气田采出水处理关键技术研究

气田采出水存在产出量大、水质复杂、乳化严重等问题,同时气区集气站分布广、距离远,采出水的运输和处理难度较大。为进一步提升采出水运输效率、优化水质指标,强化除油效果,挖掘轻烃增产潜力,全面推行“拉运-管输”工艺改造,优选液压单缸双作用柱塞泵保障输送效率,攻关形成了“破乳+油水分离+气浮+旋流分离”水处理工艺,同时开展油水混输及药剂配伍效果试验,评价工艺运行效果。研究表明:(1)在采出水管输工艺改造基础上,采用集气站-处理厂油水混输模式,可有效提高生产效率,减轻员工劳动强度,降低生产运行成本;(2)采用油水混输,经过“前端破乳+油水分离”工艺处理,可强化油分分离效果,产油率较单一的大罐沉降处理模式提升4.73%;(3)结合“破乳+油水分离+气浮+旋流分离”工艺,按照水处理量60 m^(3)/h,确定了最佳加药类型7种、加药顺序、加药数量等影响水处理效果的关键因素,处理后水质悬浮物去除率为64%,油分去除率为92%。

东胜气田致密高含水气藏合采气井效果评价及产出影响因素分析

为了确定鄂尔多斯盆地北缘致密高含水气藏合采气井开发效果,指导同类型气藏合采气井高效开发。以东胜气田致密高含水气藏为研究对象,分析了单采井与合采井不同开发阶段、不同井区及纵向上的产出效果,以及合采井层间含气性差异对合采井产出的影响,明确了东胜气田致密高含水气藏合采井的开发效果及层间产出的影响因素。研究结果表明:①东胜气田致密高含水气藏合采井具有初期压力高、产量高的特征,但整体开发效果与气藏含气性或产水情况有相关性;②通过参数对比分析,合采井生产层产出效果与产层物性、含气性具有明显的正相关性,产层之间的含气性差异也会影响合采开发效果;③合采井稳定生产临界携液(携泡)流量与气井水气比也具有一定的相关性。结论认为:①东胜气田致密高含水气藏合采井初期压力、产量较高,但在低含气饱和度(高水气比)区域合采井整体开发效果较差,同时气田合采井随着开发时间的推移纵向上层间的产出状况也不断发生变化;②合采气井生产层物性、含气性越好,生产层的产出效果越好,且以物性条件为主导,但在较大的层间含气性差异下,合采井层间易发生严重的气液倒灌使得整体开发效果变差;③合采气井水气比越高,稳定生产临界携液(携泡)流量越大。

东胜气田致密高含水气藏合采气井层间干扰影响因素

为了明确鄂尔多斯盆地北缘致密高含水气藏合采气井层间干扰及其影响因素,指导同类型气藏合采气井高效开发,以该盆地北缘东胜气田致密高含水气藏为研究对象,分析了储集层地质条件、储集层改造对合采井产层段贡献的影响,指出了该类合采气井层间干扰的主控因素。研究结果表明:(1)合采井各产层段贡献率主要受各产层段的孔隙度、渗透率及含气饱和度控制,其产层段孔隙度占主导地位;(2)储层压裂改造对于提高气井产量具有较大的作用,但对合采井各产层段的贡献率却很小;(3)对于致密高含水气藏而言,含气饱和度是合采井产层段贡献率及层间干扰的一个重要影响因子;(4)合采井各产层段之间的孔隙度级差、渗透率级差及含气饱和度级差直接影响着合采井层间干扰程度。结论认为:(1)合采井产层段的孔隙度越大、渗透性越好、含气饱和度越高,则产层段的产量贡献率越大;(2)合采井孔隙度、渗透率及含气饱和度3个参数的级差越大,层间干扰程度越大,当孔隙度级差大于1.248或渗透率级差大于2.69或含气饱和度级差大于1.22时,合采井层间干扰已经非常严重,亟需开展治理。

