S14 区块气井井筒除垢措施现场应用及效果评价

蒋思思，何小平，李文鹏，孙 栋，孟婉莹

（1.中国石油长庆油田分公司第三采气厂，陕西西安 710018；2.长庆油田（榆林）油气有限公司，陕西榆林 719000）

随着苏里格气田的不断开发，在钻井及后期生产过程中，不可避免会造成外来液进入储层，并在后续生产过程中缓慢返排入井筒，地层产液及各类措施进入气井的化学物质中含有多种成垢离子、有机质、悬浮杂质、细菌等易于成垢的组分，导致井筒和地层出现了结垢堵塞现象[1-5]，降低了地层渗透率，堵塞了天然气采出通道，影响气井正常生产以及产能发挥。

S14 区块部分气井矿化度高，其中Na+、Ca2+含量较高，水型主要为CaCl2型。通过对气井生产情况的分析，针对产量突降的问题，对选取的气井进行井筒除垢挖潜作业，清除井筒及近井地带储层堵塞物，恢复气井产能。

1 井筒结垢原因分析

气井产出流体中含高矿化度水、二氧化碳等腐蚀性介质，容易形成无机垢堵塞。生产过程中加注缓蚀剂起胶结作用，容易形成有机、无机垢堵塞。压裂液残液在井筒高温下裂解，形成不溶性残渣，黏结沉积物，堵塞油管及储层渗流通道，容易形成有机及无机垢堵塞[6-8]。井筒结垢物（见图1）。

图1 油管结垢照片

1.1 缓蚀剂残留物

缓蚀剂进入井筒后，吸附在套管和油管管壁，降低酸性气体和液体对管壁的腐蚀。但是，缓蚀剂中易挥发的煤柴油组分在高温条件下易挥发，残留的高馏点组分流动性极差，附着在管壁上，极易将井下的腐蚀产物、岩屑、砂砾等黏附和包裹，从而在井筒内壁形成黏性堵塞物。

1.2 泡排剂反应物

气井产出流体中含钙离子、二氧化碳等腐蚀性介质，在井底高压、高温的环境下，自身也容易形成无机垢。此外，长期加入的泡排剂，在井下高温高压条件下，亲水基团与地层水中钙离子反应生成不溶于水的钙皂堵塞井筒[9，10]。

2 除垢工艺原理及选井原则

2.1 工艺原理

根据相似相容原理，解堵剂与井内有机或无机垢物发生化学反应，拆散堵塞物骨架，溶解填充物，在气液搅动下经多次反复清洗，放空将垢物带出井口，实现解除油管堵塞的目的。加入的有机物解堵剂，也叫碱性解堵剂，是采用合成的特种表面活性剂、乳化剂与多种有机助剂复合而成，主要用于解除油气井中因胶质以及化学剂等有机物，解除长时间附着、聚积造成的油套管或孔眼的堵塞。加入的无机物解堵剂，也叫酸性解堵剂，是采用合成的特种螯合剂与有机酸、缓蚀剂和多种阳离子、非离子表面活性剂复合而成，对无机垢有较强的剥落、碎化、分散作用。

2.2 选井原则

地质条件：气井有效厚度、孔隙度、渗透率等静态物性参数较好，气井剩余可采储量较高。

生产动态：气井稳定生产过程中，突然出现油压、产量下降现象，油套压差较大，关井后油套压恢复较快，且可恢复至较高水平，开井后油压下降快。

井筒情况：气井通井时存在遇阻现象，且通井资料表明气井井筒有脏物，且井筒条件良好，油管无腐蚀穿孔。

2.3 除垢工艺

采取井口泵注解堵剂，井口放喷的方式进行除垢作业。使用柱塞泵经压力表考克注入油管300～600 L解堵剂，关井5～15 h，缓慢放空带出反应残液。经多次重复清洗，疏通油管，解除堵塞对生产的影响，分离的液体汇至储液罐，避免造成环境污染。根据对井筒堵塞物的预估情况，解堵剂中碱酸按1:2 适宜，碱性解堵剂1.79 m3，酸性解堵剂3.58 m3，储层渗透率改造剂3.5 m3。现场作业时根据气井堵塞情况和药剂加入量计算药剂反应时间，以便及时有效的进行药剂加注。为防止堵塞物溶解后沉入井底，造成储层堵塞或后期生产过程中井筒再次堵塞，每加注3 次解堵药剂后，加注1 次泡排剂，用于带出井筒中的药剂及堵塞物质。

