□戴 瑩 王 彥

日前，江漢油田涪陵頁巖氣田焦頁60-6HF井因井底積液不產(chǎn)氣。針對井下復(fù)雜情況，技術(shù)人員進(jìn)行聯(lián)合“會(huì)診”，最終采取“增壓+泡排”組合式復(fù)產(chǎn)技術(shù)措施，使氣井恢復(fù)連續(xù)生產(chǎn)，目前日產(chǎn)量達(dá)4萬立方米。

涪陵頁巖氣田已開發(fā)11年，不少氣井“年老體衰”，攜液采氣能力弱，影響了氣田的高效開發(fā)。涪陵頁巖氣公司針對老氣井各類復(fù)雜情況，利用智能氣田平臺“坐診”、使用車載式增壓機(jī)組開展“巡診”、積極開展技術(shù)專家“會(huì)診”，使一大批老氣井重新煥發(fā)生機(jī)。2023年，該公司實(shí)施老井綜合治理措施689井次，增氣4.11億立方米，超計(jì)劃1.61億立方米，2024年1月，實(shí)施老井綜合治理措施36井次，增氣5000萬立方米。

坐 診

智能平臺快速識別處理異常

2024年1月28日，涪陵頁巖氣公司技術(shù)中心工藝所工程師陳筱琳登錄智能氣田平臺，點(diǎn)擊頁巖氣井生產(chǎn)預(yù)警與預(yù)測界面，發(fā)現(xiàn)焦頁9-1HF井產(chǎn)量降為零，電腦提示為“積液”和“出砂”。她趕緊核實(shí)數(shù)據(jù)、制定技術(shù)措施，對這口氣井進(jìn)行遠(yuǎn)程“治療”。

涪陵頁巖氣田有800多口投產(chǎn)井，星羅棋布地分布在重慶涪陵大山深處，管理區(qū)域廣。

“山高路險(xiǎn)，還有眾多溪流溝壑，假如沒有智能氣田平臺，技術(shù)人員需要跋山涉水‘地毯式’排查異常井，人力、物力消耗巨大?，F(xiàn)在，大數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)‘指揮棒’，讓我們可以在辦公室‘坐診’，工作效率大幅提高?！备⒘觏搸r氣公司技術(shù)中心工程師李牧介紹。

2021年3月，涪陵頁巖氣公司借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，建設(shè)智能氣田平臺，設(shè)置計(jì)算引擎，創(chuàng)建了一套氣井智能預(yù)警系統(tǒng)，形成了“挖潛-選型-實(shí)施-評價(jià)”的氣井一體化治理體系，可及時(shí)預(yù)測與核實(shí)氣井水平段積液、油管穿孔、管線滯液等異常情況。

利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，“生病”的氣井可自動(dòng)發(fā)出“求救”信號，技術(shù)人員根據(jù)智能氣田平臺推薦的排查方法與措施建議，對所有異常井及數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析，在線上完成氣井異?！霸\斷”，實(shí)現(xiàn)工藝自動(dòng)選型、方案自動(dòng)編制，以及對生產(chǎn)異常問題精準(zhǔn)識別、精準(zhǔn)施策。

智能采氣平臺的建立改變了傳統(tǒng)的單鏈條、單方向串聯(lián)模式，實(shí)現(xiàn)多個(gè)部門及地質(zhì)、工藝等多個(gè)專業(yè)實(shí)時(shí)在線大規(guī)模協(xié)同研究，優(yōu)化了生產(chǎn)組織和工藝研究模式，實(shí)現(xiàn)采氣管理數(shù)字化、排水采氣措施決策智能化。

巡 診

移動(dòng)“醫(yī)療站”提高復(fù)產(chǎn)速度

焦頁181-3HF井是一口間開井，通過車載式增壓機(jī)組實(shí)施氣舉作業(yè)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，目前日產(chǎn)氣4萬立方米。這一過程從準(zhǔn)備到完成僅用了12小時(shí)。

車載式增壓機(jī)組就像氣井的隨身“醫(yī)療站”，復(fù)產(chǎn)效率高，還能節(jié)省大量人力和物力。

最初，氣田進(jìn)行氣舉作業(yè)采取橇裝式增壓機(jī)組，每次作業(yè)都需要?jiǎng)佑玫踯嚭拖嚓P(guān)人員參與搬遷、安裝等工作，各項(xiàng)工作煩瑣，作業(yè)周期至少3天。

