气井清水防盐技术的优化应用

气井清水防盐技术的优化应用
武守汉;王西会
【摘要】气田进入开发后期,对结盐井清水防盐在精细化管理方面提出了更高要求,本文结合中原油田实际,从影响气井结盐的因素人手介绍了清水防盐技术的优化应
用与效益分析,通过计算结盐井需要的打水量,优化打水周期和打水方式,可以提高气井清水防盐效果,减少结盐对气井产气量的影响,从而提高气井生产效率.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2014(042)008
【总页数】3页(P180-182)
【关键词】气田;气井结盐;清水防盐技术
【作者】武守汉;王西会
【作者单位】中原油田普光分公司采气厂,河南濮阳457001;中原油田分公司技术监测中心,河南濮阳457001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ914.1
中原油田户部寨气田从2004年发现气井结盐后，气井结盐逐渐增多，目前结盐井数已达到16口，结盐井数占到全区气井总数的55.2%，清水防盐工作量越来越大。

气井结盐如果不及时处理就会减小或堵塞气流通道，造成气井产量下降，严重时造成气井检管作业，严重影响气井生产。

近几年来清水防盐技术在中原油田进行了广
泛推广应用，有效减缓了结盐对气井的影响。

但是随着气田开发，地层压力下降，气井能量降低，清水防盐副作用越来越大［1]。

主要表现在以下几个方面:
①清水防盐会造成井筒积液。

随着气井产能下降，清水防盐积液返排越来越困难，原来单一的打水方式不能适应目前生产，打水方式需要创新。

②注水量精确性差，随意性强，缺少理论计算，打水量不是偏高就是偏低，打水效率低，有待提高。

③防盐效果不理想，时常出现通井遇阻或油管盐堵死，处理井筒时需要大量注水浸泡，关井时间少则几小时，长则2～3天。

1 气井防盐实践分析研究
通过分析，结盐主要原因是由于高矿化度地层水过度挥发，达到过饱和，造成盐结晶体析出、沉积并长大形成盐块的过程［2]。

盐晶析出条件:①气井产出液体中含
盐份过高;②生产过程中气体的压力下降，天然气饱和含水上升，“蒸发”地层水;③结盐井注入干气，加速地层水蒸发。

④气体在井筒流动中流速变慢或停止，
地层水中盐易结晶析出。

可以通过往井筒中补充清水，防止井筒中的地层水达到过饱和，从而清除或预防结盐。

1.1 确定最佳打水量与打水周期
1.1.1 确定打水量
结盐井注入清水过多，会加重积液，打水量过少，无法完全防止气井结盐。

造成气井地层水过饱和的影响因素有天然气含水量、日产气量、产水量、矿化度、温度、压力等因素。

决定天然气饱和含水量的两个主要参数是天然气的压力和温度，另外还受气体密度和地层水矿化度影响［3]。

天然气含水量计算公式:
式中:X——相对密度为r的天然气含水气量，g/m3
X0——相对密度为0.6的天然气含水气量，g/m3
CS——相对密度校正系数
Cβ——含水量校正系数
计算步骤:
(1)计算井底及分离器条件下饱和含水蒸汽量，分别为a、b。

根据气量Q(m3/d)计算:
气井饱和含水蒸汽的量A:
分离器含饱和含水蒸汽的量B:
(2)气井实际产水量=日产水量C+B。

若B+C＜A，该井很容易结盐，若B+C＞A，气田开发后期，气井很有可能结盐。

(3)计算井底剩余含水量D=(B+C)－A
(4)判断气井是否结盐，关键B+C－A后的剩余水是否能达到过饱和。

100 g清水NaCl溶解度39.8 g。

将地层水矿化度折算成NaCl的溶解量d%(矿化度10 000 mg/L相当于1%的NaCl)。

判断井底水是否过饱和:C×d%/D
(5)最小补水量E=C×d%/39.8%－D
表1 部1－31井2011年4月份生产数据Table 1 1－31 wells in 2011 April production data井号油压/MPa 套压/MPa 流压/MPa 地层压力/MPa纯气量/(104 m3/d)产油/(m3/d)产水/(m3/d)氯根/(mg/L)总矿化度/(mg/L)部1－31 0.8 3.2 3.5 11.06 0.1564 0.04 0.15 128858 219751
以油田部1－31为例研究:
(1)井底天然气饱和含水量
①T=105℃，P=3.5 MPa，则X0=17.5 g/m3
②查相对密度曲线得Cβ=0.98
③含盐量20%时，Cs=0.80
(2)地面分离器天然气饱和含水量
①T=20℃，P=0.8 MPa，则X0=2.5 g/m3
②查相对密度曲线得Cβ=0.99
③含盐量20%时，Cs=0.80
(3)该井每天注10 h，注气气咀10 000 m3/天，注气量为4 167 m3。

计算含水量:
①T=105℃，P=2.0 MPa，则X0=32 g/m3
②查相对密度曲线得Cβ=0.98
③含盐量20%时，Cs=0.80
(4)气井井底含水量、地面分离器含水量
如果打水周期为7天，那么每次打水量=47.2×7=329 kg。