3 现场应用效果分析

通过对S14 区块5 口气井措施前的产气量、油套压、历史采气曲线及气井资料分析认为，造成气井产量下降的原因是地层及井筒堵塞以及井筒积液水淹。

3.1 S14-1-xx 井实施效果

2020 年8 月5 日加注碱性解堵剂，8 月6 日加注酸性解堵剂后于8 月11 日放空，返排水样垢物较多，连续清洗井筒6 d 后，返排水样中垢物逐步减少，8 月17 日水样为灰黑色，无沉淀物。此后酸碱性解堵剂交替加注，进一步清洗井筒内残余垢物。8 月24 日，水样干净，说明井筒堵塞已清除。

措施后生产情况：S14-1-xx 井8 月26 日开井生产至11 月15 日，该井累计净增产气量126.177 7×104m3，日均净增产气量1.859 5×104m3，且持续增产。说明该井有效解堵，恢复正常生产，生产曲线（见图2）。

图2 S14-1-xx 井生产曲线

3.2 S49-xx 井实施效果

8 月17 日加注碱性解堵剂，8 月18 日加注酸性解堵剂后，于8 月23 日放空，返排水样中垢物较多且出液量较大（1.5 立方米/次），连续清洗井筒9 d 后，返排水样中垢物减少且产液量逐步下降，9 月7 日水样干净，井筒堵塞已清除。

措施后生产情况：S49-xx 井于9 月10 日开井生产至11 月15 日，该井累计净增产气量71.575 4×104m3，日均净增产气量1.461 7×104m3。该井措施取得良好增产效果，且持续增产。说明该井有效解堵，恢复正常生产，生产曲线（见图3）。

图3 S49-xx 井生产曲线

3.3 S14-21-xx 井实施效果

8 月3 日加注碱性解堵剂，8 月4 日加注酸性解堵剂后于8 月9 日放空，返排水样中垢物较多且出液量较大（2 立方米/次），连续清洗井筒12 d 后，返排水样中垢物减少且产液量逐步下降，8 月22 日水样干净，井筒堵塞已清除。

措施后生产情况：S14-21-xx 井于8 月25 日开井生产至11 月15 日，该井累计净增产气量80.665 7×104m3，日均净增产气量0.920 5×104m3。该井措施取得良好增产效果，且持续增产。说明该井有效解堵，恢复正常生产，生产曲线（见图4）。

图4 S14-21-xx 井生产曲线

3.4 S14-5-xx 井实施效果

7 月1 日加注碱性解堵剂放空一次，7 月4 日加注酸性解堵剂后放空一次，发现酸、碱性解堵剂返排水样中均有较多垢物，说明井内垢物包含有机、无机成分，后续直接采取酸、碱性解堵剂交替加注进行除垢。连续清洗井筒10 d 后水样为灰黑色，井内垢物减少，7 月26 日水样干净，井筒堵塞已清除。

措施后生产情况：S14-5-xx 井于7 月27 日开井生产至11 月15 日，累计净增产气量20.172 8×104m3，日均净增产气量0.550 7×104m3。该井措施后前40 d 取得良好增产效果，后期增产效果逐渐降低。该井于2008 年投产，因为生产年限较长，判断为地层能量不足，故后期增产效果不明显。此类气井建议后续采取其他措施维持稳产，生产曲线（见图5）。

图5 S14-5-xx 井生产曲线

3.5 S14-6-xx 井实施效果

8 月21 日加注碱性解堵剂，8 月23 日加注酸性解堵剂，8 月27 日放空，返排水样垢物较多，连续清洗井筒7 d 后，返排水样中垢物逐步减少，9 月4 日水样为灰黑色，无沉淀物。此后酸碱性解堵剂交替加注，进一步清洗井筒内残余垢物。9 月11 日，水样干净，说明井筒堵塞已清除。

措施后生产情况：S14-6-xx 井9 月14 日开井生产至11 月15 日，该井累计净增产气量8.326 1×104m3，日均净增产气量0.350 9×104m3。该井措施后取得一定增产效果，但增产效果持续时间较短，后期增产效果逐渐降低。该井于2008 年投产，因为生产年限较长，判断为地层能量不足，故后期增产效果不明显。此类气井建议后续采取其他措施维持稳产，生产曲线（见图6）。

图6 S14-6-xx 井生产曲线

4 结论

（1）针对S14 区块气井井筒堵塞的现象，采取井筒除垢措施可有效解决此类问题。此外，井筒除垢还可清除井底堵塞，不同程度地改善气井生产情况。

（2）对于压力系数在0.3 以上的目前地层压力较高的气井，除垢挖潜措施效果更佳。

（3）除垢挖潜措施更适用于气液比高、地层产水量低的气井，反之措施效果欠佳。

（4）针对除垢挖潜措施施工结束后地层出水量大的气井，为降低气井积液对生产的影响，需要加强气井后续的排水措施，达到长期稳产的目的。