低渗透砂岩有水气藏改建地下储气库可行性评价--以四川盆地中坝气田须二段气藏为例

低渗透砂岩有水气藏改建地下储气库具有特殊性和复杂性,为了指导同类型气藏开展建库可行性评价,以四川盆地中坝气田上三叠统须家河组须二段气藏为研究对象,在明确建库地质条件可行性的基础上,开展了气藏水侵现状、水体规模等动态特征研究,并基于岩心相渗实验及气藏数值模拟等手段分析了气藏建库可行性及有效库容空间,指出了低渗透砂岩有水气藏改建储气库的可行性评价方法。研究结果表明:①区域断层及顶底板封闭性良好;②建库区储层含气空间动用率仍可保持在较高水平;③气藏整体呈弱—中水驱,边底水处于不活跃—次活跃状态,对主体建库区影响较小;④结合静动态特征认识,主体构造内纯气区与气水过渡区可作为建库可动区域。结论认为:①中坝气田须二段气藏具备改建地下储气库的可行性;②在原始地层压力27.25 MPa下建库区域有效库容空间为106.80×10^(8)m^(3)。

东胜气田A井区二叠系下石盒子组高含水气藏地质建模

为了精细描述致密高含水气藏可供开发调整的有利区、明确储集层参数的空间展布特征,以鄂尔多斯盆地东胜气田A井区二叠系下石盒子组气藏为研究对象,分析了适合高含水气藏的建模方法,综合岩心、测井、钻井等资料,借助Petrel软件建立了该区下石盒子组气藏三维地质模型。研究结果表明:①研究区整体上为北东高、南西低的宽缓单斜,区内发育两条正断层、小型鼻状隆起以及背斜构造;②盒1段河道及复合心滩规模较大,呈“砂包泥”状,盒2+3段河道及心滩规模相对较小,呈“泥包砂”状,研究区泥岩夹层占比为50%,粉砂岩夹层和致密层夹层占比为30%;③所建模型数据与实际钻井情况较为相符,能够快速高效地计算研究区天然气地质储量,计算出A井区下石盒子组气藏天然气地质储量为341.16×10^(8) m^(3)。结论认为:①利用精细水平井单层划分成果细化地层微构造可以建立全区精细构造模型;②建立水平井构型控制的沉积微相模型及隔夹层模型能有效提高物性参数模型的准确度和有效性;③沉积微相、岩石相、断层等主控因素约束的水平井气藏属性参数建模能有效提高物性参数模型的准确度和有效性,在致密高含水气藏“多、薄、窄、密、强、杂”型的储层空间中适用性好。

含水致密气藏特征、开发风险与有效动用对策--以苏里格气田含水区为例

苏里格气田是我国致密气成功开发的典范,随着气田开发逐渐深入,气藏产水问题逐渐凸显,气田西部、东北部及西南部属含水致密气藏,此类气藏探明储量规模达万亿立方米,规模效益开发面临较大风险。分析表明,产出地层水主体为CaCl_(2)型,以变质的古沉积水为主,可划分为自由水、毛细管水与束缚水3种类型。含水致密气藏的形成与分布受生烃强度、微构造、储层非均质性及断裂系统等因素影响,含水致密气藏主体位于低生烃强度区,局部正向微构造单元发育富气区。评价表明,含水致密气藏的开发存在地层水侵入、气井产量低、投资回收难度大、开采成本上升、安全环保及管理等多种风险。需加强以微构造为核心的甜点区预测、气水层测井解释识判、有效储层空间精细描述、直井/定向井+水平井混合式井网开发、优化排采措施与攻关低成本排采技术、产出水集中处理与安全环保预防、全过程水侵防控与风险管理等攻关研究,从而为含水致密气藏的效益动用提供有效技术支撑和对策保障。

