高压高气油比自喷井水合物冻堵解除及防治.pdf

石油地质与工程 2014年11月 PETROLEUMGEOLOGYANDENGINEERING 第28卷第6期 文章编号：1673—8217(2014)06—0130—03 高压高气油比自喷井水合物冻堵解除及防治 覃勇，张世栋，邢廷瑞，刘建东，张军 (中国石油新疆油田公司陆梁油田作业区，新疆克拉玛依834000) 摘要：高压高气油比自喷井生产过程中可能生成水合物，水合物能堵塞井筒、阀门、管线和设备，降低油井产能。从 水合物的生成条件及影响因素入手，对水合物冻堵解除及防治技术进行了探讨，以陆梁油田SN6320井水合物解除 为例，采取油套环空流体加热法，可安全有效地解决水合物冻堵问题；通过对井口工艺流程进行临时改造(外移水 合物生成位置)并控制井口压力，该井顺利生产，并可预防水舍物的生成。 关键词：高气油比自喷井；水合物生成；解堵措施 中图分类号：1’l巳38 文献标识码：A 在高压高气油比自喷井生产过程中，在一定条 因素均能影响水合物的生成和分解过程。水合物相 件下液态水与天然气中的某些组分就会在某些部位 平衡的影响因素主要有[1]：①天然气的组分及组成： 形成冰雪状复合物，通常称之为天然气水合物。这 它是决定是否生成水合物的内因，其酸性组分可促 些水合物能堵塞井筒、阀门、管线和设备，降低油井 进水合物的形成，而非水合物生成组分则抑制水合 产能，影响正常生产，情况严重时甚至会造成油气井 物的形成；②压力和温度：降低温度和升高压力均有 停产。冻堵发生后若处理不当，又有可能伤害操作 利于水合物生成，且压力越高，生成水合物的临界温 人员和损坏相关设备，造成安全事故和经济损 度也越高；③含水饱和度：气体被水蒸气饱和是水合 失[1。2]。因此，水合物冻堵解除及防治是多年来困物生成的基本因素之一；④离子浓度：水溶液中离子 扰生产的一个突出问题。 浓度越高，水合物形成温度越低。 针对上述问题，本文从水合物的生成条件及影 焦耳一汤姆逊效应，又称节流效应，是描述气体 响因素人手，对水合物冻堵解除及防治技术进行研 或液体在绝热条件下通过阀门或多孔塞等节流装置 究，并成功对因水合物冻堵被迫关井近一年半的陆 前后温度发生变化的现象。除氢气、氦气和氖气等 少数气体外，大多数气体在室温常压下节流时均为 梁油田SN6320井进行解堵和防治，实现了该井的 复活并维持其正常生产。 冷效应。在正常生产过程中，当油气流经油嘴时，产 生节流膨胀效应，使得油嘴后体系温度降低，当温度 1水合物的生成条件及影响因素 降至水合物生成的临界温度时，就有可能开始生成 要想研究水合物冻堵解除及防治的有效方法， 水合物；在气液混合物从井底流向井口的多相管流 须对水合物的生成条件有所了解。它的生成除与天 中，沿程压力和温度均逐渐降低，当温度降低到水合 然气的组分及组成和游离水含量有关外，还需要一 物生成温度时，有可能形成水合物[4’5]。 定的热力学条件，即压力和温度。水合物的生成需 2水合物冻堵解除 要以下条件[3]，其中两个必要条件是：①天然气中含 有足够的水分，以形成孔穴结构；②具有一定的温度 和压力条件，如高压和低温。另外的辅助条件是：① 产原油3t、天然气5000m3，生产气油比高达1666 气体处于脉动紊流等激烈扰动中；②硫化氢、二氧化 m3／t，含水率为2％，井口压力高达17MPa。由于 碳等酸性气体的存在；③微小水合晶核的诱导以及