高含硫气井井筒硫沉积预测与防治技术(4)

2019-08-31 22:32

法测定其溶解度,溶硫剂溶解度对比:序号 溶 剂 溶 解 度(g∕100mL) 溶解时间(min) 1 四氯乙烯 较小 — 2 甲苯 2.5 57 3 乙二胺 4.5 120 4 乙醇胺 4.25 120 5 二乙烯三胺 15.0 90 6 三乙烯四胺 8.0 60

从表 中数据得知:二乙烯三胺和三乙烯四胺溶硫的溶解度最大,而乙二胺和乙醇胺稍小点。

在筛选溶硫剂单剂时,以溶硫速率和溶解度作为主要指标,三乙烯四胺、二乙烯三胺、甲苯、乙醇胺和乙二胺溶硫速率快,溶解度大,适合用作溶硫剂单剂。由表4.5 所 列出的溶硫剂单剂主要性质,甲苯遇热、明火或氧化剂易着火,而乙二胺具有腐蚀性, 3、案例分析

(1)、实例井X-1 在配产5×104m3/d~10×104m3/d 时,如果井筒发生硫沉积,主要发生在井筒上部,一般位于井口以下几百米范围内,这与现场实际情况相符。硫的沉积情况分析:

实例井X-1 以9.1×104m3/d 产量组织生产,因硫沉积发生井筒堵塞,进行解堵作业,2006 年9 月一次作业情况

如下: 用压裂车解堵,在刚加完200L 酸后就出现泵压超过50MPa,加酸情况见表:

11:17~11:19 200 26↗50 因油压超过50 MPa 而停泵 11:19~11:29 - 50↘43

11:29~11:40 - 43↘0 堵塞点基本被酸洗穿,酸液流向井底

11:40~11:46 - 0↗23 井底压力传到井口

按照加酸情况分析,忽略液体压缩系数和作业过程中的损耗,可以通过下式简单推算出堵塞点的位置: h = V /(πR2 ) (5.1) 式中 V——加酸量,m3; R——油管半径,m;

h——堵塞点距离井口的位置,m。

由此可计算得堵塞点距离井口在100m 以内,与自编程序预测结果一致。同时,实例井X-1 历次放空解堵情况也表明,在实施放空解堵作业时,在堵塞解除以后,油压瞬间上涨至每次最高关井压力,脏物在很短时间内从放空火炬排出,气井堵塞位置井口附近。

(2)、硫的运移情况分析由预测结果可知,实例井X-1 以10×104m3/d 产量组织生产,不会在井筒发生沉积,析出的硫能够被高速气流携带出井筒,但是析出的硫在被高速气流带出以后,必然进入地面生产管线,在孔板、分离器捕捉网、

积液包等位置,随着管径的变化等出现沉积,这与实际生产情况吻合。

十三、 防治措施与建议

由实例井X-1 生产现状,如果配产过小,将井筒将会出现硫沉积;合理配产可避免硫在井筒的沉积,但此时应关注析出的硫进入地面管线的情况。在预测结果的基础上,结合室内实验研究成果,对实例井X-1 提出有针对性的防治措施与建议,用于指导现场生产,具体如下:

(1)为避免硫在井筒的沉积,配产应考虑在 10×104m3/d 以上。

(2)针对分离器因析出硫被高速气流携带进入地面管线可能发生硫堵,采用两套分离器,便于在发生堵塞时不停产清洗检修,还应从设计上改进分离器分离头内部结构,变不可拆卸式为可拆卸式。

(3)由于硫的析出和沉积与温度和压力有关,在地面流程中,应关注节流处节流前后硫溶解度的变化。

(4)采用复配形成的溶硫剂LJ-1 合理配方,用于预防和解除井筒、管线内壁以及设备内壁已经产生的硫沉积,加强监测和加量的调整研究。

(5)鉴于该井产量较大,建议采用连续注入溶硫剂注入方法。

5 实例分析与应用

(1)井筒出现硫堵,一般采用常规的放空解堵,恢复正常生产。

(2)通过常规的放空解堵无法恢复正常生产,应考虑有机解堵或酸堵。

(3)加强站场改造,进一步优化地面工艺流程,尽量避免变径和过多的弯段。

6、对重庆气矿实例井X-1 进行了验证,预测结果与该井实际生产情况一致。

(1)通过敏感性分析,在不同产量、不同油管尺寸下,高含硫气井井筒温度将随产量增大而升高,但是油管尺寸对温度的影响较小;井筒压力随产量增大而降低,随油管直径的增大而升高。配产越大,在相同井深位置硫的溶解度也越大。如果有析出,析出位置将随产量的增大而向井口位置上移。

(2)以溶硫速率和溶解度作为主要指标,综合考虑配伍性、腐蚀性、经济性和回收利用情况等因素,通过溶硫剂优选室内评价实验研究从14 种能够溶解硫的实验样品中优选出乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺三种单剂。通过与现场使用的防冻剂乙二醇进行复配,最终形成了适合川东地区高含硫气井生产的溶硫剂LJ-1 合理配方。对溶硫剂LJ-1 分别开展了温度影响、地层水影响以及腐蚀性能评价,实验研

究表明其溶硫速率快、溶解度高、腐蚀小。(三烯四胺、乙醇胺、乙二醇,比例2:2:1)


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