為了提高氣井復(fù)產(chǎn)速度，氣田引進(jìn)了4臺車載式增壓機(jī)組。它們可以根據(jù)各區(qū)塊老井復(fù)產(chǎn)需要，隨時(shí)調(diào)配、隨時(shí)出發(fā)，在井場間穿梭，將壓縮后的高壓天然氣注入要?dú)馀e的氣井，提高井筒內(nèi)氣體流量和流速，有效增大生產(chǎn)流動(dòng)壓差，可把井筒積液攜帶出來，釋放氣井產(chǎn)能。

相比橇裝式增壓機(jī)組，車載式增壓機(jī)組移動(dòng)便捷，作業(yè)效率更高，還能就地取材，以氣井井口氣源為燃料，經(jīng)濟(jì)環(huán)保、適用性強(qiáng)。此外，車載增壓機(jī)組的排量更大，注入的氣體壓力更高，能夠滿足超深井和超長水平段氣井氣舉作業(yè)工況，大幅提升了工作能力。

技術(shù)人員不斷優(yōu)化工藝，對增壓機(jī)組放空管線、排污管線和安全閥放空管線進(jìn)行改造，簡化了3種管線連接方式，縮短了現(xiàn)場施工時(shí)的管線連接時(shí)間，降低了施工作業(yè)難度，避免了氣舉放噴作業(yè)時(shí)井筒液體返排至機(jī)組內(nèi)，提高了機(jī)組安全作業(yè)系數(shù)；加裝遠(yuǎn)程操作控制柜，在氣舉作業(yè)過程中，能遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)觀察和啟停機(jī)操作，使氣舉作業(yè)更加精準(zhǔn)、智能；針對部分氣源井井筒出砂和液量大的情況，在機(jī)組前端加裝緩沖罐或過濾器，對氣源進(jìn)行前期過濾，讓氣源更好地滿足增壓機(jī)組運(yùn)行需要，確保機(jī)組安全高效運(yùn)行。技術(shù)人員還根據(jù)同一采氣平臺高產(chǎn)高壓氣源井少的現(xiàn)狀，創(chuàng)新思維，利用管網(wǎng)氣作為氣舉氣源，將管網(wǎng)氣進(jìn)行壓縮增壓后，注入要?dú)馀e的氣井，幫助氣井排積液，快速恢復(fù)“體能”。

會(huì) 診

集思廣益及時(shí)解決“疑難雜癥”

焦頁26-2HF井受鄰井壓裂影響出砂，堵住了氣路，產(chǎn)量下降，為減少氣井出砂量，技術(shù)人員對該井實(shí)施控產(chǎn)，但出砂依然嚴(yán)重，產(chǎn)量降為零，多次采取放噴排液措施沒有效果。對此，涪陵頁巖氣公司技術(shù)中心與江漢油田工程院及現(xiàn)場技術(shù)人員對其進(jìn)行聯(lián)合“會(huì)診”，先泵注50公斤起泡劑，再實(shí)施氣舉措施，成功救治該井，日產(chǎn)氣達(dá)2.3萬立方米。

“影響氣井生產(chǎn)的因素眾多，出現(xiàn)的問題千奇百怪，遇到復(fù)雜情況，我們成立技術(shù)專家組，開展聯(lián)合‘會(huì)診’，解決氣井各類疑難雜癥?！崩钅琳f。

焦頁60-8HF井因周邊環(huán)境問題，實(shí)施氣舉措施時(shí)不能放噴，無法增大壓差進(jìn)行排液。技術(shù)人員到現(xiàn)場開展聯(lián)合調(diào)研，不斷優(yōu)化氣舉流程，在站內(nèi)新建一個(gè)氣舉作業(yè)流程，向井下泵注起泡劑燜井，降低井底積液密度后，再利用氣舉技術(shù)措施將這口氣井“救活”，日產(chǎn)氣達(dá)4.5萬立方米。

部分高產(chǎn)水井關(guān)停時(shí)間長、治理難度很大，技術(shù)人員集思廣益，通過查閱各種文獻(xiàn)，反復(fù)研究論證，創(chuàng)新思維，決定開展抽油機(jī)排水采氣先導(dǎo)試驗(yàn)，就是將有桿深井泵裝置用于地下井筒內(nèi)，像抽油那樣，把井筒積液從井筒里抽出，讓氣井保持在平穩(wěn)的壓差范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)采氣。

為增強(qiáng)抽油機(jī)排水采氣技術(shù)適用性，技術(shù)人員群策群力，針對難題集中“會(huì)診”，不斷優(yōu)化井下工具組合，調(diào)節(jié)沖程、沖次等工藝參數(shù)，提高了抽油機(jī)的抽汲能力，采用雙閘板防噴盒密封，解決了抽油機(jī)排水采氣時(shí)井口高壓密封不嚴(yán)的難題。

