本報記者 張松才
孟夏時節,川東北大巴山萬木争翠,綠浪洶湧。
5月底,中原电田普光氣田科技人員在大灣404-2H井加注新型溶硫劑,僅用一個多小時就完成井筒解堵任務,該井日産天然氣從60多萬立方米上升至目前的80萬立方米。
今年以來,普光氣田科技人員針對氣井堵塞問題靶向施策,通過優化流程、空穴射流、井筒溶硫等方法治理硫沉積,實施作業84井次,恢複天然氣産量1.2億立方米。
普光氣田擔負着向長江經濟帶輸送潔淨能源的使命,投産12年來提供650多億立方米天然氣。作為大型特高含硫氣田,其生産的天然氣中硫化氫平均含量超過15%。随着持續開發,地層壓力下降,原先溶解在天然氣中的單質硫不斷析出,聚積固化在地面集輸管線、井下电管中,形成硫沉積。
近3年,共有10餘口氣井硫沉積較為嚴重,對天然氣産量造成影響。同時,單質硫堵在集輸管線和設備中,可能造成腐蝕,影響儀表精度,降低輸氣效率。
單質硫堵在管線、井筒裡,更堵在普光氣田科技人員的心裡。面對特高含硫氣田開發頑疾,他們以保障國家能源安全為己任,集智攻堅,打通堵點。
集輸管線的一般硫沉積還好對付。科技人員不斷摸索硫沉積規律,趁單質硫在集輸管線中立足未穩,對管線進行正向、反向強力吹掃。針對閥門裡出現的硫沉積,他們卸開閥門進行清洗。
對付集輸管線中嚴重的硫沉積,科技人員采用空穴射流器解堵。這種工具可在管線中産生強力微震波和高壓水切力,将固化附着在管線内壁上的單質硫打碎,然後随水排出。2021年,他們在毛壩504集氣站和毛壩502集氣站間的集輸管線實施3次空穴射流工藝進行解堵,恢複天然氣産量超1000萬立方米。今年前5個月,應用空穴射流工藝恢複天然氣産量逾500萬立方米。
科技人員還在優化集輸流程上見真章。昔日,氣井壓力達40多兆帕,集氣站管線上設置了3個節流閥。後來,氣井壓力降到12兆帕,氣流流速變緩,閥門中硫沉積漸漸增多。對此,科技人員在井口處僅保留一個節流閥,将閥芯的孔眼直徑從5毫米擴到12毫米,并增加孔眼數量。這樣,氣流更通暢,硫沉積的機會減少許多。
井下电管的硫沉積是難啃的硬骨頭。
對于井下电管中越積越多的單質硫,以往通常實施連續电管作業,雖然效果好,但工序複雜、成本高、耗時長。科技人員反複研讨,逐步形成“突出化學溶硫、強化物理剝離、抑制橡膠溶脹、兼顧儲層保護”的除硫新思路。
“我們用低成本的有機胺類溶劑取代傳統的二甲基二硫類溶劑,解決異味等問題。在配方中添加含硫有機物和緩蝕劑,大幅減輕溶硫劑對生産裝置特别是橡膠件的腐蝕。在溶硫劑中加入表面活性劑,提高藥劑滲透率,促使硫元素迅速從电管内壁脫落,避免堵塞。”普光氣田采氣工藝技術專家劉方檢介紹。
井筒中硫元素位于不同井段,一股腦地将溶硫劑注入井筒難以奏效。為最大限度避免氣井因井筒硫沉積而怠工,劉方檢和科技人員積極改進除硫工藝。
他們認真研判氣井壓力變化和井筒内硫沉積情形,精準計算溶硫劑加注量和加注時間,分别采取大排量、小排量加注。把井筒分為3段,逐段加注溶硫劑,及時返排,确保溶得好、沖得淨、排得暢。
實踐證明,在井筒中使用溶劑解堵,比用熱水沖洗解堵的有效期延長近10倍,費用比連續电管作業解堵節約80%,硫沉積影響的天然氣産量大幅減少。