盐穴储气库注气排卤阶段管柱复杂情况处理方法

王成林，巴金红，郭 凯，焦雨佳

（1.中国石油西气东输管道公司，江苏镇江 212028；2.中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司，北京 100007）

注气排卤是实现盐穴储气库井注采气前的一道重要工序，注气排卤的成功与否直接关系储气库井今后生产运行的前景。

盐穴储气库单井注气排卤工艺（见图1）。注气排卤时，天然气可以来自其它已经注满气的井，也可以来自天然气管道主干线，通过注采气站的压缩机加压达到一定压力后再经过管线输送至注气排卤井井口，然后由注采管柱和排卤管柱环空注入，腔内卤水在注入气体的压力作用下，由排卤管柱排出地面，经地面排卤管线外输至当地盐化企业。

在注气排卤过程期间，由于腔体蠕动导致盐块掉落砸伤排卤管柱、排卤管柱距离腔底过近导致腔体底部沉积的不溶物随卤水排出的过程中堵塞排卤管柱、排卤期间卤水在排卤管柱内部结晶等原因，造成管柱弯曲、堵塞等现象发生，轻者影响排卤通道，导致截流现象，严重时甚至堵塞管柱。随着堵塞情况的加重、卤水结晶的增大最终造成排卤管柱完全堵塞，使注气排卤作业无法进行。

在金坛盐穴储气库某些单井的注气排卤过程中，已经遇到上述影响注气排卤顺利进行的某些情况并通过摸索和实践，总结出一些安全、经济、有效的处理方法，应用效果良好。

图1 注气排卤工艺示意图

1 前期防范措施

通过金坛储气库实际注气排卤的情况，可总结出判断排卤管柱出现结晶、堵塞的初步现象。包括排卤流量忽然下降、排卤压力异常下降或波动变大，排卤管柱在排卤期间发生异响等现象，可初步判断井下出现了截流现象，施工期间如果不及时做出反应，随着截流现象的严重导致卤水温度的降低，以及卤水上返受地层温度变化的影响，氯化钠溶液的溶解度也会降低，过饱和的氯化钠溶液中会有一部分呈颗粒盐结晶析出，严重时可能在截流端晶体发生累积，从而导致彻底堵塞。

前期在下入注采完井管柱期间，应考虑腔体形状，优化排卤管柱的下深, 在保证合理的有效体积前提下确保排卤管柱距离腔底有一定的安全距离。特别应根据各腔体形状的不同，针对单井做出合理的排卤管柱下深设计，如考虑腔底的规则性、平整性，腔体形状的稳定性等。

在注气排卤期间，应对异常现象加强注意，如发生上述现象及时加大反冲洗力度。反冲洗作业即向排卤管柱注入淡水冲洗内管壁进行憋压，后将淡水从排卤管柱排出。应合理制定反冲洗作业的频次，并且注入的淡水大于排卤管柱内容积，保证淡水出排卤管柱引鞋，将堵塞物排出管柱。

2 复杂情况处理

如发生排卤管柱完全堵塞，反冲洗作业无效，甚至反冲洗注入淡水注入压力升高，可判断下部发生严重堵塞或管柱变形严重。针对此类问题应进行问题排查。

2.1 排卤管柱注水置换天然气处理排卤管柱弯曲变形

因腔体掉块砸弯管柱产生的管柱变形，排卤量降低，但排量压力平稳，内部未出现结晶现象，并且可能发生管柱丝扣变形导致管柱内伴有天然气泄漏。

此类情况应停止注气作业，下入测井工具测量气水界面位置，并探测弯曲点，如仪器无法下入弯曲点，应考虑后期不压井作业实现程度及丝扣漏气程度，如后续作业存在安全风险，使用排卤管柱注入卤水，从7”*4-1/2”环空替换出已注天然气，达到腔体卤水压力平衡后，使用修井机更换管柱。

此类方法处理成本较低，安全系数高，但局限性较大，需要要求排卤管柱通道畅通。

2.2 吞吐法处理排卤管柱堵塞

排卤管柱盐结晶堵塞后，应更换高压泵流程注入淡水，观察注入淡水量，并控制注入压力在设备安全负荷内。可使用吞吐法注入淡水，有条件可配合锅炉注入升温淡水，进行憋压，憋压时间控制在4 h～8 h，放压，观察注入量，重复操作，利用憋压吞吐的淡水对结晶处进行憋压溶解。

此方法适合结晶堵塞情况发现及时的情况，可使用吞吐法缓慢溶解结晶物，但处理周期较长，如堵塞物为不溶物，处理成功率低。此方法操作简单，风险系数低，处理成本低廉。

2.3 连续油管处理排卤管柱堵塞

排卤管柱盐结晶堵塞后，吞吐法处理失败，可选择使用连续油管设备进行解堵施工，配合连续油管冲洗作业。此类方法需要井口安装带压防喷装置，并使用连续油管作业设备，作业成本高，并可能出现管柱解堵后下部压力上窜造成液击上部防喷装置，需要安全措施较多。并且如果遇到因下部管柱变形导致的堵塞情况，存在丝扣泄漏天然气的风险，成功处理堵塞问题后，也不能顺利完成不压井起管柱作业。但此方法相对不压井设备处理成本较低，处理周期短，可操作性较大。

2.4 不压井设备处理排卤管柱堵塞

排卤管柱盐结晶堵塞后，吞吐法处理失败，并且在前期注气排卤期间发现管柱丝扣因变形产生泄漏天然气情况，可直接使用不压井设备将管柱带压起出，更换有问题的管柱，带压重新下入。

此类方法处理成本高昂。但使用不压井设备处理周期短，施工安全，最大程度保证腔体安全，不影响注气进度。

2.5 7”*4-1/2”环空注卤水替换天然气处理排卤管柱堵塞

排卤管柱盐结晶堵塞后，吞吐法处理失败，并且在前期注气排卤期间发现管柱丝扣因变形产生泄漏天然气情况，可先采气降低腔体气体压力，向7”*4-1/2”环空注卤水进行压力补偿，重复采、注过程，最终达到腔体气体完全被置换，压力平衡后使用修井机更换管柱的目的。

表1 处理工艺对比

此类方法处理周期缓慢，采、注过程要严格计算采注量，并需要精确计量。采、注次数繁多，特别是到达后期，气体存量较少时，需要频繁采气注水保证腔体安全。但此类方法操作简单，处理成本低，风险较低。

3 结论

在盐穴储气库注气排卤期间，发生异常情况后，及时发现及时处理是重点。注气排卤期间及时发现异常情况，选择正确的处理手段，往往能够用简单的方法将隐患处理。根据现场作业周期及成本的情况，选择合理的处理手段能够更加安全、迅速、经济。并且针对不同的情况，有时需要配合电测仪器等设备进行确认，选择不同的处理手段，或者多种手段相结合。

［1］ 周国超，蔡少武，胡望水.浅谈陆相超深盐井盐结晶解堵和防堵规律的再认识［J］.中国井矿盐，2007，38（2）：24-26.

［2］ 陈锋，杨海军，杨春和.盐岩储气库注气排卤期剩余可排卤水分析［J］.岩土力学，2009，30（12）：3602-3606.