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南德克萨斯州使用耐腐蚀连续油管解决气井排液难题–六年的案例分析 1 摘要 在气井中下入连续油管进行排水采气是一种行之有效的方法，由于常规金属材料制成的连续油管受CO2腐蚀经常发生断脱事故，此种方法在21世纪初期在南德克萨斯的Lobo油田中就停止了使用。自从2004年以来，康菲公司安装了90套耐腐蚀连续油管速度管柱作为常规碳素钢连续油管的替代品，安装此类连续油管的井增加气产量超过14.16×104m3/d，与安装碳素钢连续油管相比，极大的降低了故障率以及修井次数，为制定选井标准、安全措施、生产规范等提供了依据。同时，也介绍了两种不同的金属材料管柱的对比情况，后期使用状况的检查数据分析以及全过程的潜在成本等情况。 2 内容介绍 南德克萨斯州Lobo油田是一个已产22.65×1010m3天然气的致密岩层的老气田，发表的论文中已经详细阐述了康菲公司管理着类似特性的1800口生产气井，每口井的平均产量大约为4248 m3/d，其中80%的井的流速低于临界流速，存在着井筒积液问题。 康菲公司于20世纪80年代后期开始在南德克萨斯安装了连续油管速度管柱进行排液采气作业。90年代，已经在井深为1920m至3536m，外径为60.3mm或73mm的油管或73mm至88.9mm外径的套管中，安装了90多套31.75mm外径的碳素钢连续油管速度管柱，随后也安装了少量的38.1mm外径的连续油管。 生产结果表明，大多数安装了连续油管速度管柱的井成功实现了排液采气，增加了气产量。但是，3至15年期间，总共有30套碳素钢材料的连续油管受CO2腐蚀而损坏。在修井前CO2腐蚀导致管柱穿孔而发生断脱事故。在大多数情况下，连续油管在几个月或几年内就损坏，早于发现故障而进行的修井作业。从井中打捞出损坏的连续油管成本较高，在1998年之前还不知道使用腐蚀抑制剂的方法来减轻连续油管的腐蚀程度。 2004年，与其它耐腐蚀合金钢相比，使用不锈钢合金连续油管降低了成本。然后，康菲公司开始重新在南德克萨斯候选井中安装了低成本的耐腐蚀连续油管速度管柱，其排液采气作业取得了不错的效果。 2.1下入速度管柱几点原因 下入小直径管柱可以提高流体速度，避免气井产生积液，延长气井的生产寿命，从而提高其采收率。管柱排液特线曲线（如图1所示）（Coleman 1991）表明，73mm生产管柱以及0.69MPa的气井需要大约1.2×104m3/d的气体才能保持产量在临界流量以上，而38.1mm的生产管柱在地面压力相同的情况下只需要0.5×104m3/d的气体即能够实现排液采气。 如以前的文献（Harms 2009）所述，在南德克萨斯下入速度管柱进行排液采气同样也获得了成功。实践表明，使用速度管柱进行排液采气尤其适用于那些由于机械原因如采用变径生产管柱、短接、结垢、腐蚀造成壁厚变薄和管柱刺漏等原因导致不能利用柱塞进行有效举升的积液气井。对于那些缺少有经验的柱塞举升技术人员以及由于沉砂较多导致柱塞举升困难的井，利用速度管柱不失为一种不错的选择。 与其它人工举升方式或井口压缩装置相比，在延长连续流动期间利用速度管柱举升所需的设备较少，在控制器的作用下可获得稳定的产量，因此，偏远地区常采用速度管柱进行排液采气。另外，与柱塞举升相比，连续流更加容易产生滑脱效应，分离气体以及使用压缩设备处理气体产生的效果更好。 安装连续油管速度管柱具有明显的优越性，例如，封隔器坐封于射孔层段上部时，长距离的连续油管速度管柱可以显著降低井底流压，增加生产压差，因此可以增加产量，提高采收率；下入连续油管速度管柱后不需要进行压井作业，因此能够保护低压油藏免受压井液、固体颗粒的损害，下入桥塞的过程中也可避免发生机械损害；可以利用悬挂于井中的连续油管进行洗井作业，清除固体颗粒，因此能够显著节约成本；速度管柱增加了通过观测环空压力监测井下状态的一种途径，可通过连续油管或环空两种途径添加连续起泡剂，实际上可以代替毛细管柱安装于井中。 通过系统节点分析法以及综合产能预测模型优选速度管柱直径。例如，利用综合产能模型分析Lobo井表明，在现有73mm生产管柱中下入38.1mm的连续油管后可以多生产9.49×106m3的产量。实际产量表明，由于低估了生产能力和油藏压力，建立的38.1mm的连续油管产能预测模型过于保守，与先前的产能预测相比提高了大约10%的产量，如图2所示。 由于流通面积减少，保持产量不变生产时必然会增加摩擦压力降，以平衡减少的液体持液率产生的回压。由于产水量和凝析油产量的增加，必然造成摩擦压降急剧的增加。 综合产能预测模型能够预油气井的产能，优选连续油管直径以减轻由于流通面积减少造成的产量损失。其方法是下入开口式连续油管，这样既可利用管柱生产，也可利用环空生产，增加了其生产的灵活性。当利用环空生产时，通过油管的当量直径对其进