理井筒積液運(yùn)用情況，優(yōu)選運(yùn)用效果良好的ZX系列起泡劑和AS系列消泡劑，其主要性能指標(biāo)如表2、3。

表3 消泡劑性能測試數(shù)據(jù)

2.3 積液治理措施方案設(shè)計(jì)

2.3.1 放空排液設(shè)計(jì)

LX-19/59井場各井都未投產(chǎn)，支線管網(wǎng)氣液不流動，直接注入起泡劑無法達(dá)到支線每個(gè)“U”型彎處，只有把每個(gè)井場至少投產(chǎn)一口井，氣液流動起來，才能保證起泡劑均勻的到達(dá)每個(gè)低點(diǎn)的積液積存處。同時(shí)LX-19/59支線管匯壓力持續(xù)高于設(shè)計(jì)壓力4.0 MPa，必須通過放空排液降低管匯壓力才能保證氣井投產(chǎn)成功。放空排液流程：支線管網(wǎng)通過預(yù)留口外接臨時(shí)放噴氣液兩相分離器，分離出來的天然氣放空燃燒，液進(jìn)行回收處理。

2.3.2 起泡劑/消泡劑加注工藝設(shè)計(jì)

通過放空排液降低支線管網(wǎng)壓力，待LX-19/59井場各投產(chǎn)一口氣井后，展開起泡劑/消泡劑注入清除管網(wǎng)積液。起泡劑的加注分為兩個(gè)階段：

第一階段：排出管網(wǎng)積液

通過支線管網(wǎng)內(nèi)徑計(jì)算出大概的積液容積，減掉放空排液計(jì)量的液體，得出大概的積液體積。選擇起泡劑加注濃度0.3%，LX-19/59兩個(gè)井場同時(shí)加注，具體起泡劑加注量根據(jù)管網(wǎng)壓力變化、起泡效果、出液情況隨時(shí)做調(diào)整。

第二階段：預(yù)防管網(wǎng)積液

支線管網(wǎng)排液結(jié)束后，按照起泡劑0.1%的加注濃度持續(xù)在LX-19/59兩井場同時(shí)加注，具體加注起泡劑量可隨時(shí)出液情況做調(diào)整。

起泡劑/消泡劑加注周期采用24 h連續(xù)加注方式，藥劑稀釋比例按照1∶4.5比例稀釋，消泡劑加注量與起泡劑按1∶1加注。

3 效果分析

圖5 各氣井生產(chǎn)曲線

(1)隨著起泡劑的不斷注入，輸送壓差呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，取得了良好的排液效果，積液長達(dá)幾個(gè)月的致密氣高產(chǎn)井順利投產(chǎn),天然氣日均增產(chǎn)15萬m3。同時(shí)持續(xù)小劑量的起泡劑注入，也能預(yù)防管網(wǎng)積液，徹底排除積液隱患。

(2)支線管網(wǎng)壓力得到明顯改善，減少了操作人員頻繁調(diào)整工藝流程和管網(wǎng)泄壓的人工成本，消除了管網(wǎng)頻繁高壓生產(chǎn)帶來的工藝風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

通過系統(tǒng)性的分析，結(jié)合井筒積液治理的成功經(jīng)驗(yàn)和臨興致密氣區(qū)域?qū)嶋H情況，獨(dú)到的將井下排水采氣工藝用于天然氣集輸支干線的積液治理，取得了不錯(cuò)的治理效果，并從根本上消除了積液隱患，確保了輸氣支線的連續(xù)安全生產(chǎn)。此支線降壓排液技術(shù)的良好實(shí)踐，對于相似氣田集輸管網(wǎng)積液治理有很好的借鑒意義。