董瑜 彭龙 王江 宋洁 李翔(长庆油田第四采气厂 陕西 西安 710000)
苏里格地区气井井下节流技术的使用在带来工艺上的便利的同时也给气井生产动态监测带来了一定的困难,在这一情况下我们必需努力在井口寻找一些有效的方法来监测气井生产动态情况。
气井生产中经常发现套压波动,引起压力波动的原因很多,气井压力上升最直接的原因就是地层能量的恢复,而地层能量的恢复主要有两方面原因。一、气井产量减小或关井地层压力回复;二、气井外围储层供气能力加强。而关井、限产、井下作业、产水等均会引起地层能量恢复导致压力升高。
根据压力上升的图版类型,可分为3种:1.周期性压力波动;2.平均压力升高;3.阶段性压力升高。
这类井有苏36-15-18、苏36-15-19、苏36-16-13等井。
苏36-15-18井2007年6月10日投产,日均产量约0.6210×104m3,累计产气量594.1471×104m3。
苏36-15-19井2007年6月10日投产,日均产量约0.575×104m3,累计产气量479.6892×104m3。
08年夏季压缩机停止运转,上述两口井压力较前期显著升高,在一个较高位置上缓慢下降,但压降速率基本和压缩机停止运转之前基本持平。导致其压力升高的直接原因是外输压力的升高,内外压差减小,产能较差的井产量随之降低,甚至不产气,地层能量恢复,套压升高。
这类压力升高图版类型的特点是压力升高受外输压力影响,并且压降速率变化不大,当外输压力降低时,套压又会回到较低水平上运行,产量也随之变大。
出现这种情况的井主要有苏6-1-16、苏6-5-3、苏6-15-13、苏36-1-20、苏36-7-20、苏36-8-17、苏36-8-17、苏36-13-16等井。
苏36-7-20井2007年6月10日投产,日均产量约0.6210×104m3,累计产气量594.1471×104m3。该井于08年9月3日和9月14日两次更换节流器,9月份之后压力持续上升,至今仍比较平稳。
苏36-8-17井2006年8月1日投产,日均产量约0.7300×104m3,累计产气量1897.3050×104m3。08年8月1日更换节流器后,压力开始明显上升,直至近期,压力才开始出现下降趋势。
这些井经过更换过节流器调产之后产量变小,地层能量得以恢复,压力回升,且压降速率变小。
这类压力上升图版类型和阶段性压力上升的区别在与压降速率变小,并且这种压力上升不是暂
时的,会一直在一个较高水平上运行。
在生产过程中发现部分井正常生产时套压有周期性的压力波动,下面列举几口典型压力上升井。
苏6-15-9井2007年7月29日投产,日均产气量约0.4×104m3,累计产气量361.974×104m3。该井在8 M pa生产时压力波动频繁,从08年五月份至今,呈比较规律的周期性变化。但日产量变化不明显。
苏36-7-4井2007年7月22日投产,日均产量约0.546×104m3,累计产气量383.6534×104m3。该井压力变化周期比较长,波动不如上井频繁,但长期观察还是发现压力在上下波动变化。
周期性压力变化图版的特点是,压力会在无外界因素的干扰下出现上升趋势,并在随后的一段时间内快速下降,之后又会上升。就这样,压力周而复始地呈现出周期性的变化。并且下降的速度总大于上升的速度。其变化周期长短不一,上述两口井代表了两种不同的周期性压力变化的类型。两种类型都符合压力上下波动的特点。
上述产生套压上升的井都是Ⅱ类偏下井或Ⅲ类井,在气井生产中,如果产能不足,在生产过程中,不能完全靠自身能量将凝析水带出,就会造成井筒积液。井筒积液将增加气层的回压,影响气井的生产能力。如果井筒积液量过大,可使气井完全停喷。这种情况经常发生在低压井内,在高压气井中,由于流速高,液体会以段塞形式被带出地面。油管中的水比套管中的多而且气井处于开井状态时套管封闭水很难在套管中形成大的水柱,水被迫进入油管,地层压力开始回升,其回升压力大于套管中静水压力,套压就会相应升高。这种情况类似于关井恢复压力。井筒积液导致地层压力升高,当地层能量升高到一定程度时,地层压力和液柱压力压差变大,气流就会把积液带出一部分。当两者压差不够大时,气流携液能力不足以把液带出,这时产气产水量都比较小。因为上述生产井下了节流器的缘故,所以看不出油压的变化,如果没有节流器,可以看出油压降低,油套压相差较大的情况。
一般情况下,多数气水井在正常生产时的流态为环雾流,少量液体(凝析水或地层水)以液滴的形式由气体携带到地面,气体呈连续相而液体呈非连续相。但当气相流速太低,不能提供足够的能量使井筒中的液体连续流出井口时,液体将与气流呈反方向流动,并积存于井底,这样,气井中就会形成积液。
对于积液来源于凝析水的气井,由于天然气通常在井筒上部达到露点,液体开始滞留在井筒上部,只要有连续的气流,就容易将这些少量的液滴携带到地面。对于积液来源于地层水的气井,由于液体是从井下产出的,井筒下部压力梯度较大,在气井带液生产过程中,气液会以段塞流、环状流、泡状流等流态形式出现。一旦流速低于临界流速,就会使气井停喷。
出水气井的井口油、套压力差及其变化曲线,是井筒中是否存在积液的晴雨表,通过研究和分析,可以总结出几种比较直观的判断方法:
(1)产气量和油套压力波动较大
(2)油套压差异常增大
(3)产量和油压低,与套压走势不同步
出现这种情况时气井生产能力会受到严重影响,气井出水还会造成是井底近区积液,产层由于“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物的膨胀”等原因,使得气相渗透率受到极大伤害,这将严重影响气田最终采收率。建议产生上述情况的井投放泡排剂。
周期性压力波动、阶段性压力升高、平均压力升高基本涵盖了压力波动的形态。根据图版类型,即可基本确定引起压力波动的原因,为更好的进行压力的动态监测,提供了可行和简便的方法。