姜慶波 JIANG Qing-bo

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠，靖邊 718500）

0 引言

靖邊氣田位于鄂爾多斯盆地中東部，屬于下古生界碳酸鹽巖巖性氣藏，目前處于氣田開(kāi)發(fā)中后期增壓生產(chǎn)階段，生產(chǎn)系統(tǒng)普遍存在腐蝕結(jié)垢現(xiàn)象，部分氣井管柱存在著嚴(yán)重的腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象，由于氣井產(chǎn)出水質(zhì)高礦化度、井筒需周期加注緩蝕劑防止井筒腐蝕等生產(chǎn)特征，緩蝕劑裂解殘留物、管柱腐蝕產(chǎn)物、氣井產(chǎn)出液及其他入井劑的共同作用，造成氣井井筒和產(chǎn)層附近形成有機(jī)或者無(wú)機(jī)堵塞，嚴(yán)重制約了氣井正常生產(chǎn)和產(chǎn)能的有效發(fā)揮，直接影響氣藏的最終采收率[1-4]，因此，亟需開(kāi)展靖邊氣田老井井筒及儲(chǔ)層解堵技術(shù)研究，結(jié)合靖邊氣田地質(zhì)特征及氣井特點(diǎn)，開(kāi)展氣井井筒堵塞原因、堵塞物成分，老井潛力評(píng)價(jià)、配伍性解堵劑優(yōu)選和施工工藝等方面的研究，確保區(qū)塊老井井筒有機(jī)解堵工藝取得較好的實(shí)施效果，有效提高氣藏最終采收率。

1 井筒堵塞成因分析

造成井筒堵塞的原因很多，如地層出砂、機(jī)械落物、地層產(chǎn)出的瀝青質(zhì)，或者開(kāi)采期間入井的各種化學(xué)藥劑及鉆井液、壓裂過(guò)程中入井的聚合物及氣井生產(chǎn)過(guò)程中形成的水合物都能夠造成井筒堵塞[5-12]。

對(duì)于靖邊下古氣井，利用通井過(guò)程中取得的堵塞物樣品如圖1，通過(guò)無(wú)機(jī)物X 衍射射線分析法和有機(jī)物色譜方法對(duì)堵塞物成分進(jìn)行分析，從圖2 分析，堵塞物無(wú)機(jī)物主要以腐蝕產(chǎn)物FeS、FeCO3及無(wú)機(jī)雜質(zhì)為主；有機(jī)物中有大量的C7～C14的有機(jī)化合物，各碳數(shù)含量呈平均分布，成分復(fù)雜，主要為壬烷基同分異構(gòu)體、多乙烯多胺衍生物、吡啶衍生物、芳香烴衍生物等低分子碳水化合物，判斷堵塞物有機(jī)成分主要來(lái)自緩蝕劑的重組份，而這些結(jié)構(gòu)都是目前各類(lèi)緩蝕劑中的主要活性成分，這些堵塞物粘度較大，容易堵死天然氣流動(dòng)通道，影響氣井正常生產(chǎn)，導(dǎo)致減產(chǎn)及關(guān)井，天然氣中含有極其微量的芳香烴或雜環(huán)化合物，盡管含量較少，但與氣井產(chǎn)出礦化度水析出的礦物質(zhì)共同作用，日積月累同樣會(huì)逐步在管道壁上積累，造成管道堵塞[13-14]。

圖1 堵塞物垢樣圖

圖2 垢樣X(jué) 衍射射線測(cè)試譜圖

2 解堵劑適應(yīng)性評(píng)價(jià)

針對(duì)井筒堵塞成因及堵塞物成分研究結(jié)果，優(yōu)選適合靖邊氣田的解堵劑開(kāi)展老井解堵，由于井筒形成堵塞物屬于有機(jī)物和管柱腐蝕產(chǎn)物的共同體，其很難溶于水和普通酸，黏性強(qiáng)，易與井下其他無(wú)機(jī)雜質(zhì)混合，形成一種固態(tài)物堵塞，同時(shí)氣田在選擇有機(jī)解堵劑時(shí)，充分考慮氣井自身產(chǎn)水且氣質(zhì)含硫等因素，綜合多種因素，開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)13 種藥劑配方進(jìn)行評(píng)價(jià)，優(yōu)選出了適用于靖邊氣田井筒解堵的2 種化學(xué)藥劑（堿性解堵劑XM-5 和酸性解堵劑WPLJD-01），開(kāi)展室內(nèi)溶解性對(duì)比分析，如表1 所示。從圖3 可以看出，由于酸性解堵劑可以溶解無(wú)機(jī)垢樣，酸性解堵劑比堿性解堵劑解堵效果好。

表1 靖邊氣田優(yōu)選解堵劑成分及基本性質(zhì)

圖3 在溫度（80℃）條件下，不同解堵劑在不同反應(yīng)時(shí)間溶解率

如表2 所示，根據(jù)優(yōu)選的酸性解堵劑WPLJD-01，開(kāi)展不同藥劑用量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，取三口井垢樣分別與酸性解堵劑在80℃條件下進(jìn)行反應(yīng)，4 小時(shí)后烘干稱(chēng)重，進(jìn)行解堵劑溶解性驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)溶解率進(jìn)行計(jì)算，不斷優(yōu)化解堵劑配方比例，通過(guò)靖邊氣田12 口井室內(nèi)垢樣溶解滴定試驗(yàn)，分析藥劑與垢樣用量最優(yōu)比例為1:0.4。

