川西致密砂岩气藏“低渗、低产”特性是世界级开发难题,而川西深层须家河组气藏储层地质、裂缝发育程度、产水特征,高温、高压、高产水的生产特征更成为阻碍深井稳产的技术瓶颈,近五年来,西南油气田川西采气厂不断整合科研优势力量,从科学配产、排水采气、井筒防腐等方面攻关川西深井稳产,取得了一系列瞩目的成绩——
西南油气田川西采气厂通过近五年的技术攻关,初步形成了川西须家河组深井的开采配套技术,并在川西深层的开发过程中得到广泛应用,全面攻克了川西深井在开发过程中面临的合理配产、井下动态监测、腐蚀防护、结垢预测、排水采气工艺方面的难题,确保了川西深层的稳产和高产,为川西深层的规模开发提供了有力的技术支撑。该厂2009年新井产量和老井综合递减率双双创历史最好水平,投产新井66口,新增日产能150万立方米,老井综合递减率8.06%,各项措施增产1亿余立方米,全年采气15亿立方米。
科学配产 掌控深井命脉
气井的产能高低取决于裂缝发育程度,裂缝发育程度高的气井,气井产能高,但见水快,配产过高容易导致水侵时间提前,降低气藏采收率。裂缝不发育的气井产量低,不合理配产容易导致地层压力下降过快,气井产量压力快速递减。该厂通过大量的计算机模拟试验,从控制水侵速度和合理地层能量角度入手,按照裂缝发育程度和产能差异,分类制定出须家河组气藏的配产方法,结合现场经验模式,摸索出了“低产高配、高产低配”的配产原则,即对于裂缝不发育、产能比较低的低产气井以防止产量递减过快,确保气井稳产为主要目标,按照测试无阻流量的二分之一或者三分之一进行配产,而对于裂缝发育的高产气井主要以防止边底水过早锥进,烟瘴气井无水采气期,防止气井过早水淹的配产模式为主要配产,该类气井按照测试无阻流量的五分之一或者七分之一进行配产。目前已经在川西深层近20口井中成功应用,通过合理配产,川高561井、新22井、大邑1井均实现了产量递减为零,压力递减小于8%的稳产目标,有效实现了气井的稳产高产。
对症排水 疏通深井筋络
气田开发时间越长,开采难度越大。川西须家河气井普遍产水,气井产水量差异较大,气井产水量在0.5立方米-200立方米之间变化,如新2井、新856井此类裂缝发育的气井日产水量最高可达200方,气井产量随产水上升而急剧降低,新856井由于产水量持续上升、产量持续下降,气井无法有效排水,目前已经频临水淹停产。该厂经过大量的室内模拟试验和现场的实际情况,根据气井的生产和地质特征,初步形成了适合于川西须家河组产水气井的排水采气工艺技术体系,即三种排水采气工艺方法:首先是针对产水量低、产量低,产量远低于气井的临界携液流量的气井,采取泡沫排水采气工艺技术。如新101井、川丰563井、新11井、川合127井、川合137井,与厂家联合攻关,通过流体组分分析,高温高压的室内模拟试验,有效解决了高温、高矿化度对泡排药剂的配伍性、稳定性、起泡性、携液率的影响,通过井筒流态和积液预测,优化井下药剂浓度,并配套了加注工艺。低压低产气井深井泡沫排水已经在川西深层近10口井中应用,日增产量2万方。其次是针对部分气井裂缝发育程度较差,气井产量稍低于临界携液流量气井,采用提产带液或者调整工作制度防止井底积液为主要目的的排水采气工艺技术体系,该技术已经成功在川高561井、大邑102井中成功应用,确保了气井的稳定生产。最后是针对裂缝比较发育,见水产水量较大的气井采用气举排水采气工艺技术体系。通过应用气藏工程和采气工程理论,分析形成了不同排水量、不同井口压力条件下的气举方案,该方案在新856井应用,取得了良好效果。
防腐技术 呵护深井内脏
川西深层高温高压深井在生产过程中,井下生产管柱受二氧化碳腐蚀严重,最终将造成井下管柱短脱、停产。川合127井、川合137井、川合100井均是因为二氧化碳腐蚀造成井下油管腐蚀断脱,气井无法有效排水,井下管柱腐蚀已成为川西深层气藏开发的一大技术瓶颈。该厂引进先进系统,通过大量的实验分析和室内模拟试验,认清了川西深井二氧化碳腐蚀的主控因素和腐蚀机理。在此基础上,该厂对比不同配方下的不同管材材质条件下的缓蚀率、与产出流体的配伍性、高温高压条件的稳定性等性能参数的评价,优选出了适合川西深层气藏的高效缓蚀剂,并有效解决了缓蚀剂加注过程中存在与预膜难、易堵塞、返排难的技术瓶颈问题,编制了相关的缓蚀剂加注操作规程,形成了配套的工艺技术体系。川西气田深层的腐蚀防护技术获得了2008年度中石化科技进步二等奖,并成功申请专利一项。腐蚀与防护技术体系已经成功在大邑1井、大邑101井、大邑102井、川高561等成功应用,气井加注缓蚀剂后,气井的腐蚀速率大大降低,气井的铁离子含量由工艺实施前的300ppm降低至100ppm,有效保护了井下生产管柱,为气井的稳产提供了坚实基础。
同时,该厂还采用井筒流态模拟计算、突破深井除垢和防垢技术、分产量优化流程建设等措施提高深井采收率,有效确保了深井的经济高效安全采输,为川西深层气藏的下一步规模开发提供了技术保障。