迭代溶硫剂增产天然气5亿立方米

注5吨溶硫剂,焖井1小时,开阀,天然气奔涌出井!

11月13日,从普光气田传来井筒硫沉积治理好消息——由于应用第四代井筒溶硫剂解堵,大湾404-2H等4口井日均增产天然气8.5万立方米,单井解堵有效期平均延长6.8天。

中原油田长期致力高含硫气田井筒硫沉积治理技术攻关,持续开展井筒深部硫沉积长效清防技术研究,自主研发出四代溶硫剂,成功破解了溶硫量低、井中橡胶件腐蚀溶胀严重、单质硫二次堵塞、药剂成本高等难题。2020年以来,普光气田开展井筒硫沉积治理400余井次,累计增产天然气5亿立方米。

 向井筒硫沉积说“不”

普光气田是我国最大的高含硫气田,是川气东送主气源地,2009年投入开发。

由于多年持续开发,井下压力、温度持续下降,天然气中的单质硫便在井中析出。这些单质硫像垢渍一样吸附在井中油管内壁。日积月累,“垢渍”越积越厚,油管内径越来越细,天然气出井越来越难,严重影响气田产量。

2019年6月,中原油田石油工程技术研究院技术开发团队奔赴普光气田,挺进井筒硫沉积治理“无人区”。他们根据地面集输管线中硫沉积状况,认真推演井筒中硫沉积情形。2019年年底,技术开发团队应用有机溶硫原理,通过晶核取代反应,让单质硫形成可流动的有机基团,随天然气出井。为保护井中封隔器和安全阀上的橡胶件,技术开发团队还在溶硫剂中加入具有逆向硫化交联功能的橡胶保护剂。

“第一代溶硫剂密度为1.05克/立方厘米,每100毫升溶硫剂可在1小时内溶解15克单质硫,井中橡胶件腐蚀溶胀率低于5%,每吨成本不超过6万元。” 石油工程技术研究院油气层保护技术研究中心气藏组组长、主任师刘晶说。

第一代溶硫剂填补了国内井筒硫沉积治理空白。然而,溶解后的单质硫有花生米大小,而且黏度大,容易对井筒造成二次堵塞,必须向井筒注入热水冲洗,方能稀释降黏。

把单质硫从油管上“揪”下来

技术开发团队扎在生产现场,埋首攻关。

2020年6月,他们应用强力渗透原理,向第一代溶硫剂中加入渗透剂,在致密的单质硫上造出许多孔眼,将其变成“蜂窝煤”,以便将其破碎。第二代溶硫剂单位溶硫量比第一代增加8克,橡胶件腐蚀溶胀率降到2%以内,每吨成本仅为3万元!

技术开发团队没有停下攻关步履。2021年5月,他们基于无机溶硫原理,设计出阴离子分散剂,成功研发出无机溶硫剂。

油气层保护技术研究中心主任周迅介绍道:“这款溶硫剂剥离功能极为强大,能将单质硫从油管内壁上生生地‘揪’下来,并让它们均匀地悬浮在溶液中,充分发生反应后,变身为小米一样大的颗粒,更容易被天然气携带出井。”

现场应用表明,第三代溶硫剂单位溶硫量比第二代提高22克,每吨成本降至2万元。

美中不足的是,第三代溶硫剂密度高达1.35克/立方厘米左右。这款高密度溶硫剂返排效果差,它们在井筒中长时间滞留后,很容易侵入气层,堵塞天然气孔道,影响气井生产。而且,这款溶硫剂只能对付900米以上井筒的硫沉积,对于更深井筒中的硫沉积则鞭长莫及。

找到井筒硫沉积治理“最优解

技术开发团队唤星为邻,攻关不辍。

2023年7月,他们将低密度碱金属加速溶硫助剂与第三代溶硫剂复配,开发出分散溶硫、微腐蚀、低密度的第四代溶硫剂。第四代溶硫剂能有效溶解1300多米深井筒中的单质硫,单位溶硫量较第一代提高45克。

“2020年初至今年11月中旬,我们应用系列溶硫技术为油管‘清瘀化堵’,综合投入产出比高达1:15,有效地提高了普光气田硫沉积解堵作业效益,为气田稳产提供了坚强的技术支撑。”油气层保护技术研究中心副主任刘青龙说。

中原油田技术开发团队开展的高含硫气田高效益低成本溶硫剂及工业化应用,荣获中国石化科技进步三等奖,居国内领先水平。

关键字:普光气田 第四代井筒溶硫剂解堵
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