长岭高含CO2底水气藏气举排水技术研究与应用

李文英

（中国石油吉林油田公司油气工程研究院 吉林松原 138000）

在气井开采过程中，常常由于井底积液导致产量递减，严重时会导致气井停喷关井，造成重大损失。吉林油田长岭气田营城组于2007年投入开发，是典型的高含CO2、底水气藏。目前该区块共有生产气井20口，产出气中平均CO2含量达到23%。随着气藏的逐步开采，气井积液问题日益突出，由于产液量大且存在CO2腐蚀问题，使排液难度加大，影响气田的开发。因此，选择合适的排水技术，具有十分重要的意义。

1 营城组气井井筒产液积液认识

气井生产时通常会产出一些液体，这些液体主要来源有3种情况[1]：①地层中的自由水、凝析液；②井筒温度、压力降低后从天然气中凝析出的凝析液；③外来工作液。正常生产时，气井中液体通常是以液滴的形式分布在气相中。当气相提供的能量不能使井筒中的液体连续流出井口时，就会在井底形成积液。

2 排水采气技术对策

2.1 技术难点

营城组属于国内罕见的高含CO2气藏，腐蚀环境恶劣，常规排水采气配套设备抗腐蚀性能较差，采用封隔器完井，泡排、气举等常规排水技术应用受限。

2.2 排水技术适应性分析

通过分析营城组产液井存在的问题，对常用的排液工艺进行适用性分析。

综合对比以上论证结果，确定营城组气井采用高等级连续油管气举排水工艺。

表1 营城组气井常用排液工艺适用性分析

2.3 排水技术对策研究

（1）气井递减初期，形成了以放喷和间歇气举为主的助排措施优选方法。气井递减初期，出现“不排水不出气，越排水越出水”的特征，无法长期连续排液生产，该阶段可充分利用地层压力，短期恢复气井排液能力，重新建立生产压差，恢复携液能力，井筒积液排出后，生产压差变大，存在底水锥进加快风险。 针对长岭高含CO2气藏气井采用永久式封隔器完井，间歇气举未能复活，设计利用现有管柱进行连续气举。设计正循环气举方式，环空注气，油管排水采气，封隔器上冲孔或打开滑套，预测地面最低注气压力15.5MPa。

（2）气井递减期中后期及水淹井，开展高等级速度管柱+连续气举试验。递减中后期，气井自身携液能力难以恢复，需要连续助排延长生命周期，考虑气井高含CO2、封隔器完井等难点，结合各工艺适应条件，优选高等级速度管柱+连续气举排水采气技术。结合气藏排水需求和气井携液能力分析，选择边部位长深A井开展高等级速度管柱排水试验，完成长深A井高等级速度管柱排水采气设计，现场已开展实施。

2.4 速度管柱气举排水工艺设计

由于营城组气井采用封隔器管柱完井方式，没有排液循环通道，无法连续气举，为了提供气井助排循环通道，验证速度管柱携液能力，开展高等级速度管柱排水试验。

2．4．1 管柱设计

通过管柱携液能力分析、室内腐蚀试验及管柱强度计算，评价筛选出1-1/2″管柱2205双向不锈钢材质连续油管。①堵塞器回收花管，底部带有磁力吸附；②试片托筒，聚四氟试片固定支架，双向限位，试片50×10×3；③压力计托筒，压力计直径22mm，双向限位。

2．4．2 气举参数设计

（1）举升压力设计：通过井筒多相流软件对该井不同产气量和不同产液量下的管携流压进行计算，注气压力随日产水量增加而增大，根据长深A井产水量情况，设计地面气源注气压力应＞20MPa。

（2）气举方式设计：通过计算，正循环气举比反循环气举所需注气压力高2～3MPa，且随产液量升高而需要更高注气压力，为了降低地面施工难度，设计采用反循环。通过地面建压缩机进行连续气举排液，初期气举启动使用净化站管网净化气作为气举气源，后期使用本井自产气作为气举气源，实现连续气举：①压缩机性能要求：工作压力可达到25MPa；排气量为3～5×104m3/d；供电功率约为240kW；②配套设备：配套多功能分离器、排污罐、变压器，满足现场施工需求。

长深A井为典型的“不排水不出气，越排水越出水”类型气井，结合自身排水效果和临井生产动态情况，整体评价长深A井高等级速度管柱+连续气举的排水效果。

表2 气举注气压力预测

3 应用效果

长深A井处于单独火山体，岩性较为单一，不存在明显隔夹层，纵向高导裂缝，裂缝渗透性好，是初期高产的重要渗流通道，同时裂缝沟通底水也是水侵的主要原因，因此不具备堵水条件。长深A井水体大，单井水体倍数高达36.3，目前水淹停井，需要连续排液才能实现复产，参照威远气田的开发经验，开展高等级速度管柱加连续气举排水方案。

井下管柱设计方面，气举排水需建立井下通道，通过设计采用不动管柱、下入高等级速度管柱气举方式实施排水采气。第一阶段：井筒及近井地带排水，产气量和产液量较低，不能连续稳定生产；第二阶段：井筒及近井地带水排出后，逐渐形成气液连续相，气量升高且可稳定连续生产；第三阶段：注气压力提高后气井产液升高，气量随之升高。

4 结 论

（1）对于营城组目前投产的20口气井，通过矿化度分析可知，营城组4口气井产水来源为凝析水、16口井产水来源为地层水，其中11口井产液量逐渐增加。

（2）气井递减初期，出现“不排水不出气，越排水越出水”的特征，无法长期连续排液生产，该阶段可充分利用地层压力，短期恢复气井排液能力，重新建立生产压差，恢复携液能力，井筒积液排出后生产压差变大，存在底水锥进加快风险。

（3）递减中后期，气井自身携液能力难以恢复，需要连续助排延长生命周期，考虑气井高含CO2、封隔器完井等难点，结合各工艺适应条件，优选高等级速度管柱+连续气举排水采气技术。

（4）长深A井为典型的“不排水不出气，越排水越出水”类型气井，结合自身排水效果和临井生产动态情况，长深A井通过高等级速度管柱+连续气举的排水，水淹井复产，基本实现工程目的。