唐 骞
(中石化华东石油工程公司江苏钻井公司金坛注采站,江苏扬州 225200)
金坛注采站注气排卤实例
唐 骞
(中石化华东石油工程公司江苏钻井公司金坛注采站,江苏扬州 225200)
随着我国天然气消费量的持续增长,区域性供需矛盾凸显。而以盐矿溶腔来建设天然气储气库,对天然气使用进行调峰已经成为一种安全有效的方法。在我国江苏金坛境内就有大面积适合建设储气库的盐矿。中石化川气东送工程重要的配套工程 金坛储气库就应运而生,工程大体包括钻井工程、溶腔造腔、注气排卤、注采站及集配气站建设、注采气作业。
溶腔;注气排卤;气液界面;反冲洗
中石化天然气分公司川气东送管道公司在江苏金坛地区建设的金坛储气库是川气东送工程的配套工程,设计部井38口,目前已投产两口。在每口井进行完钻井施工以后,需要进行2~5a 溶腔造腔过程,具体时间视溶腔大小不等。溶腔造腔结束,井内为饱和卤水,投产之前需要用压缩机将天然气注入井内顶替排出卤水,使之成为中空的腔体,这一过程成为注气排卤。
注气排卤总体分为前期、中期和后期,作业时间也是视溶腔大小不等,在3~5个月。注气排卤前期是指排出地面至溶腔顶部5m 的卤水;中期一般指注气排卤至溶腔底部10m 左右的作业;注气排卤后期是指从溶腔底部10m 左右至底部2m 左右的作业。
注气排卤作业间歇对进行其他的相关作业,比如测定气液界面,目的是为了验证通过排卤量计算的气液界面和实际界面的误差。每24h 还要使用清水进行反冲洗,目的是防止排水管线结晶堵塞。
1.1 J103基本情况
J103井井深1052m,套管下深913.07m。注水溶腔期间,累计造腔时间1240d,累计排卤量1393441.4m3,排盐量412677.7t,造腔量192286.8m3,腔体设计运行压力为6MPa~16MPa,溶腔体积24.87万m3,有效腔体体积约为19.67万m3。
2.1 注气排卤
前期注气排卤:当压缩机出口天然气压力大于排卤中心管溶腔顶部静夜柱压力时(此压力可根据井内卤水密度和中心管长度计算出)可开启井口注气阀门和排卤阀门,此时控制注气量和排卤量,J103 控制注气量 1.25 万 m3/h,排卤量 40m3/ h,排出的卤水经过井场的闪蒸罐分离出卤水中的天然气,初期天然气含量在3% 左右,随着排卤的进行,含量逐步降为0。前期时间较短,7d左右不等。
中期注气排卤:井场闪蒸罐实测天然气含量为0同时排卤流量稳定时,进入中期,此时逐步提排卤量,J103井排卤量控制在 100m3/h 左右,注气量 1.5 万 m3/h 左右。实际发现当增大注气量时,管线抖动厉害,注气压力和排卤压力波动较大。中期注气排卤周期较长,视溶腔大小而定。
后期注气排卤:通过排卤量计算和溶腔体积对比,气液界面到离排卤管柱底部管口10m 左右时进入注气排卤后期,另外排出的卤水有时会测得天然气含量也是判断依据之一。此时由于井内卤水量较少,溶腔内是大量的高压天然气,天然气会溶解部分至卤水中,同时注气对卤水界面冲击逐步增强,导致有天然气随卤水排出,为此排出的卤水经过井场闪蒸罐分离天然气。同时降低排卤量至 40m3/h 以内,同时降低注气量至 1 万 m3/h,注气排卤至气液界面到离排卤管柱底部管口 0.5m,注气排卤结束。中期注气排卤周期也较长,试溶腔大小而定。
2.2 反冲洗作业
在注气排卤作业中,卤水在排出的过程中由于温度、压力和流态的变化,容易结晶,堵塞管柱。解决的办法是冲排卤中心管反向注入一定量的清水,并静止1h左右,注入量应至少大于等于排卤管内容积的 2 倍,排量控制在 20~40m3/h。反冲洗作业条件:一是注气排卤24h;二是地面排卤管线压力上升同时伴随这排卤流量下降。排卤管线压力在注气排卤稳定后基本固定,J103 井固定在 0.3MPa 左右,如果发现压力持续上升,即表示管线已有结晶现象,需进行反冲洗作业。
2.3 气液界面测定
在注气排卤过程中,为了气液界面的位置这一参数尤其重要。在日常注气排卤中,都是通过计算排卤量来和实测的溶腔体积表来对比,确定气液界面位置。由于卤水流量计有误差,实测的溶腔体积也有误差,日积月累造成计算的气液界面和实际气液界面有出入。此时,就需要进行测井,对实际气液界面进行测定。在排卤中期安排一次测定,后期安排两次(计算的气液界面距排卤管柱底部管口约10m、3m)测定可有效的消除误差,准确的掌握实际气液界面,保证不排空卤水,防止天然气进入排卤中心管。
通过对 J103井注气排卤的总结,得出如下结论:
1)注气排卤前期控制注气量和排卤量可以减少天然气注入井内时对卤水界面的冲击,减少卤水排出时带出的天然气含量。
2)在排卤后期气液界面距排卤管柱底部管口10m 以内至少进行两次气液界面测定,对断定气液界面的安全位置有至关重要的作用,同时中期进行气液界面测定可有效核对通过排卤量计算的界面和实际的误差。
3)注气排卤前期和后期排出的卤水经过井场闪蒸罐分离卤水中的天然气非常重要,可降低天然气进入低压卤水管线和卤水处理站的风险。
[1] SY/T 5922-2012,天然气管道运行规范[S].
A Case Study of Gas Injection and Drainage in Jintan Injection Station
Tang Qian
With the continuous growth of natural gas consumption in China,the contradiction between regional supply and demand is highlighted.And the construction of natural gas storage tank with salt and salt,the use of natural gas to peaking has become a safe and effective method.In China’s Jintan territory in Jiangsu there is a large area suitable for the construction of gas storage salt. Sinopec Sichuan gas east to send the project an important supporting project—Jintan gas storage came into being,the project generally includes:drilling engineering,cavity cavity,gas injection row of halogen,injection station and set with gas Station construction,gas production operations.
cavity;gas injection row halogen;gas-liquid interface;backwashing
TE822
B
1003-6490(2017)06-0043-01
2017-05-09
唐骞(1980—),男,江苏扬州人,工程师,主要从事石油工程工作。