川西气田雷口坡组气藏地质特征与开发技术政策

为了确保四川盆地川西气田中三叠统雷口坡组气藏的开发效果,以该气田为研究对象,综合薄片、压汞、测试等资料,分析了储层特征、气水分布等影响开发效果的核心地质因素,确定了开发技术对策。研究结果表明:①该气田处于龙门山前逆冲推覆构造带,构造为北东—南西向展布的长轴状断背斜,呈北高南低的格局,金马构造及鸭子河构造翼部层间小断层和彭县断层伴生小断层较发育;②沉积相为潮坪相,沉积亚相主要为潮间—潮下带亚相,有利沉积微相为云坪、藻云坪,横向展布相对稳定;③储层为白云岩薄互层,具有“千层饼”特征,纵向分为上下两段,具有上薄、下厚的特征,整体表现为低孔隙度、低渗透率特征,储集空间可分为溶蚀孔隙、溶蚀孔洞和微裂缝3种类型;④气藏由北向南不同构造的气水界面逐步降低,呈北高南低分布。结论认为:①按照效益优先、少井高产、有效接替、持续稳产的原则,以构造高部位为优先建产主体目标区,采用一套开发层系,以下储层为主,兼顾上储层,局部细分层系;②该气田处于人口稠密区,采用丛式井组,集中部署大位移、长靶间距大斜度井,提高单井产能和储量动用程度;③优化不同类型气井合理产量,确保边水整体均衡推进;④在主体区进入稳产末期,外围有序接替,实现气藏长期稳产,进一步提高了气藏采收率。

苏里格气田采出水系统防腐工艺对比研究

气田采出水水质复杂、具有较强腐蚀性,苏里格气田采出水水型以CaCl2为主,具有高浊度、高矿化度、高腐蚀性、低pH值等显著特点,细菌含量较高,易造成采出水系统发生腐蚀。通过对4种防腐工艺的研究和现场试验认为:(1)改性环氧涂层防腐效果差,服役3~5年后储罐易腐蚀穿孔。(2)涂层+牺牲阳极防腐需要定期维护,检查阳极状态,运行维护成本较高。(3)高强复合材料内胆防腐施工成本较高,检修时易受损,影响防腐效果。(4)柔性纳米陶瓷涂层防腐施工工艺简单,防腐效果好,适用性强。

致密砂岩气藏数值模拟方法研究——以鄂尔多斯盆地大牛地气田太2段气藏为例

数值模拟技术是目前剩余气定量表征、气藏调整方案优化和产量预测的主要手段之一。然而,致密砂岩气藏复杂的储层地质条件和渗流特征,使得在采用常规数值模拟技术时难以准确描述剩余气的分布规律。为了实现对致密砂岩储层剩余气的精细定量表征,以鄂尔多斯盆地大牛地气田太2段气藏为研究对象,分析了不同渗流特征因素对产量的影响,同时基于致密砂岩气藏渗流理论,结合气藏工程和室内实验分析研究,建立了启动压力梯度、水锁伤害、应力敏感等在数值模拟中的等效表征方法。研究结果表明:①随着该区气藏开发的进行,地层压力降低和外来液气的侵入,岩石储层产生的应力敏感效应和水锁伤害会降低储层的有效渗透率,严重影响气井产能;②随着地层水和外来液体的侵入,气井在生产中会出现储层水锁伤害,利用相渗水平端点标定实现束缚水变可动水模拟,垂直端点标定实现生产初期水锁气相渗流伤害模拟,进一步在模型Schedule模块中通过对不同阶段相渗曲线调用,解决了气井中后期压力拟合偏差大的问题;③在数值模拟中考虑了启动压力梯度等因素的等效表征后,模型历史拟合符合率由之前的45%提高至85%,计算结果更加符合矿场的实际情况。结论认为,该研究成果完善了致密砂岩气藏渗流理论和数值模拟方法,对同类型油气藏的高效开发具有理论指导和实践意义。

致密高含水气藏调整生产制度后动态变化及影响因素——以东胜气田锦30井区为例

为了充分认识致密高含水气藏调整生产制度后的生产规律,以鄂尔多斯盆地北缘东胜气田的锦30井区为研究对象,通过对调产井按调产比例、生产液气比、日产气量大小进行分级,分析压降速率及单井可采储量(EUR)生产动态指标变化及产生的原因,总结调产后气井的生产规律。研究结果表明:①下调生产制度井的压降速率受下调比例影响明显,随着下调比例的增加,压降速率下降比例呈直线上升;②下调生产制度井的EUR受生产液气比影响明显,随着生产液气比的增大而增大;③当提产比例小于50%时,上调生产制度井的压降速率基本不受提产比例影响,当压降速率大于50%时,上调生产制度井的压降速率受提产比例影响明显,随着提产比例增加快速上升,同时压降速率还受日产气量影响明显,随着日产气量增加而减少;④上调生产制度井的EUR受生产液气比影响明显,随着生产液气比增大而增大。结论认为:①上调井应选择日产气量大、生产液气比小的气井提产,且提产比例应小于50%;②下调生产制度井应选择生产液气比较大的气井,在满足携液的基础上尽可能增加下调比例。

