一种产水天然气井复产方法与流程

本发明属于天然气井开采，具体涉及一种产水天然气井复产方法。

背景技术：

1、产水天然气井关井后，因重力分离井底产生积液并使近井筒附近地层含水饱和度增加，开井时井底消耗大量储层能量，无法建立稳定流动，导致气井自然开井复产失败。

2、针对井筒积液无法自然复产的气井，目前国内常用方法为关井一段时间后，在开井前实施注气激动排液、气举排液或泡沫排液，降低井筒压力损失，从而建立稳定流动来实现气井复产。以上方法均为开井作业时采取的措施，并不能预防井筒产生积液，储层伤害大，复产时间长。

3、申请公布号为cn108643873a的中国发明专利申请公开了一种用于压气井修井后复产方法，在开井前利用压缩机提供压力将天然气注入到井底后，推动井底和近井地带的液体移动，直至与地层天然气沟通，克服流体在地层中渗流时受到的阻力及天然气在油管或套管中运动产生的摩阻，建立地层与井口之间的流动通道，达到实现气井复产的目的。该方法存在以下主要问题：该方法采用的作业气体为天然气，须地面配备天然气压缩机，作业条件限制严格，施工过程存在安全隐患；该方法直接采用泵注天然气的方法，未能有效降低井筒积液对储层的伤害；该方法复产成功率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种产水天然气井复产方法，用以解决现有技术进行产水天然气井复产时复产成功率低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种产水天然气井复产方法，包括以下步骤：

3、1)在判断气井不能自然复产时，计算能够使气井复产的起泡剂、表面活性剂用量；

4、2)设置一个初始的驱替半径；

5、3)利用驱替半径计算液氮的用量；

6、4)根据确定的驱替半径，以及起泡剂、表面活性剂和液氮的用量，模拟计算气井复产数据，若气井复产数据不满足气井复产条件，则修正驱替半径，根据修正后的驱替半径，重新执行步骤3)～4)，直至满足气井复产条件；

7、5)泵注满足气井复产条件的起泡剂、表面活性剂和液氮后关井，待开井复产。

8、其有益效果为：本发明的方法是通过关井前泵注起泡剂、表面活性剂和液氮消除关井期间不利因素影响从而实现复产，起泡剂能够增加高渗带挤注阻力便于积液均匀推进，表面活性剂能够降低表面张力从而减小开井时的渗流阻力，液氮起顶替和补充能量的作用，现场实施简单，对气层伤害小，能够有效减轻产水天然气井关井后井底积液和近井带水锁伤害；根据确定的驱替半径，以及起泡剂、表面活性剂和液氮的用量，模拟计算气井复产数据，在不满足气井复产条件时，对驱替半径进行修正，利用修正后的驱替半径重新计算液氮的用量，以找到满足气井复产条件的液氮的用量，该用量为满足气井复产条件的最佳用量，在实际操作过程中依次泵注起泡剂、表面活性剂和液氮，减少近井带积液，从而实现天然气井成功开井复产，提高复产成功率。

9、进一步地，步骤1)中，气井能够自然复产的条件为：

10、δpl1+δpg1＜ph

11、其中，δpl1为关井时由于井筒积液和近井带含水饱和度上升造成的流动附加压力损失，δpg1为与正常生产相比重力损失增加值，ph为气井关井前的油压；

12、步骤4)中，气井复产条件为：

13、δpl2+δpl3＜ph

14、其中，δpl2为临界携液流量条件下泵注液氮后含水饱和度变化造成的生产压差变化量，δpl3为泵注起泡剂和表面活性剂后相渗变化造成的生产压差变化量，ph为气井关井前的油压。

15、其有益效果为：通过自然复产条件的判断，能够确定出产水天然气井能否自然复产，为下一步的气井措施提供依据；通过气井复产条件的判断，确定出满足复产条件的起泡剂、表面活性剂和液氮的用量，使气井产量稳定，能够成功复产。

