克拉美丽气田采气工艺技术

摘 要

摘要：克拉美丽气田是中国石油新疆油田公司发现的第一个地质储量上千亿立方米、以火山岩为储层的气田，因其储层的非均质性强，开发难度极大。根据克拉美丽火山岩气藏的特征，开展了
摘要：克拉美丽气田是中国石油新疆油田公司发现的第一个地质储量上千亿立方米、以火山岩为储层的气田，因其储层的非均质性强，开发难度极大。根据克拉美丽火山岩气藏的特征，开展了气井的井口装置、管柱优化、完井工艺和排液采气工艺的研究和现场应用分析，形成了一体化管柱射孔、压裂投产、储层保护等适应克拉美丽气田特点的开采工艺技术。通过对各生产阶段、不同压力及出水量的气井采气工艺的研究和合理选择，满足了不同阶段气井生产的需要，保证了克拉美丽气田的高产稳产，达到了进一步提高气藏最终采收率的目的。
关键词：克拉美丽气田；火山岩气藏；采气；压裂；排液；工艺；技术
1 储层基本特征
   克拉美丽气田位于准噶尔盆地陆梁隆起东南部的滴南凸起西端，区块包括滴西a井区、滴西b井区。滴西a井区以凝灰岩、凝灰质角砾岩为主，气藏类型为带边水的构造岩性气藏，储层孔隙度平均值为12.24%；渗透率平均值为40.34×10-3μm2，储集空间类型主要是粒间孔、溶蚀孔及微裂缝；气藏原始地层压力45.01MPa，压力系数1.223，露点压力37.78MPa，地露压差7.23MPa。滴西b井区以酸性花岗斑岩、凝灰岩为主，气藏为构造背景下的岩性气藏，储层孔隙度平均值为11.46%；渗透率平均值为2.48×10-3μm2，储集空间类型主要是晶间孔、长石斑晶溶孔、构造缝、微裂缝；气藏原始地层压力40.91MPa，压力系数1.155，露点压力40.41MPa，地露压差较小，仅0.5MPa。
2 气田采气工艺技术
2.1 采气井口工艺
   滴西a、b井区地层压力介于40.91～48.27MPa，根据气田单井日产气量差异大的特点，结合气井需要采用压裂措施后投产，从安全和经济的角度出发，直井选择了国产的KQST0-65型采气井口[1]，水平井选择了国产KQS105-105型采气井口，经过现场应用使用效果良好。
    井口采气树技术参数[2]为：设计制造标准API6A；规范级别PSL-3；性能级别PR1；材料级别EE；额定工作压力70MPa。
    由于克拉美丽气田火山岩气藏钻井中固井质量不理想，投产后多数开发井出现环空带压现象，影响气井的安全生产。为了缓解环空压力过高，对开发井的油技环空连接Ø73mm放空管线排放压力，并定期监测气井圆井是否存在天然气泄漏，保证气井环空带压条件下能够正常生产。
2.2 井筒工艺
2.2.1油管管柱
    克拉美丽气田气井都需要压裂改造后投产，因此直井使用Ø73mm气密封油管，水平井使用了Ø139.7mm油管。气井投产初期产量较高，可以满足气井携液生产的需要。投产初期8口直井和1口水平井合计日产气量最高达150×104m3，直井平均产气量12.7×104m3/d，采气工艺技术的整体应用效果良好。但由于火山岩气藏气井存在产能差别较大的现象，目前有1口直井产量下降迅速。因此在管柱设计上，还需针对低产井应合理优化油管尺寸，使用小油管生产技术和控制采气速度，以保证气井依靠自身能量携液生产和延长稳产周期。
2.2.2防治天然气水合物措施
    克拉美丽气田气井于冬季投产，环境温度低于-20℃，气井均经过外排提升井温，保证井筒畅通。气井在配产气量生产时，井口实际温度均高于25℃，避免了在井筒形成天然气水合物[3]。
2.3 完井工艺技术
    克拉美丽气田火山岩气藏岩性复杂，裂缝发育，同时存在反凝析现象，需进行储层保护技术的研究。
2.3.1储层保护
    储层保护技术有：①采用防水敏的优质修井液体系，并尽可能缩短气层入井液浸泡时间，减少污染，保护储层；②严格控制进入储层流体的矿化度；③射孔液采用优质无固相防膨液，降低对气层的伤害；④要求优化井下作业施工参数，作业后应及时返排，尽可能加快施工作业进度。
2.3.2射孔工艺
    克拉美丽气田储层属低渗透储层，均采用油管传输负压射孔[4]，使用SC-2优质无固相防膨液射孔液，负压值10～15MPa。开发井采用YD-89/60度型射孔弹，探井采用SDP-102深穿透射孔弹，采用一体化管柱射孔后丢枪工艺，保证射孔、压裂投产一趟管柱[5]，减少气井作业地层损伤。
2.3.3储层压裂改造
    火山岩气藏的探井要通过水力加砂压裂改造，才能获得较高的产能。因此水力压裂是克拉美丽气田气井射后诱喷不出的有效手段。通过优化压裂工艺，气田投产的9口井初期均取得了良好的生产效果。其中DX01和DX02井是井区最后投产的两口井，由于冬季压裂施工难度大，DX01井未进行压裂(图1)，虽然关井油压达30MPa，但开井气量下降快，无法连续生产。DX02井压裂后生产较为稳定(图2)。
 
