井筒解堵技术在普光气田的适应性分析

李树达(中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院,河南 濮阳 457001)

摘要：目前国内外井筒解堵技术多种多样,但是受普光气田高含硫化氢及永久式管柱限制,大部分解堵技术在普光气田适用性较差。通过开展针对性调研,结合目前普光气田井筒解堵技术应用及井筒堵塞物成分变化情况,对多种井筒解堵技术进行分析、评价,优化、完善普光气田高含硫气井井筒解堵技术。关键词：高含硫气井;井筒堵塞;解堵技术

0 前言

普光气田是我国成功开发的首个高含硫气田,与常规气田相比,普光开发井具有高含硫、埋藏深、钻遇储层厚、投产井段长、非均质性严重等特点。

随着气田开发,气井生产、作业过程中的管柱腐蚀产物、气井产出液、有机残留物、缓蚀剂裂解物及其它入井液的共同作用,造成气井井筒和产层附近形成堵塞,影响气井生产。并且随着气田开发,井下取样发现井筒内堵塞物成分发生了明显变化:初期井筒堵塞物以碳酸钙等无机物为主;后期取得的堵塞物中有机成分逐渐增多,与碳酸钙等无机物形成复合堵塞物,成为堵塞物的主要成分。导致目前连续油管井筒解堵采用的解堵液体系对有机垢为主的复合堵塞物几乎没有效果,急需对井筒解堵技术进行优化、完善。

Na、Ca、Mg、Zr的硅酸盐和氧化硅。部分井堵塞物以脂肪烃为

主,含量高达95%-98%,同时含有少量硅酸盐、氧化硅;(3)同一口井,堵塞部位不同,其堵塞物组分也不禁相同:一种为粉状堵塞物,另一种堵塞物则为片状。综上,需要完善井筒解堵技术满足精确井段解堵的要求。

3 目前高含硫气井解堵技术体系

普光气田高含硫气井解堵技术主要包括解堵工作液及配套解堵工艺两部分。

解堵工作液选择及优化的基本依据是:适应高温、深井环境,尽可能溶解或反应完井筒内的堵塞物,不产生二次沉淀,对储层伤害小;满足解堵酸化工艺的要求。优化了解堵体系主剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂以及粘土稳定剂比例。研制成固体防垢棒,针对饱和碳酸氢钙溶液,防垢效率较好。优化复合酸解堵体系,结合连续油管解堵工艺,降低解堵体系腐蚀连续油管导致的作业过程中的安全问题。综合完井管柱、排量和下深需要等因素,确定解堵作业连续油管优选标准。高含硫气井连续油管解堵液,对井筒堵塞物针对性强,还能有效控制连续油管腐蚀,为复杂环境下作业管柱腐蚀防治提供了新方法。

鉴于普光气田采用永久式完井管柱,采用水力冲洗工艺作为井筒解堵配套工艺,施工风险相对较低。由于目前地层能量降低,压井液容易失返,综合考虑,采用“水力冲洗+酸溶”的解堵工艺:先采用水力冲洗解除桥堵、破碎堵塞物,再用酸液溶蚀碳酸钙等固体堵塞物,配合连续油管冲洗工艺可以实现精确井段解堵。

1 井筒解堵技术现状

1.1 化学解堵技术

(1)常规酸液解堵。在近井地带地层注入盐酸或盐酸氢氟酸混合液可溶蚀无机颗粒及造岩矿物,但酸液反应速度快,有效作用距离短,对低渗透率储层的解堵效果不佳。(2)缓速酸液解堵。采用具有缓速酸和自生酸特性的酸进行酸化解堵,通过控制生成酸种类、速度等达到长时间酸化解堵的目的。1.2 物理解堵技术

(1)蒸汽吞吐解堵法。利用地面加热装置将水加热成水蒸汽,再注入施工层段,热量使稠油结蜡升温,粘度降低,流动性增强,从而解除堵塞。(2)电磁加热解堵法。利用电磁加热原理在射孔段对储层加热使有机沉积物升温,粘度降低,流动性增强,从而解除堵塞。

1.3 物理-化学法解堵技术

(1)热化学解堵法。即热力解堵技术或自生热解堵技术,可以解除岩石碎屑、无机沉淀、有机淤积及复项堵塞物引起的近井地带堵塞。(2)联合解堵法。由于每种技术都有其针对性,近井地带堵塞又有其复杂性,传统技术的组合与改进,将两种或几种技术联合使用。

4 结论

通过对比国内外井筒解堵技术优缺点及对普光气田的适用性,得出以下结论:(1)储层高含硫化氢,压井困难,导致普光气田动管柱作业风险大、成本高,通过动管柱作业的方式进行井筒解堵在普光气田不适用。(2)除动管柱外,其余的物理法解堵技术,均存在对井筒管柱伤害大、解堵持续时间长、效率低、风险高等问题,也不适用于高腐蚀、深井筒的普光气田。(3)化学解堵技术对井筒堵塞物针对性较强,可通过完善解堵液体系配方,实现对井筒内复合堵塞物的清除。(4)普光气田气层埋藏深、储层跨度大的特点决定了,从油管笼统注入化学解堵液没有针对性、解堵效果差,化学解堵需借助连续油管冲洗工艺来实现精确井段的解堵。

2 高含硫气井井筒堵塞物成分

井筒堵塞形成的原因是由于井底暂堵剂、酸化残渣等杂物在开井生产初期,随气流进入井筒,由于不正常关井,导致这些杂物在井筒中附着下来。下次再次开井后,在此处形成节流,导致硫沉积和水合物,杂质颗粒同时还起到结核的作用,加速了水合物、硫沉积的形成,最终造成堵塞。

目前普光气田高含硫气井井筒堵塞物主要是由有机物和无机物组成的混合物,主要包括:聚合物、缓蚀剂残留物、沉积硫、无机物、细菌及其代谢产物、天然气水合物、胶质和沥青沉淀物。

就目前普光气田井筒堵塞物取样情况表明(1)不同井所取样品在形态、颜色上各不相同:黑色粉末状与片状、黑色粘稠物质、不规则的黄色块状物、夹杂着黑灰色垢样等;(2)不同井堵塞物组分区别较大:有些井堵塞物为无水碳酸钙、硫酸钙、

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