消减控制二氧化碳气窜对集输系统运行的影响

王成训

摘要：二氧化碳驱的推广对于原油产量目标的实现至关重要，可以解决气田扩能后新增二氧化碳埋存与循环利用的问题，保障气田高效、环保、安全生产。同时，二氧化碳驱能够提高低渗透油藏单井产量，对于稳定并提高单井产量意义重大。但是，随着二氧化碳气体注入量的增加，二氧化碳气体会作为伴生气，随原油被采出到地面，给原油集输系统带来气窜的危害，影响集输系统的平稳运行。本文着重讲解了日常工作中解决处理气窜的几种的常用方法的对比，希望能够给予各油田解决气窜问题作为参考。

关键词：二氧化碳驱;气窜的危害;处理方法

1.现状调查

松辽盆地二氧化碳驱油与埋存示范工程是中国石油承担的国家重大科技专项示范工程项目。该示范工程是从长岭气田的天然气中捕集二氧化碳，将其用于低渗透油藏驱油，在实现二氧化碳驱提高采收率的同时埋存二氧化碳，随着二氧化碳气体注入量的增加，二氧化碳气体会作为伴生气，随原油被采出到地面，给原油集输系统带来气窜的危害，影响集输系统的平稳运行。

2.分析原因

2.1地层发生气窜的原因

气体的流速是原油流速的400倍，是水的流速60倍，在具有较大压差的油藏指进现象更加明显，损害了地层的机理，主要是使油的相对渗透率变坏，油井发生严重的气窜。

2.2气窜对地层的影响

发生气窜后地层压力下降，采收率降低，另外还能引起其他负面效应，如引起气体膨胀，引起油层温度下降，引起沥青质和蜡沉淀，从而堵塞地层通道。

2.3气窜对原油集输系统的影响

气窜井回油压力增高，温度低，阻碍其它油井的回油，不但影响气窜井的原油产量，还影响到其它油井的原油产量。另外，油井发生气窜后，如果发现不及时，除造成其它油井的回油压力增高温度降低外，还能发生管线凝结、密封填料漏失，密封点泄漏等事故。

3.控制措施

3.1调整二氧化碳气体注入方案

首先采取控制注气与采油速度，均衡注气，保持注采平衡，控制注采压差，甚至降低注气速度，也是防止气窜的措施之一，但是注入单井各井油压不一定，有高有低，导致有部分注入井出现注不进的状况，况且注入量减少，也起不到埋存驱油目的，失去了埋存驱油意义。

3.2单井罐车泄压方案

其次采用单井罐车泄压，在单井现场用运输油罐车与油井套管连接，泄放井底压力，分别试验黑+79-3-1、黑79-3-03和79-1-3三口井，每天每口井泄压2小时以后，发现罐车泄压只能暂时卸掉部分压力，当停止单井罐车泄压后，油压还会恢复到泄压前的压力，起不到泄压作用，而且单井泄压费用比较高，员工操作难度大，每口井用一台罐车需要运输费用200元/小时，并且需要员工现场监督，二氧化碳气体从高压泄放到低压还容易產生干冰，导致管线发生冻堵，泄压效果满足不了生产要求，浪费人力物力，增加生产成本。

3.3掺输系统安装止回阀方案

采用掺输系统安装止回阀，当单井原油管线压力大于掺输压力时，止回阀关闭，防止气体进入掺输系统，保证掺输系统压力、温度正常运行，当掺输压力大于单井油管线压力时，掺输水进入到单井油管线，与油井产出物汇合，进入集输系统恢复正常生产，解决了高压气体进入掺输系统的问题。

3.4安装密闭循环计量罐方案

当单井回油压力达到1.5MPa时，将单井回油流程切换到计量流程，将卧式计量罐作为泄压罐，泄放单井压力，并对单井进行计量，同时也能控制集输系统压力平稳。泄放气体依靠系统压力输送到注入站进行处理回注，达到密闭循环注入，解决了单井回油管线气窜问题。

4.检验效果

结合3.3和3.4试验方案，在采油试验队0号井组黑79-1-3单井进行试验

4.1黑79-1-3运行参数

黑79-1-3单井正常生产时掺输压力在1.0MPa-1.2MPa之间，温度58℃-60℃之间，油井回油压力在0.6MPa-0.8MPa之间，回油温度35℃-38℃之间，此参数能够保证集输系统平稳运行。

4.2黑79-1-3气窜时参数

当油管线发生气窜时，掺输系统压力能增大到3.5MPa-4.0MPa之间，温度降至15℃-20℃之间，回油压力增大到3.5MPa-4MPa，回油温度降低5℃-10℃整个集输系统运行压力波动较大，温度较低，同时还导致与其相关的黑79、黑79-3-03、黑+79-3-1井回油压力增高，温度降低，造成油井不出油。

4.3黑79-1-3技改后参数

采取在黑79-1-3单井现场掺输管线上安全止回阀，当黑79-1-3单井发生气窜压力大于1.2MPa时，此时止回阀关闭，掺输系统压力保持在1.0MPa-1.2MPa之间，温度保持在58℃-60℃之间，再将黑79-1-3单井回油工艺倒计量流程进行系统泄压计量，回油管线泄压至1.0MPa时，掺输管线止回阀开启，掺输水进入回油管线，集输系统运行平稳，当集输系统运行平稳4小时后，切换到正常生产流程，恢复生产。经过反复十余次试验论证，确认此项试验是目前解决集输系统二氧化碳气窜的最佳方法，不仅增加原油产量、节约成本、减轻岗位员工劳动强度，同时也避免环境污染。

5.结束语

总之，根据以上的结论，计划在2019年5月初期在采油一区4号井组和采油三区2号井组筛选10口气窜严重单井作为试验井，组织人员反复试验论证，摸索出最佳调控方法，予以全面推广。