向 恋
中原油田普光分公司 四川达州 636156
摘要：普光气田是国内已投产规模最大的海相整装高含硫气田，具有高含硫化氢、永久式管柱完井、井深、发育边底水等特点。随着气田的开发，边底水推进导致部分气井产水，且产水气井数量逐年增加。统计截至目前，产水气井14口，产气量17~72×104m3/d、产水量17.3~71.8m3/d，生产压差增大，影响气井的长期高产稳产。泡沫排水采气工艺充分利用地层自身能量实现举升，具有单位排液量大、适宜较深井况、地面及环境条件要求低、设计简单、维修方便、注入灵活且免修期长、收效快等特点。为考察泡沫排水采气工艺在普光气田高含硫气井的适应性，本文对XHG-10E耐温抗硫泡排剂进行了室内评价分析和加注工艺配套，并在现场进行了两口井的试验。
关键词：高含硫气井；耐硫化氢；携液；固体泡排剂
引言：为了能够对泡沫排水采气技术在普光气田高含硫气井当中的应用群里进行分析，文章选取XHG-10E耐温抗硫泡排剂进行了室内评价分析、加注工艺配套和现场试验。室内评价结果表明：该泡排剂与普光气田地层水具有较好的配伍性，耐温、抗盐、耐酸碱、耐硫化氢及携液性能较好；配套加注工艺进行现场试验，取得了较好的排液效果，表明普光高含硫气井泡沫排液适用于固体泡排剂加注泡排。
1.实验部分
1.1实验药剂与仪器
XHG-10E耐温抗硫泡排剂，成都华阳兴华化工有限公司；实验用水为普光气井产出水，pH值6.5，矿化度4.82×104mg/L，含Ca2+2456mg/L、Mg2+219mg/L，硫化物937.5mg/L。主要仪器：罗氏泡沫分析仪，恒温循环水浴，恒温空气浴，pH计，高温高压泡沫携液评价装置，高抗硫高压反应釜。
1.2实验方法
（1）配伍性、携液性测试。用普光气井产出水配制不同浓度的泡排剂溶液，目测溶液均一性，用高温高压泡沫携液评价装置测试泡排剂溶液发泡携液量。（2）耐温性测试。将泡排剂溶液在不同的温度下老化24h后，用罗氏泡沫分析仪测试泡排剂溶液发泡高度。（3）耐盐性测试。配制不同矿化度条件下的泡排剂溶液，用罗氏泡沫分析仪测试泡排剂溶液发泡高度。（4）耐酸碱性测试。配制不同酸碱度条件下的泡排剂溶液，用罗氏泡沫分析仪测试泡排剂溶液发泡高度。（5）耐硫化氢性测试。将泡排剂溶液经H2S环境下处理36h后，用罗氏泡沫分析仪测试泡排剂溶液发泡高度。
2.结果与讨论
2.1与地层水配伍性
用普光气井产出水配制不同浓度的泡排剂溶液见图1，目测溶液均一，无絮凝、沉淀，与地层水配伍性好。
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图1.不同浓度泡排剂溶液：
2.2携液性
用普光气井产出水分别配制0.1%、0.3%、0.5%、1%不同浓度的泡排剂溶液，用高温高压泡沫携液评价装置测试泡排剂溶液发泡携液情况见表1。由表1可知，泡排剂发泡携液最优浓度为0.5%。
表1.不同浓度泡排剂发泡携液情况：
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2.3耐温性
将泡排剂溶液在常温、130℃、150℃、170℃、180℃不同温度条件下老化24h后，用罗氏泡沫分析仪分别测定泡排剂溶液发泡情况见表2。由表2可知，泡排剂具有优良的耐高温老化性能，在150℃条件下老化24h后，性能变化率＜3%，满足储层温度条件。
2.4耐盐性
分别配制5×104mg/L、10×104mg/L、15×104mg/L、20×104mg/L、25×104mg/L不同矿化度条件下的泡排剂溶液，泡排剂具有优良的耐矿化度性能，在最高25×104mg/L矿化度条件下性能变化率＜8%，充分满足地层水矿化度条件。
2.5耐酸碱性
分别配制pH值2、4、6、9、11不同酸碱度条件下的泡排剂溶液，用罗氏泡沫分析仪分别测定泡排剂溶液发泡，泡排剂在2~11的宽pH值范围内发泡性能变化率＜5%，耐酸碱性能好。
2.6耐硫化氢性
将泡排剂溶液在20MPa总压，2MPa、3MPa、4MPa、5MPaH2S分压环境下处理36h后，用罗氏泡沫分析仪分别测定泡排剂溶液发泡，泡排剂在2~5MPa的H2S分压范围内发泡性能变化率均＜5%，耐硫化氢性能好[1]。
3.现场试验
3.1工艺配套
（1）加注方式优选。普光气田受高含硫化氢、永久式管柱完井等特点限制，泡排剂只能由油管进行加注。加注液体泡排剂，泡排剂与井筒积液接触不彻底，有效时间短，排液效果有限；通过连续油管加注液体泡排剂，因连续油管腐蚀问题，无法长期连续的排液。优选由油管加注固体泡排剂进行泡排加注。（2）固体泡排剂规格设计。普光气田采气井口大部分为双翼双阀、主翼通径77.8mm，生产油管外径88.9mm，管柱最小内径为69mm。设计泡排剂密度1.25g/cm3，球状泡排剂直径50mm，棒状泡排剂直径50mm，长度600mm。考虑固体泡排剂接触到水分后易发粘，增加高温有机溶解膜见图4，解决加注、下落过程中黏卡，同时提高缓释性能、延长泡排有效期。（3）固体泡排剂加注工艺。高含硫气井固体泡排剂加注需要解决两个问题：①施工时的井控及硫化氢防护问题。加注过程中气井带压，且反复操作过程中需要能够快速试压；②一次性投送量要合适，如果一次性投送量太少会增加投送次数，增加施工周期，造成施工复杂。为此，通过优化组配钢丝/电缆作业井口防喷装置，实现固体泡排剂快速、大量加注，单次加注可达10kg。装置由井口适配器+快速试压短节+防喷管（长度可调）+密封堵头组成，抗压70MPa、材料级别EE级，。投放方式：先整体试压、泄压放空、加入泡排剂、快速试压短节试压、开采气树测试阀门、固体泡排剂落井，反复多次加注。
3.2现场试验情况
在普光高含硫气井实施了2口井泡沫排液试验，取得了一定效果。措施后，泡排排液效果明显，但有效期较短。P305-2井泡排后油压增加1.1MPa、产气量增加2×104m3/d、产液量增加2.5m3/d，有效期4天；P103-1井泡排后油压增加1.2MPa、产气量增加3×104m3/d、产液量增加20m3/d，有效期5天[2]。
结论：
简而言之，通过文章分析可以发现，普光气田适用于固体泡排剂加注泡排，排液效果较好，但排液有效期相对较短，需研发缓释型泡排剂。同时，泡沫排液技术是一种助排措施，需配套考虑地质条件、加注工艺等以提高排液效果。
参考文献：
[1]张庆生，吴晓东，魏风玲.普光高含硫气田采气管柱的优选[J].天然气工业，2019,29(6):91~93.
[2]陈勇光.普光气田高含硫气井固体泡排技术[J].内蒙古石油化工，2017,04(2):94~96.
论文作者:向恋
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/3/1
标签：溶液论文; 气井论文; 气田论文; 泡沫论文; 固体论文; 矿化度论文; 含硫论文; 《防护工程》2019年19期论文;