技術(shù)人員還不滿足，把游梁式抽油機(jī)改進(jìn)為皮帶式抽油機(jī)。涪陵頁巖氣公司采氣一區(qū)副經(jīng)理?xiàng)钭诠鸾榻B：“相比游梁式抽油機(jī)，皮帶式抽油機(jī)穩(wěn)定性強(qiáng)、安全系數(shù)高、智能化程度高，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)沖程、沖次等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效節(jié)約生產(chǎn)成本。”

2023年，涪陵頁巖氣田新增17臺抽油機(jī)，多口高產(chǎn)水、長期關(guān)停井變成增產(chǎn)主力井。

提升氣井“三率” 推動(dòng)天然氣“顆粒歸倉”

□柯文奇

近年來，氣井低產(chǎn)低效態(tài)勢嚴(yán)峻。中國石化低壓低產(chǎn)氣井占比近35%，效益生產(chǎn)面臨巨大挑戰(zhàn)。讓更多低壓氣井復(fù)產(chǎn)，提升氣井生產(chǎn)時(shí)率、措施有效率、采收率，成為氣田穩(wěn)產(chǎn)的必由之路。

受地質(zhì)、工程差異化因素影響，氣田生產(chǎn)面臨以下問題：開發(fā)氣田種類多，流體性質(zhì)差異大，常規(guī)低壓氣井、含硫低壓氣井、含凝析油氣井對排采和積液復(fù)產(chǎn)工藝帶來了挑戰(zhàn)；隨著多分段壓裂水平井應(yīng)用，越來越多的深層氣投入開發(fā)，深度越來越深、井型越發(fā)復(fù)雜，工藝適應(yīng)性受到挑戰(zhàn)；油氣田用工逐年減少，氣井逐年增多，靠人工難以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

針對上述問題，石油勘探開發(fā)研究院采油工程研究所成立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，對低壓低產(chǎn)氣井“問診把脈”。面對低壓低產(chǎn)氣井量大面廣、日趨復(fù)雜等問題，形成了儲(chǔ)層-井筒流動(dòng)模擬分析、氣井工況診斷等分析方法，產(chǎn)品研發(fā)與數(shù)智化轉(zhuǎn)型相結(jié)合，探索出包含低壓氣井生產(chǎn)智能化分析、生產(chǎn)參數(shù)智能化優(yōu)化、工況調(diào)整智能化控制在內(nèi)的排采與復(fù)產(chǎn)方案。

氣井自投產(chǎn)起，如同從嬰兒茁壯成長到壯年，再到年老體弱，需要采氣人員的精心呵護(hù)。

石勘院技術(shù)團(tuán)隊(duì)多次深入大牛地、涪陵、永川、東北等氣田現(xiàn)場進(jìn)行測試分析，為氣井建立生產(chǎn)檔案，逐井分析氣井壓力、產(chǎn)量、液氣比變化規(guī)律，為了使氣井穩(wěn)產(chǎn)效果最大化，在統(tǒng)籌考慮地層供給和能量消耗的基礎(chǔ)上一井一策構(gòu)建氣井健康圖，并搭建氣井健康管理平臺，實(shí)現(xiàn)氣井工況智能化分析、預(yù)警與管理。

復(fù)雜氣井積液和復(fù)產(chǎn)問題成為關(guān)注焦點(diǎn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)以需求為導(dǎo)向，錨定技術(shù)目標(biāo)，攻關(guān)有針對性的技術(shù)方案。針對東北、華北地區(qū)低壓含凝析油氣井積液問題，研發(fā)耐“四高（高溫、高礦化度、高含凝析油、高含二氧化硫）”泡排劑，累計(jì)應(yīng)用200余井次，在高礦化度、高含硫化氫等低壓氣井中均收到較好效果，平均增氣26.8%。針對進(jìn)入低壓階段的涪陵、永川頁巖氣井水平段和造斜段排液難的問題，創(chuàng)新研發(fā)溶芯式氣舉閥、自力開關(guān)式氣舉閥，解決了多級氣舉在帶壓作業(yè)井筒中下深不足的問題，實(shí)現(xiàn)水平段深度排液復(fù)產(chǎn)。針對柱塞氣舉長期運(yùn)行過程中井下工況不斷變化，參數(shù)調(diào)整適應(yīng)性變差導(dǎo)致工藝失效的問題，研發(fā)具有溫壓監(jiān)測功能的柱塞，大幅提升柱塞工藝適應(yīng)性。為了提高氣井排采工藝的適應(yīng)性，開發(fā)智能柱塞、智能泡排及微型溫壓監(jiān)測裝置，提升采氣數(shù)智化水平。