16、进一步地，步骤4)中，驱替半径的修正方法为：

17、rgi＝rg0×ki

18、其中，rgi为第i次修正后的驱替半径，rg0为设置的初始驱替半径，ki为第i次修正时的驱替半径系数。

19、其有益效果为：通过不断调整驱替半径系数，以确定出符合复产条件的驱替半径，为计算液氮的用量提供数据支撑。

20、进一步地，ki+1＝ki±0.2，其中，ki+1为第i+1次修正时的驱替半径系数。

21、其有益效果为：以0.2的步长不断调整驱替半径系数，通过修正系数对驱替半径进行调整，以确定初符合复产条件的驱替半径。

22、进一步地，设置的初始的驱替半径范围为压降漏斗半径的70％以内。

23、其有益效果为：将初始驱替半径取值范围设置为压降漏斗半径的70％以内，保证初始驱替液氮用量位于合理区间内，降低驱替半径优化难度。

24、进一步地，步骤1)中，起泡剂用量计算方法为：

25、

26、其中，mf为起泡剂用量，rⅰ为ⅰ类储层起泡剂泵注半径，hⅰ为ⅰ类储层总厚度，为储层孔隙度，nf为实验最佳起泡剂浓度。

27、其有益效果为：通过计算出起泡剂的用量，以确定起泡剂的用量是否符合模拟计算的复产条件，进而确定出最终要泵注的起泡剂的用量。

28、进一步地，步骤1)中，表面活性剂用量计算方法为：

29、ns＝1000v积ns

30、其中，ms为表面活性剂用量，v积为关井后井筒中积液量，ns为实验最佳表面活性剂浓度。

31、其有益效果为：通过计算出表面活性剂的用量，以确定表面活性剂的用量是否符合模拟计算的复产条件，进而确定出最终要泵注的表面活性剂的用量。

32、进一步地，步骤3)中，液氮用量计算方法为：

33、

34、其中，v为液氮用量，rgi为驱替半径，h为储层厚度，φ为储层孔隙度，q为井筒容积，为平均地层压力，z为天然气偏差系数，t为气层温度。

35、其有益效果为：通过计算出液氮的用量，以确定液氮的用量是否符合模拟计算的复产条件，进而确定出最终要泵注的液氮的用量。

36、进一步地，步骤4)中，在模拟计算气井复产数据时，利用的数据还包括相渗曲线和关井时间。

37、其有益效果为：在模拟计算时，利用更多相关的数据，使模拟计算出的复产条件更准确。

38、进一步地，步骤5)中，泵注满足气井复产条件的起泡剂、表面活性剂和液氮时泵注顺序为依次泵注起泡剂、表面活性剂和液氮。

39、其有益效果为：通过依次泵注起泡剂、表面活性剂和液氮，排除积液的效果更好，更容易实现天然气井成功开井复产。

技术特征：

1.一种产水天然气井复产方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤1)中，气井能够自然复产的条件为：

3.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤4)中，驱替半径的修正方法为：

4.根据权利要求3所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，ki+1＝ki±0.2，其中，ki+1为第i+1次修正时的驱替半径系数。

5.根据权利要求1或3所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，设置的初始的驱替半径范围为压降漏斗半径的70％以内。

6.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤1)中，起泡剂用量计算方法为：

7.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤1)中，表面活性剂用量计算方法为：

8.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤3)中，液氮用量计算方法为：

9.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤4)中，在模拟计算气井复产数据时，利用的数据还包括相渗曲线和关井时间。

10.根据权利要求1所述的产水天然气井复产方法，其特征在于，步骤5)中，泵注满足气井复产条件的起泡剂、表面活性剂和液氮时泵注顺序为依次泵注起泡剂、表面活性剂和液氮。

技术总结
本发明属于天然气井开采技术领域，具体涉及一种产水天然气井复产方法。包括以下步骤：1)在判断气井不能自然复产时，计算起泡剂、表面活性剂用量；2)设置一个初始的驱替半径；3)利用驱替半径计算液氮的用量；4)根据确定的驱替半径，以及起泡剂、表面活性剂和液氮的用量，模拟计算气井复产数据，若气井复产数据不满足气井复产条件，则修正驱替半径，根据修正后的驱替半径，重新执行步骤3)～4)，直至满足气井复产条件；5)泵注满足气井复产条件的起泡剂、表面活性剂和液氮后关井，待开井复产。本发明的方法，现场实施简单，对气层伤害小；通过确定出起泡剂、表面活性剂和液氮的最佳用量，在进行泵注后，更容易实现天然气井成功开井复产。

技术研发人员：张文昌,陈永浩,陈勇光,党军胜,王龙,吕国强
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27