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高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防研究

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘伟

[导读] 摘要：为了充分发挥钢丝试井技术的应用优势作用，要减少天然气水合物对其应用环节产生的影响，升级具体应用流程的同时，定制有效的改进方案，维持技术操作的综合效果。

        中国石油大港油田分公司测试公司天津 300280
        摘要：为了充分发挥钢丝试井技术的应用优势作用，要减少天然气水合物对其应用环节产生的影响，升级具体应用流程的同时，定制有效的改进方案，维持技术操作的综合效果。本文分析了高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防工作，并从降压处理、加入处理以及干燥脱水处理等方面对具体的措施提出了几点建议。
        关键词：高压气井；钢丝试井作业；天然气水合物；预防；处理
        伴随着高压气井勘探工作的不断深入，相关技术部门在落实技术分析和物性评价等工作的基础上，要建构完整的生产控制工序，着重减少天然气水合物对操作流程产生的影响，避免井口天然气水合物造成的安全隐患。
        一、高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防工作
        （一）明确形成机理
        要想从根本上避免天然气水合物对技术应用造成的不良影响，就要明确天然气水合物产生的机理，从而制定更加合理有效的控制机制，最大程度上避免污染问题。
        第一，要满足温度、压力、水量等要求。首先，高压环境和低温环境，是产生天然气水合物的重要环境参数，温度差异和压力差异导致流体的变化，形成天然气水合物。其次，具有初期的水合物形成体。最后，水量充足。在天然气水合物形成时，水环境配合热力学变化，就会增加晶体的填充率，使得水合物的结构稳定[1]。
        第二，动态机制。在对高压气井钢丝试井作业天然气水合物进行研究的过程中，要明确动态机制形成过程，这种方式是对表面活性剂以及助溶剂进行研究的过程。其中，表面活性剂能有效促进水合物生成，降低气液界面的实际张力参数，增加扩散效率。在实际操作中，阴离子表面活性剂会改善天然水合物的形成环境，而对应的非离子表面活性剂能减少水合物的形成时间，表面活性剂不仅仅具有促进其合成的功用，还能加快气体的溶解速率。所以，在实际应用处理中，要明确动态机制的情况，从而落实更加合理的处理工序，匹配对应的处理机制，从而提高预防效果。
        （二）地面放喷装置预防机制
        对于试井作业而言，钢丝绳试井操作要将防喷器的风险控制效果发挥出来，才能维持整个操作的稳定性。基于此，要对地面防喷装置的天然气水合物问题予以集中预防处理。
        首先，利用热力抑制剂有效对放喷系统压力予以测定和分析，常见的热力学抑制剂为乙二醇和甲醇。为了提升预防效果，在试压操作中要对泄压压力和井口压力进行对比法分析，所获取的差值就是安全背压。
        其次，选择适合的比例混合乙二醇和水，此时冷却水蒸汽压会出现变化，对应的凝固点也会有下降的趋势，若是浓度在60%以上，乙二醇的实际浓度就会对冰点产生影响，与之相反的是，乙二醇的浓度在40%左右，水溶液的防冻温度就会降低到-25摄氏度。
        基于此，技术人员在实际操作过程中，要结合热力学抑制剂有效对地面防喷装置进行温度的控制和处理，避免其出现温度升高产生温差的问题，就能大大降低天然气水合物的形成几率。
        （三）井口预防机制
        对于高压气井钢丝试井作业而言，井口天然气水合物形成几率最高，加之整个操作内容需要进行多次上提下放处理工序，这就造成1km位置常常会出现冰堵问题[2]。一般而言，技术部门要借助化学抑制剂完成处理，尤其是甲醇，其本身就有着较为突出的解冻和防冻效用。然而，在实际操作中若是应用甲醇溶液，就要关注其毒性和易燃易爆性，落实较为规范的试剂应用方案，并且严格执行规范操作流程，从而避免衍生隐患的留存，提高综合安全管理水平。
        （四）优化操作规范性
        为了全面提升操作作业的实际水平，要整合具体操作流程，并且对应用规范予以监管，全面结合数据要求对气井生产调控过程、气藏开发跟踪过程等进行实时性监督，并且针对操作作业面的温度和压力予以监管，从根本上提高质量控制效果，满足预防要求。只有完善相关工作环节和应用管理标准，才能减少天然气水合物对钢丝试井工作造成的影响，降低安全风险发生几率，为全面升级管理平台的应用水平奠定基础[3]。