目前，深層超深層低壓氣井、高水氣比氣井的排液采氣仍存在諸多難題需要破解，需要持續(xù)推動(dòng)氣井排液采氣向智能化、低碳綠色化方向發(fā)展，重點(diǎn)在以下幾方面進(jìn)行攻關(guān)：

一是綠色、低碳、智能排采工藝。智能排采是促進(jìn)氣井穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵，充分利用“測-控-調(diào)”一體化技術(shù)手段，持續(xù)提升智能排采水平，減少積液放噴，助力低壓氣井綠色、低碳、智能復(fù)產(chǎn)。

二是全生命周期寬排量排采工藝。頁巖氣、致密氣、煤層氣等非常規(guī)資源的開發(fā)，受大規(guī)模壓裂影響大，需要開展氣井全生命周期排液采氣技術(shù)研發(fā)。

三是深層超深層排采工藝。深層頁巖氣、深層煤巖氣開發(fā)給排采帶來更多挑戰(zhàn)，4000米以深的排采工藝目前還存在諸多問題，亟待攻克。

（作者單位：石油勘探開發(fā)研究院）

中原油田高含硫氣井首用連續(xù)氣舉工藝

中原油田D4011-2井連續(xù)油管氣舉施工現(xiàn)場。    李順林 攝

近日，我國首口高含硫連續(xù)氣舉排水采氣試驗(yàn)井——中原油田普光氣田大灣4011-2井，運(yùn)用量身打造的“注氮保護(hù)+油管沖孔+連續(xù)氣舉”排水采氣工藝，先導(dǎo)試驗(yàn)取得成功，標(biāo)志著高含硫井連續(xù)氣舉排水采氣工藝取得重大突破，為普光氣田見水井、積液井維持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了解決方案，成功填補(bǔ)國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)空白。

隨著普光氣田持續(xù)開發(fā)，邊底水快速推進(jìn)導(dǎo)致部分氣井大量產(chǎn)水，“良田被水淹”現(xiàn)象愈加嚴(yán)重，目前，9口氣井水淹停噴，10口氣井帶液生產(chǎn)，日產(chǎn)水量230立方米，日產(chǎn)能損失超200萬立方米，成為氣田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的一大難題。

“常規(guī)排液采氣工藝已不再適應(yīng)生產(chǎn)需求，由于普光高含硫氣井采用永久式完井管柱，動(dòng)管柱作業(yè)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。在不動(dòng)管柱前提下，前期實(shí)施的堵水措施成功率低。”中原油田普光分公司開發(fā)管理部副經(jīng)理陳建說。為此，油田成立專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)研究攻關(guān)，最終確定油管沖孔氣舉連續(xù)排液工藝方案。

該方案確定了連油輸送射孔、橇裝膜制氮?dú)馀e復(fù)產(chǎn)、變制度氣舉探索最優(yōu)生產(chǎn)制度、氮?dú)鈮壕?緩蝕劑預(yù)膜防腐、跨隔式封隔器備用封堵孔眼恢復(fù)井筒完整等5項(xiàng)措施預(yù)案，對施工、生產(chǎn)、緊急等情況實(shí)現(xiàn)全覆蓋，從設(shè)計(jì)層面保證安全。

“以大灣4011-2井為例。該井是一口間歇生產(chǎn)井，每生產(chǎn)十幾小時(shí)就因井筒積液停產(chǎn)，只能關(guān)井恢復(fù)壓力，待井筒液面下降后再次開井，嚴(yán)重影響氣井生產(chǎn)時(shí)率。”陳建說。

通過大量調(diào)研、充分論證，工程與地質(zhì)結(jié)合，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)最終優(yōu)選大灣4011-2井作為首口連續(xù)排液采氣先導(dǎo)試驗(yàn)井，第一個(gè)“吃螃蟹”。

中原油田與經(jīng)緯公司中原測控公司聯(lián)合攻關(guān)，精選射孔儀器開展地面試驗(yàn)，確保精確射穿油管的同時(shí)不損傷套管，實(shí)現(xiàn)了套管與油管的連通，建立了氣舉循環(huán)通道，解決了高含硫氣井永久封隔器管柱無法氣舉的難題。截至目前，該井已先后成功完成連續(xù)油管沖孔、液氮?dú)馀e施工，日產(chǎn)氣量10萬立方米左右，預(yù)計(jì)可延長大灣4011-2井生產(chǎn)期3~4年，煥發(fā)了積液井的“青春活力”。