    压裂返排工艺：为了提高压裂液返排效率，采用了添加新型助排剂工艺，压裂后气井通过合理调整工作 重制度均实现连续排液，自喷生产。
    防砂措施：克拉美丽气田井区火山岩储层的岩石，在正常生产条件下，储层不会出砂，没有采取防砂工艺。但在压裂后排液过程中，压裂砂的返排较为明显，出现外排管线弯头刺穿的现象。通过合理控制外排流量和每天进行管线弯头壁厚监测措施，保证压裂液的返排效果，使气井顺利投产。
2.4 排液采气工艺分析
    克拉美丽气田火山岩气藏采取以下几种排液采气技术：①连续油管氮气气举排液，具有排液施工机动灵活的优点，适用于水淹井数少的开采阶段，对于气田各生产阶段气井都可应用；②泡沫排液采气技术，适合产少量水、凝析油含量不高的气井，根据井区出水情况可筛选气井实施，目前克拉美丽气田的气井具备地面注醇管线，气井出现积液后，经过改造可进行泡排工艺；③优选管柱排液采气工艺，这是在有水气井开采中后期，重新调整井下生产管柱，减少举升滑脱损失，充分利用气井自身能量的一种排液采气方法。
3 结论与认识
    1) 克拉美丽气田气井均采取压裂措施投产，火山岩储层出现中高孔特低渗现象，投产初期气井产量较高。
    2) 通过克拉美丽气田采气工艺技术研究分析，需要加强气田后期排液采气工艺技术的配套研究，以保证低产气井长期连续生产，提高气田的整体采收率。
    3) 针对克拉美丽气田火山岩气井环空带压生产的问题，应开展专项的治理技术研究，保证气田的安全生产。
参考文献
[1] 四川石油管理局.天然气工程手册[M].北京：石油工业出版社，1982.
[2] 杨川东.采气工程[M].北京：石油工业出版社，1997.
[3] 陈赓良.天然气采输过程中水合物的形成与防止[J].天然气工业，2004，24(8)：89-91.
[4] 陈中一.四川含硫气井完井工艺技术探讨[J].天然气工业，1996，16(4)：43-45.
[5] 杨继盛，刘建仪.采气实用计算[M].北京：石油工业出版社，1994.
 
(本文作者：唐伏平1 柳海1 赵丽萍2 刘德青1 张锋1 马增辉1 1.中国石油新疆油田公司采气一厂；2.中国石油新疆油田公司科技信息处)