表2 不同配比用量解堵劑溶解表

在解堵作業(yè)施工過(guò)程中井筒堵塞物重量無(wú)法判斷，油管解堵作業(yè)過(guò)程中藥劑進(jìn)井后與堵塞物接觸，逐步溶解堵塞物，使其粘度降低轉(zhuǎn)化為混溶于水的物質(zhì)，在氣流的沖擊下被帶出井口，實(shí)施循環(huán)加注油管解堵劑直到垢物基本清除，因此第一次加解堵劑的量選擇井筒體積的10%，后續(xù)加藥量可根據(jù)返排液的清潔程度和pH 的變化再調(diào)整加注量。

3 解堵施工方案優(yōu)選

3.1 選井原則

①地層有一定能力，即單井動(dòng)儲(chǔ)量采出程度低。

②井筒狀況良好，無(wú)井下節(jié)流設(shè)備，套管無(wú)變形和漏失的氣井。

③因含氣體硫化氫長(zhǎng)期加注緩蝕劑造成井筒污染導(dǎo)致產(chǎn)量降低的氣井。

3.2 施工過(guò)程

①井筒排液，采取泡排輔助+井口放空措施，一般排出井筒積液后關(guān)井4-6 小時(shí)，油套壓恢復(fù)基本一致時(shí)，可認(rèn)為井筒積液已排空，若采取上述措施排液效果不佳，或未能排通，選擇采取壓縮機(jī)或氮?dú)廛?chē)氣舉排液。

②溶解井筒堵塞物，關(guān)井，油管從小到大投放1-2 根暫堵棒，加注20L 增溶劑，待反應(yīng)30 分鐘確保暫堵點(diǎn)完全密封，油管連接高壓軟管，利用注劑泵向油管注入解堵劑，解堵劑逐步溶解該段油管內(nèi)壁的堵塞物，暫堵棒在解堵劑作用下，外徑變小，逐步下移，解堵劑隨暫堵棒向下流動(dòng)溶解堵塞物，關(guān)井10 小時(shí)后，待解堵劑和堵塞物充分反應(yīng)后，開(kāi)井放空后反應(yīng)溶液由油（套）管返至地面，反復(fù)重復(fù)上述操作至油管完全解通，通常情況下關(guān)井復(fù)壓速度可達(dá)到10 分鐘左右。

③清洗油管，向油管注入活性水，關(guān)井3 小時(shí)后點(diǎn)火放空，使溶解后的殘留物在氣流作用下反復(fù)沖洗帶出油管，待油管清洗完成后倒入正常流程生產(chǎn)，并觀察生產(chǎn)情況。

4 實(shí)施效果分析

4.1 A16 井解堵效果分析

A16 井2008 年11 月28 日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位馬五13，投產(chǎn)前油、套壓分別為24.00MPa、24.20MPa，初期日產(chǎn)氣量13.0×104m3，生產(chǎn)穩(wěn)定，隨著生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，壓力降低，產(chǎn)量逐漸下降，2021 年12 月，該井產(chǎn)量出現(xiàn)異常下降，由3.0×104m3/d 下降至1.0×104m3/d，多次采取泡排、恢復(fù)壓力提產(chǎn)帶液等措施，氣量未能恢復(fù)，2022 年通井作業(yè)，通井設(shè)備外表有黑色粘稠物，綜合分析認(rèn)為井筒堵塞影響氣井正常生產(chǎn)，且該井累計(jì)產(chǎn)氣2.31×108m3，產(chǎn)水1529m3，核實(shí)動(dòng)儲(chǔ)量3.58×108m3，剩余動(dòng)儲(chǔ)量1.27×108m3，動(dòng)儲(chǔ)量采出程度64.6%，具有較大的挖潛潛力。

通過(guò)為期18 天氣井解堵挖潛作業(yè)，如圖4 所示，措施前平均日產(chǎn)氣量0.62 萬(wàn)方，措施后半年平均日產(chǎn)氣量2.18 萬(wàn)方，日增產(chǎn)氣量1.56 萬(wàn)方，增產(chǎn)效果明顯，投入產(chǎn)出比較高。

圖4 A16 井解堵前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

4.2 2022 年解堵效果分析

靖邊氣田2022 年共計(jì)優(yōu)選實(shí)施老井解堵22 口，如圖5 所示，措施前單井平均日產(chǎn)1.19 萬(wàn)方，措施后單井平均日產(chǎn)2.6 萬(wàn)方，單井平均日增產(chǎn)1.45 萬(wàn)方，增產(chǎn)比例122%，區(qū)塊日增產(chǎn)32 萬(wàn)方，年增產(chǎn)1 億方天然氣，為氣田的控遞減率和持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)提供重要的保障。

圖5 靖邊氣田2022 年22 口解堵氣井解堵前后平均生產(chǎn)曲線

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

①通過(guò)對(duì)靖邊氣井堵塞物成分進(jìn)行分析，無(wú)機(jī)物主要以腐蝕產(chǎn)物FeS、FeCO3及無(wú)機(jī)雜質(zhì)為主，有機(jī)成分主要來(lái)自緩蝕劑的重組份，綜合分析緩蝕劑裂解殘留物、管柱腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物、氣井產(chǎn)出液及其它入井劑共同作用，造成氣井井筒堵塞。

②室內(nèi)評(píng)價(jià)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)13 種藥劑配方進(jìn)行評(píng)價(jià)，優(yōu)選出了適用于靖邊氣田井筒解堵的2 種化學(xué)藥劑，開(kāi)展室內(nèi)溶解性對(duì)比分析，酸性解堵劑比堿性解堵劑解堵效果好。

③通過(guò)靖邊氣田多口老井解堵效果評(píng)價(jià)分析，單井平均日增產(chǎn)1 萬(wàn)方以上，效果明顯，表面井筒解堵對(duì)流體含硫化氫和高礦化度地層水的氣井具有較好的適應(yīng)性。