苏里格气区盒8段地层古今构造特征及其对气水分布的控制作用

苏里格气区构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部,近年来的勘探开发表明该区盒8段储层有近1/3的探井不同程度地产水.盒8上亚段的产气、产水井主要分布在布拉格苏木—乌审旗一带,盒8下亚段则主要分布在毛脑海庙—雷龙湾的北部及东北部地区.剖面上气水分布关系复杂,多个不同含气性的渗流单元相互叠置,气水分异作用不明显.分析认为:古今区域构造背景对盒8段储层内气水宏观分布具有较重要的控制作用,表现为东部相对富气、西部相对富水,而局部构造对气水分布的控制作用并不明显;K1末盒8段地层的构造面貌比较复杂,气、水多产出于构造平缓的斜坡带上.多因素的分析表明,气源条件、沉积特征、储层非均质性是影响气水分布的首要因素,在这一背景下,构造演化特征控制了气水分布的宏观格局.

高含硫气田水控制氧化脱硫模拟实验及去除动力学

以HS^-为主要被氧化对象,以空气为氧化介质,对高含硫气田水进行控制氧化使单质硫为主要产物,考察了不同工艺参数对硫去除效果的影响,并探讨了硫去除以及单质硫生成动力学过程。结果表明,合理控制氧化对象和反应条件,是基于单质硫回收为目标的含硫废水处理的一种有效手段,可避免高价态硫产生。最佳条件(水样pH稳定在7、高分子络合物催化剂C加量50 mg/L、空气流量150L/h)时除硫效率可达92.13%,单质硫的收率为16.45%;硫化物去除动力学过程可用一级动力学方程ln[S^(2-)]=6.186-0.019t描述,相关系数R^2为0.972,表现反应速率常数为0.317×10^(-3)S^(-1);单质硫生成过程动力学方程为[S]=22.95lm+23.51,及时分离新生态硫以及抑制S_2O_3^(2-)产生是获取更高单质硫收率的必要手段。

靖边气田下古气藏相对富水区控制因素及气水分布模式研究

根据马五1地层相对富水区的平面分布特征,结合测井解释成果、区域构造演化及特征,对控制相对富水区的地质因素进行了分析。认为区域构造特征是控制相对富水区分布的基本条件,储层的非均质性决定其具体的分布形式。在此基础上,提出了4种气水分布模式。并指出由于岩性变化和储集条件变化形成的相对富水区是该区气水分布的主要类型。

莺歌海盆地中央泥底辟带气田水地球化学特征及其油气地质意义

以莺歌海盆地东方区和乐东区气田水样品水化学常规分析为切入点,利用气田水矿化度、水型、钠氯系数(变质系数)、脱硫系数,氯镁系数等参数,深入分析了两区气田水地球化学特征及水化学组合参数特征,并判识对比了两区气藏封闭程度及其保存条件。在此基础上,结合莺歌海盆地天然气成藏地质条件,重点剖析了两区气田水分布规律及成因控制因素,探讨了两区气田水与天然气运聚成藏之间的成因联系。强调指出,两区气田水具有相似的形成演化特征,天然气保存条件好,但对比两区气田水的水化学组合参数,乐东区天然气保存条件稍差于东方区;东方区气田水以NaHCO3水型占绝对优势,其分布规律与断裂系统存在密切联系。该区水文地质开启程度差,气藏盖层封闭性好,有利于天然气富集成藏。乐东区气田水类型多样,成因复杂,天然气保存条件较好但相对东方区稍差。两区气田水具分区分块分布规律,莺歌海盆地泥底辟及其伴生热流体活动对气田水成因及分布规律与天然气运聚成藏等均具有重要控制作用和影响。

