周瑞立:排水有术 采气有道
鄂尔多斯盆地大牛地、东胜气田进入开发中后期,低压、高液气比如同一对枷锁,牢牢束缚着气田的效益开发。“气井压力持续走低,井筒携液能力随之下降,积液排不出来越积越多,气越产越少,气井就像得了‘水肿病’,喘不上气,产不出气。”工程院采气工艺研究所所长周瑞立打了个形象的比方。排水,成了采气人绕不开的命门。
传统排采工况诊断方法仅从井筒携液角度判断积液,实际应用中频频“误诊”,准确率不足70%。“不是模型错了,是模型不够用了。”周瑞立直言,“致密高含水气藏,气藏产出动态在变,地面管网压力在波动,只盯着井筒那一段,就像只摸脉不看全身,治不了根。”
他带领创新团队攻关“地质工程一体化排采动态诊断”,建立基于产水影响的气液两相动态物质平衡方程,把气藏产出动态、地层能量衰减、井筒多相流动的耦合关系纳入统一数学框架。团队创建的液膜-液滴混合携液模型,将大液量条件下液膜反转、液滴聚并等微观机制纳入考量,又创建井-藏协同工况分析方法,把气藏、井筒、地面管网作为一个完整系统进行动态诊断,指导了123口低效井开展措施挖潜治理工作,应用有效率93%。
诊断准了,怎么治?低压井数越来越多,凝析油产出特征日趋复杂,现用药剂类型单一、稳定性不足。“毛病多了,方子却没换。气井产出特征变了,药剂还是老一套。常规药剂效果越来越差,再这么下去,路只会越走越窄。”周瑞立看在眼里,急在心里,“必须搞自主研发,这事等不得,也靠不得别人。”
公司前期采用统一采购模式,技术人员均无药剂研发经验,一切从零开始。周瑞立顶着压力牵头启动泡排剂自主研发,带领团队从分子结构入手,突破传统稳泡思路,于实验室连续254天夜以继日摸索,历经近300次实验测试优化,成功自研耐低压NM8-14泡排剂,泡沫含水率降低44.8%,压力、产量应用下限降至0.6兆帕、1700方/天。针对低产低压阶段凝析油类型多、常规泡排受限的难题,团队基于“气相色谱法+分子动力学”明确凝析油碳链消泡特性,研发抗复杂碳链凝析油泡排剂体系。如今,团队正进一步向煤层气泡排剂攻关,让这套“因地制气”的药剂体系在更复杂的气藏条件下落地生根。
然而,随着地层能量进一步衰减,水淹井日渐增多,单靠泡排已难以托底,周瑞立带领团队转向智能柱塞攻关。针对低液气比井,研发智能间开排采技术及电动针阀控制系统;针对高液气比井滑脱难题,配套智能柱塞工艺及高密封工具,集成开发管控系统。结合气田低压、低产、高液气比特点,明确工艺应用边界,精准配套,累计推广121口井,日产气28.2万方。
技术能不能用,最终要看现场。在周瑞立办公桌背后的墙上,一直挂着大牛地、东胜气田井位图,被他用红笔圈了又圈。冬季的鄂尔多斯,气温零下二十多度,他裹着棉大衣在井口一蹲就是几个小时,记录每一个压力波动、每一组流量变化。“周所常说,搞排采技术,不能坐在办公室里‘拍脑袋’,要到井口去‘接地气’。”团队成员薛朝阳说,“但他又不仅仅是‘技术控’。在他看来,排采技术背后,是对气田开发规律的深刻洞察,是对地层能量的敬畏与善用。”
团队围绕气田实际需求形成了一条完整路径:先以井藏协同分析方法开展动态诊断,把低效井、积液井、递减井找准;再根据流态和能量特征,选择对应工艺;最后通过现场跟踪、数据反馈和工艺制度优化,形成“诊断-治理-评价-再优化”的闭环。
“排水有术,这个‘术’,是技术、是方法;采气有道,这个‘道’,是规律、是理念。”周瑞立说,“致密高含水气藏的开发,不能蛮干,要顺势而为。把每一分能量都用在刀刃上,让低品位储量变成实实在在的产量,让老气田焕发新生,这是采气人的责任,也是采气人的荣耀。”正是这种“术道结合”的理念,让他的技术创新有了灵魂。井藏协同诊断解决“看清问题”,精细泡排与智能排采解决“精准治理”,现场施行则解决“落地见效”。三者贯通,才真正实现了从“携液”到“井藏协同”、从“常规排采”到“智能排采”的转变。那些曾经“喘不上气”的气井,正以更智能、更高效的方式,将地下的清洁能源源源不断送往千家万户。(乔倩瑜)