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        二、高压气井钢丝试井作业天然气水合物的处理建议
        除了要落实标准化预防处理工序外，也要结合具体应用要求和控制标准落实综合处理方案，打造更加完整的系统监管机制，维持高压气井钢丝试井作业天然气水合物的控制效果，最大程度上营造安全、健康、规范的操作环境，提高试井操作工序的综合水平[4]。
        （一）降压处理
        因为压力参数的变化会对天然气水合物的形成产生影响，因此，在具体操作环节中要对压力参数予以监督和管控，建立完整的分析和管理模式。降压法在实际操作中就是利用对应措施对压力参数予以改良，有效维持天然气水合物稳定的相对平衡状态，从而有效实现天然气水合物的分解。
        首先，技术操作人员要对遇卡位置予以实时性评估，确保预判的合理性和规范性，最大程度上发挥相应处理工序的作用和优势，并且维持应用效率。
        其次，在预判工作结束后就要关闭防喷器，这样就能有效完成防喷器的泄压处理，确保压力参数能降低，并且整个工作环境适宜天然水合物的分解。
        因为降压处理机制仅仅是对压力进行合理化的控制，因此，不会对周围相应技术操作流程产生影响。但是需要注意的是，要想发挥降压处理的作用，就要确保预判的准确性，维持开关应用的基本水平，从而落实合理化的控制方案[5]。
        （二）干燥脱水处理
        对于高压气井钢丝试井作业天然气水合物的处理工作而言，为了减少天然气水合物产生的不良影响，就要对天然气进行脱水控制，从而确保集输过程的合理性。
        一方面，在天然气进入输气管道前，就要对其进行数值的评估，基本上天然气的水露点温度要低于管道周围介质温度，一般会低5摄氏度到7摄氏度之间，这种方式能有效避免水合物的冰堵问题。
        另一方面，脱水处理能有效减少水分含量，从而降低天然气的露点，目前工业上应用较为广泛的材料是甲醇和乙二醇化合物，发挥其抑制剂的作用，就能有效降低天然气中水分的含量，避免水合物形成对高压气井钢丝试井作业产生影响。
        （三）加入处理
        若是不利用对应的物质处理天然气水合物，就要配合对应的处理工序建立相应的模式，尤其是在高压气井井口和井筒出现水合物后，利用泵车能完成热水泵注处理，就能合理性调整冰堵位置的温度，利用升温的效果满足冲刷的要求，从而减少堵塞造成的不良影响[6]。
        结束语
        总而言之，在对高压气井钢丝试井作业天然气水合物进行分析后，要针对实际情况落实预防控制机制和处理措施，避免天然气水合物形成对整体应用效果造成的影响，维持钢丝试井作业的合理性和规范性，并且减少不良影响和安全隐患，提高操作的综合质量，实现经济效益和社会效益的和谐统一。
        参考文献：
        [1]王继承. 高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防对策分析[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(22):124-126.
        [2]刘召辉. 高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防对策分析[J]. 环球市场,2019(21):361.
        [3]陆峰,曾小军. 高压气井钢丝试井作业天然气水合物的预防对策分析[J]. 钻采工艺,2018,41(2):61-64.
        [4]雷波,曾小军,许峰. 川渝高压含硫气井试井钢丝附着物阻卡的防治措施[J]. 钻采工艺,2020,43(2):139-142,146.
        [5]王克林,杨向同,刘军严,等. 库车山前高压气井钢丝投捞式试井技术[J]. 油气井测试,2018,27(4):15-20.
        [6]唐寒冰. 高压高含硫气井钢丝落鱼打捞[J]. 钻采工艺,2020,43(2):82-85.