速度管柱排水采气技术在Z21-22井的应用

解永刚，王雅萍，徐 勇，王 娜，陈 玉，张云德

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

子洲气田低产低效井较多，目前投产的191口气井中，配产≤1.0×104m3/d的气井共计82口。此类气井多处于主砂体的边部或砂体厚度较薄地带，具有控制面积较小、储层孔渗性差；生产过程中压力低、压降快，气流流速慢、井筒易积液，同时伴有产液、产凝析油等特点，气井开发管理难度逐年大。近年来，通过持续推进低产低效井“低配长稳”管理模式的现场应用，大大改善了低产低效井开发效果；通过深入开展配套采气工艺优化研究，引进新工艺新技术，有效地提高了气井的“三率”。速度管柱排水采气技术作为其中的一种新工艺，能够有效地提高低压、低产、产水气井的携液能力，这对深化子洲气田排水采气工艺技术的应用具有指导意义。

1 子洲气田概况

子洲气田主要采用泡沫排水采气工艺。由于子洲气田产水气井的水质相对于榆林气田南区具有高甲醇、高凝析油和高矿化度等特点，在榆林气田南区使用效果较好的泡排剂 HY-5、HY-3G、UT-6、UT-17，在子洲气田的应用达不到预期效果，部分气井泡排效果较差。

1.1 气田地质特征

子洲气田构造单元属于鄂尔多斯台向斜陕北台凹的一部分。鄂尔多斯台向斜的构造运动以升降运动为主，振荡幅度小，构造简单，无大型急剧褶邹和断层，长期以来是个比较稳定的地区。山2段的岩石主要以石英为主（包括燧石和石英岩岩屑），一般占全岩组份的75%～85%，占碎屑组成的92%～100%；盒8段储层岩性主要为浅灰色中粗粒岩屑砂岩及灰白色岩屑质石英砂岩。单砂体内粒度结构及矿物成熟度变化不大，砂体间差异较大。砂岩颗粒中石英含量为58%～78%。子洲气田主力产层分别为山2和盒8气藏山2段石英砂岩孔隙类型以粒间孔、溶孔、晶间孔为主，储层物性分布相对较均匀，孔隙结构较好，孔隙度主要分布在4.0%～8.0%，渗透率主要分布在 0.1～10.0×10-3μm2，综合考虑本区试气、试采、相渗曲线及毛管压力等特征，确定该区为低孔、低渗型气藏。

1.2 排水采气现状

子洲气田生产气井191口，目前日产天然气为306×104m3，水气比为 0.125 3 m3/104m3，油气比为0.011 3m3/104m3，单井平均产水0.37m3/d。子洲气田气井水质均呈现 CaCl2水型，Cl-含量在 35.31～147 347.93 mg/L，平均为：13052.39mg/L；矿化度为311.26～238529.51mg/L，总矿化度平均：22 936.25 mg/L。2011年全年，共计泡排31口井86井次，其中有效56井次，有效率为66.01%。

1.3 存在问题

（1）子洲气田气井泡排井数/井次、泡排有效率、开井时率均低于全厂整体水平，有待于提高；同时存在技术管理措施不够完善等方面的问题，急需解决。

（2）低产低效井泡排效果不明显。低产低效气井储层物性差、产量小、压力低，配产远低于临界携液流量，需连续泡排；部分气井加注泡排剂（棒）后，井筒积液依然无法有效排出。

针对气井排水采气过程中存在的上述问题，通过开展新工艺新技术调研，引进速度管柱排水采气技术，并在Z21-22井开展现场试验。

2 速度管柱排水采气技术

2.1 工艺原理

速度管柱排水采气技术是通过在φ73 mm原油管中下入同心φ38.1 mm连续油管，通过连续油管向油管和连续油管环形空间注入高压气体（天然气或氮气），举升积液井的积液；或利用φ38.1 mm连续油管充当生产管柱，依靠气井自身能量，利用小油管特性，提高气体的流速，减小液体的滑脱损失，达到排水采气目的。

2.2 结构组成

速度管柱设备由连续油管作业车、悬挂作业操作窗、井口悬挂器、堵塞器、连续油管和其它配套工具组成。连续油管作业车作为连续油管的运输工具和下入装置，悬挂作业操作窗用于连续油管的悬挂操作，井口悬挂器用于对连续油管悬挂，堵塞器用于下入连续管时封堵连续油管底部，防止气体在施工中窜出，气井投入生产前需要将堵塞器打掉。

2.3 选井条件

（1）井口实际产气量大于5 000 m3/d，套压7～14 MPa的积液井；（2）单井产气量、油压、套压数据远传良好；（3）气井油套连通，油管通畅；（4）非丛式井、水平井、斜井；（5）产水矿化度较低，不含或微含硫化氢；（6）井场及道路良好，且无外协问题。

3 现场试验及应用效果评价

3.1 现场试验

根据Z21-22井采用KQ65-70型采气井口实际情况，设计参数（见表1）。

表1 Z21-22井速度管柱施工参数表

安装方案为：施工前拆除井口1#闸阀上部采气树，安装过程中在1#闸阀上部安装悬挂器、操作窗、封井器及注入头等作业设备，利用连续油管车不压井对连续油管进行下井作业，当连续油管下到设计深度时，将其座封于悬挂器上，拆掉操作窗、封井器及注入头，在悬挂器上部安装原闸阀及四通，恢复采气井口。

3.2 应用效果评价

Z21-22井：生产层位为山2，无阻流量1.703×104m3/d，投产时间2010年6月28日。2012年该井保持配产1.0×104m3/d生产，地面管线冻堵频繁。目前油套压分别为 6.0、9.2 MPa，日均产气 0.995 8×104m3，日均产液量0.2 m3，今年以来，共计泡排16井次。该井于2011年11月21日安装速度管柱。

该井自安装速度管柱后，生产平稳，油套压稳定，油套压差较安装前减小2.3 MPa，日产气量、日产水量均明显增加，无需再采取泡排措施，排液效果明显，未发生地面管线冻堵现象。3个月增产气量为60.523 7×104m3。

表2 Z21-22井开展速度管柱排水采气前后对比表

4 结论与认识

（1）速度管柱排水采气技术能够有效增强气井携液能力，提高气井排液效率，工艺运行不受天气、地理环境限制，满足长期稳定运行需要。

（2）速度管柱排水采气技术首次在子洲气田应用，建议下步继续选取配产在0.5～1.0×104m3/d的气井开展现场试验，进一步评价应用效果。

（3）速度管柱排水采气技术操作简单，一次性投资，减少人力物力，在子洲气田有很好的推广应用前景。

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