該井的階段性成功，驗(yàn)證了油管沖孔氣舉工藝的可行性，為普光高含硫氣井排水穩(wěn)產(chǎn)探索出新路，為后續(xù)產(chǎn)水井的連續(xù)排液生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，開國內(nèi)類似工況下高含硫氣井連續(xù)氣舉工藝應(yīng)用先河，填補(bǔ)了一項(xiàng)國內(nèi)技術(shù)空白，為國內(nèi)其他高含硫氣田排水提供了借鑒。

華北油氣針對性措施改造延長氣井壽命

東勝氣田采氣員工正在對低產(chǎn)低效井實(shí)施維護(hù)作業(yè)。    馬獻(xiàn)珍 攝

□付豫蓉 馬獻(xiàn)珍 李文昕

“2023年我們對59口低效、無效氣井實(shí)施措施改造作業(yè)，日增氣26.4萬立方米，全年累計(jì)增氣4321萬立方米，超額完成產(chǎn)量任務(wù)?！比A北油氣采氣一廠生產(chǎn)技術(shù)室副主任王排營說。

大牛地氣田經(jīng)歷20年勘探開發(fā)，已連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)30億立方米10年以上，生產(chǎn)氣井有2000余口，隨著生產(chǎn)年限增加，每年都會(huì)產(chǎn)生部分低效、無效氣井，采氣一廠對這部分氣井采取有針對性的措施改造，有效延長氣井壽命。

重構(gòu)井身建立新通道

大牛地氣田縱向有7套氣層，開發(fā)初期選擇條件較好的氣層開采，隨著開發(fā)不斷深入，這些氣層的地層能量逐步衰竭。

“2005~2006年投產(chǎn)的老井部分井套管腐蝕嚴(yán)重造成漏失，因無法生產(chǎn)而關(guān)停?！蓖跖艩I說，“我們重新懸掛4寸套管，再次建立井筒產(chǎn)氣通道?！?/p>

D1-1-144井于2006年投產(chǎn)，原來的生產(chǎn)層位是盒3段、太2段，因套管漏失而無法生產(chǎn)，技術(shù)人員開展?jié)摿Ψ治觯J(rèn)為這兩套氣層的剩余氣不多，而其他未動(dòng)用氣層具有較大的儲(chǔ)量潛力。采氣一廠決定重新懸掛4寸套管，對未動(dòng)用的盒1段、盒2段、山1段這3套氣層進(jìn)行壓裂改造，該井投產(chǎn)后，日增氣4800立方米。

疏通井筒救活異常井

在生產(chǎn)過程中，氣井會(huì)因多種復(fù)雜因素?zé)o法正常生產(chǎn)。DPT-116井是2016年投產(chǎn)的井，正常生產(chǎn)時(shí)日產(chǎn)氣3.1萬立方米，但后來附近氣井在壓裂施工時(shí)壓竄，造成該井中部套管變形而關(guān)井停產(chǎn)。

采氣一廠措施作業(yè)項(xiàng)目組認(rèn)定該井仍具備一定的儲(chǔ)量潛力，修復(fù)套管后可以恢復(fù)產(chǎn)量。2023年7月，他們對該井套管變形部位實(shí)施修復(fù)作業(yè)，并采用連續(xù)油管鉆除水平段預(yù)置滑套、分段氣舉等舉措，將水平段目的層疏通干凈?！霸摼a(chǎn)量恢復(fù)到每日3.5萬立方米，比關(guān)井前還高一些?！辈蓺庖粡S生產(chǎn)技術(shù)室副主任師鄭鴻說。

補(bǔ)孔壓裂打開新氣層

“針對井筒條件完好、原先層位沒有產(chǎn)量的氣井，我們直接實(shí)施射孔、壓裂作業(yè)，打開其他有產(chǎn)能的層位?！编嶘櫧榻B。

DK13-FP8井是2020年部署在下古生界的一口定向井，因產(chǎn)氣量較低沒有投產(chǎn)。該廠通過封堵下古生界氣層，上返打開上古生界山1段、盒3段氣層，獲得日產(chǎn)氣2.3萬立方米，自去年4月投產(chǎn)以來，累計(jì)產(chǎn)氣490萬立方米?！?023年，我們用這項(xiàng)工藝施工了5口井，日增氣5.7萬立方米?！编嶘櫿f。