1.1.2 确定打水周期
由于气井是连续生产，结盐也是连续进行的，从理论上讲，最佳的打水周期为连续注水，时刻补充井筒水分，使井筒积液不至于过饱和，从而不会有盐析出。

打水周期制定不但受到工艺流程限制、还有井口防盗装置影响。

打水周期越短，打水工作量越大，所耗费的人力、物力成本越高。

同时，打水还要考虑对气井产量的影响。

如果井气举周期本身比较短，防盐周期可
以相对小，这样可以及时排除打水造成的井筒积液，打水对气量的影响就小。

打水周期无论是一天还是一周，要以井筒所结的盐不影响气井生产为目的，每次打水后能够溶解两次打水间析出的盐，就能够达到清水防盐目的。

打水周期没有准确固定值，周期短打水量就小，周期越长打水量越大。

从利于管理角度和长期防盐实践分析，一般打水周期选择5～7天比较合适。

1.2 打水方式的优化
在气田开发初期，一般采取不停产套管反注清水，清水落入井底后，随上升气流返回到地面，气井瞬时产量可能受到影响，但从全天气量对比，打水对气井产量影响并不大。

气田开发到后期，地层能量下降［4－5]，气井普遍受到积液影响。

不论通过何种
方式和排量往井筒中注入清水，气井自身能量都不能及时排除井筒积液，清水防盐的同时，必然造成井筒积液，气量产量逐渐下降甚至停产。

因此，在气田开发后期，要同时兼顾防盐和排液。

清水防盐的实施方法，一种是在地面建设一套补水防盐工艺流程，通过复线连续不断地将清水泵入井筒，当气量较高时可以采取此方法，但是当气量下降到一定程度，需要同时辅以气举排液。

另一种是直接用泵车向气井的套管或油管内打入一定量的清水，溶解掉井筒内已析出的盐粒，同时，降低井筒内液体的矿化度，当气井能量低时，需要气举将井筒中积液排除。

2 打水防盐方法
2.1 “气举排液+流程注水”法
该方法是在结盐积液井气举排液时，同时开启站内注水泵，往复线中注入清水，清水随气举气一起举升井筒积液。

主要目的是防止气举“干气”过分蒸发井筒中的地层水，加速气井结盐。

2.2 “正注浸泡+气举排液”法
该方法是利用泵车从井口大排量往油管注清水，然后关井浸泡，达到冲刷解除油管壁上的盐和浸泡井底环空中的结盐。

一般关井浸泡2 h左右，然后开井气举排液。

该方法会造成打水当天产量受到一定影响。

一般气井会同时出现油管内与环空炮眼结盐，因此两种打水方法应交替使用。

3 现场应用分析
3.1 效果分析
2011年1－10月份共计打水108井次，打水94.1 m3，打水工作量是2010年
的38.1%;通井51井次，遇阻2井次，通井遇阻率下降到3.9%，明显小于2010
年的12.5%。

表2 2010－2011年打水量对比表Table 2 Comparison of 2010－2011 years playing table water2010年井次 m3 2011年 (1－10月)井次 m3泵车178 105 84 74.7流程 105 73.5 24 19.4合计283 178.5 108 94.1
表3 2010－2011年气井结盐遇阻情况Table 3 2010－2011 well salt resistance situation流压/MPa静压/MPa通井/MPa遇阻次数遇阻率/%2010年94 34
128 16 12.50 2011年(1－10月)27 24 51 2 3.90
3.2 经济效益评价
3.2.1 增产情况
2011年1－10月份，泵车打水84井次，2010年泵车打水178井次，按照每井
次打水因关井和不及时气举排液影响产量4 h计算，共计减少关井376 h，合计为15.7天，按照结盐井每天生产天然气4万m3计算，可多生产天然气62.6万m3。

3.2.2 效益评价
按照每m3天然气1.747元计算，创造经济效益109.4万元。

4 结论与认识
从以上分析可知，通过计算结盐井需要的打水量，优化打水周期和打水方式，可以
提高打水防盐效果，减少打水对气量的影响，提高气井生产效率。

通过研究，可以通过计算剩余地层水是否达到过饱和，判断气井是否开始出现结盐，进行提前预防。

修正了原来不合适的打水量判断方法，对结盐井防治有指导意义。

参考文献
［1] 王小花，白冰，曾凡，等．复合防盐技术在气田的研究应用［J] ．内江科技，2011(9):25－27．
［2] 武德宁，宗进旗，张少标，等．濮城油田油井结盐机理分析及防治措施
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［3] 陈丽群，孙雷，张立强．天然气中水含量影响因素及脱水工艺探讨［J] ．油
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［4] 王雨生．新场气田蓬莱镇组气藏整体增压开采方案研究［J] ．西南石油学院
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［5] 王玉文，赵红．卧龙河气田嘉五1－嘉四3气藏增压开采效果及开发前景［J] ．中国海上油气，1997(1):59－61．。