磨溪气田的腐蚀与复合缓蚀剂CZ3-1+CZ3-3的研制及应用

川中矿区磨溪气田井下油、套管及地面集输设施腐蚀严重，经调查研究，确定为典型的酸性油气田综合性腐蚀。研制了油溶性成膜缓蚀剂（液相缓蚀剂）ＣＺ３１和水溶性挥发性缓蚀剂（气相缓蚀剂）ＣＺ３３，将两者复配使用，对高温（８０℃）高Ｈ２Ｓ气体分压和高ＣＯ２气体分压下该气田采出水的腐蚀有良好的减缓作用，已通过现场试验，在磨溪气田推广使用。在现场试验中使用了加拿大ＣａＰｒｏｃａ腐蚀监测系统。

次氯酸钠氧化去除气田水中COD研究

简要分析了四川气田水的水质状况 ,提出了电解气田水产生NaClO氧化其中的COD的思路。对温度、停留时间、pH值及NaClO浓度等对气田水中COD氧化的影响进行了实验 ,得出NaClO浓度是影响COD降解的主要因素。根据实验结果 ,对气田水中COD中有机物进行了初步分类 ,并对各类有机物消耗氧化剂的量进行了分析。

白19井排水管线的化学清洗

对于产水气田 ,地面集输系统结垢时有发生 ,结垢会造成设备及管线堵塞和腐蚀 ,对排水采气工艺的实施影响极大。文中介绍了西南油气田分公司蜀南气矿白 19井排水管线的结垢及化学清洗情况 ,并结合现场施工对排水管线的化学清洗提出了几点认识与建议。

产水气田排水采气技术的国内外研究现状及发展方向

随着气田开发时间的延长,产水气田的出水井数量迅速增加,导致产量大幅下降,给气田稳产和国家供气的稳定带来了严峻挑战。排水采气技术作为解决气井出水、保障气田稳产的主体技术,正面临着一系列新的挑战,现有排水采气技术现场不适应性问题逐渐突出。如果对排水采气技术面临的现状和技术瓶颈不清楚,会导致攻关方向不明确,严重制约技术的进一步发展。因此,从中国已开发气田的系统分析出发,探讨了排水采气技术在气田开发过程中的作用及地位,阐述了国内外排水采气近年的研究进展,并剖析了现场存在的问题,梳理出了中国排水采气当前阶段面临的三大挑战,并结合国内外排水采气技术的研究现状与面临的问题,为未来排水采气技术的发展提出了六个攻关方向。研究结果对排水采气技术的发展具有指导意义。

超高压气田天然气中气态水含量确定方法优选

地层天然气中往往存在一定量的气态水,气态水的存在会影响气田正常开发,如井筒积液、水合物堵塞、腐蚀管线,特别对于存在高矿化度地层水的高温高压或超高压气田,压力下降造成的地层水蒸发甚至可能使地层产生"盐析",污染储集层。因此,气态水含量的准确预测对于高温高压或超高压气田的开发具有重要意义。以KS2高温超高压气田为例,通过对国内外高温超高压条件下天然气中气态水含量确定方法进行对比分析,发现超高压条件下,由于气态水含量较低等原因,实验方法难以准确测定,经验公式法计算误差较大,而结合能够适应极性物质如水、盐相平衡计算的HV混合规则的状态方程法计算结果较为可靠,同经典的Mcketta-Wehe图版一起,能够适应高温超高压条件下天然气中气态水含量预测,从而为高温超高压气田开发提供一定依据。

荔湾3-1气田深水段管线路由区工程地质分区与评价

详细分析了荔湾3-1气田深水段管线路由区前期的勘察数据,并且结合路由区地形地貌特征、海底浅层土的分布与工程地质特性以及海底土体稳定性等要素对气田管线范围内土层进行了工程地质分区与评价,对在不稳定区的工程设施提出了相应的工程措施。荔湾3-1气田深水段管线路由区地质分区与评价有利于指导该区管线铺设与油气开采设备装配,同时也可为深水项目工程场地评价提供参考。