庄金玉 刘昌茂 张子凡 潘晶 唐彬

摘 要：南川页岩气井作为一种非常规天然气井，多数具有高压、高产特性。为了极好的多方位的防范、控制井控风险，便于后期维护，多采用特定的油管完井方式实施排采。排采时期井下水合物堵塞难以避免。对此所有页岩气井均实施了井下节流器节流技术，该技术在页岩气井中是首次应用，且目前投放井均顺利开井投产。

关键词：高压页岩气井;钢丝作业;井下节流器

0 引言

页岩气井在开采过程中，极易生成水合物，从而堵塞井筒生产管柱和地面流程，影响正常生产。随着南川页岩气产建工作的深入开展，解决冰堵、降低生产风险成为当务之急。

井下节流器可在页岩气井内实现：井筒节流降压;充分利用地温加热，改变水合物的形成条件，减少堵塞现象及页岩气井开采地面配套设施;增大气流的携液能力，减少井筒和地面管线的积液量，避免地层激动，延长气井寿命，稳定气井生产能力。

1 井下节流器概述

1.1 井下節流器的结构

井下节流器由丢手、气嘴、排水滑套、打捞头、扶正器、卡瓦片、密封胶筒、锁紧环、防砂器等组成。

1.2 技术参数

总长830mm，外径Ф56mm，适用油管外径Ф73mm，气咀孔径Ф0.8mm-Ф18mm，耐压差最大35MPa，高温约130℃。

1.3 特点

①运用试井钢丝投送，无需提管柱和压井，快速简便，节约成本，安全可靠;②密封胶筒耐高温、高压，气嘴为硬质碳化钨材质，具有高耐磨性能和高耐冲击性能，不易结垢;③设计了扶正装置，可用于斜井、水平井，可根据设计需要投放任意井段位置实现坐封;④防砂器采用200目高强度不锈钢滤网，可有效过滤压裂砂。

2 现场应用

2.1 投节流器现场施工工序

①选配通井工具串：绳帽+万向节+加重杆+震击器+通井规，将工具串放入防喷管内，安装好井口防喷装置并试压;②通井，直至探到节流器坐封位置，通井过程中无卡阻现象方可进行后续投送作业;③根据配产要求，选择合适的井下气嘴直径，安装至节流器，并调试好井下节流器形态;④选配投送工具串：绳帽+万向节+加重杆+震击器+井下节流器。下至节流器设计位置以上10m时，上提测张力，并记录指重表数据，再快速向下冲击，到设计深度时立即刹车猛顿，使节流器卡瓦片下行;⑤缓慢上提，同时观察指重表，当指重表上升时，说明节流器上卡瓦片已锚定油管内壁上，多次逐级上提，最终使指重升至300kg-320kg，刹住绞车，使密封胶皮充分膨胀，下探遇阻位置，缓慢上提至正常重量位置，记录计数器深度Xm;⑥松绞车刹车，缓慢下放钢丝，直至指重表指重显示数据明显下降（如30kg）;⑦刹死绞车，略升油门，松开刹车，迅速向上振击，上提至计数器Xm时，急速将换向阀推到空档位置;⑧松绞车，缓慢上提工具串，观察指重表，说明投送工具与节流器间的销钉已剪断，投送成功;若指重表上升较大，则重复⑥-⑧操作步骤;⑨丢手成功后，提出工具串，关闭清蜡闸门，拆卸防喷装置，恢复生产井口。

2.2 南川高压页岩气井下节流器应用实例

2017年11月18日，焦页x井生产管柱中投放井下节流器，选择5mm油嘴，投送坐封深度2000m，投送节流器之前井口油压为28MPa，投送后开井生产，井口油压降至4.2MPa，日产气量5.0×104m3，一次性投送成功，稳定生产持续一年以上。

目前多数南川页岩气均实施井下节流技术，成功率100%，且产量达标，稳定生产。

3 经济效益分析

①井下降压不降温，实现地面常压输气，减少地面配套设施和管线（三相分离器及水套炉），预计节约工程设备费用150万元/每平台;②节约能源，每台水套炉加热耗气量为500-800m3/天，按每年点炉250天计算，最低耗气量为1.25×105m3/台，天然气价格按3.0元/m3计算，节约费用37.5万元/a;③南川页岩气布井零散，多数在道路不便的山间，使用井下节流器进行生产，井口不会发生冻堵，便于日常管理，减少工人巡查次数，降低了劳动强度，单井可减少注甲醇、停产、管理等费用合计20万元/a。

4 结论

①节流器在井下节流降压，减轻井口设备和地面管线承压能力，利用地温加热，提高井口及管线温度，取代井口加热或注醇防冻工艺，减少页岩气井地面配套设施，方便日常管理，具有良好的经济效益;②利用试井钢丝投捞井下节流器，工艺技术成熟，安全可靠，成功率100%;③现场应用结果表明，井下节流器适用于高压高产页岩气井，通过预置油嘴节流降压，增强气流的携液能力，减少井筒积液，避免激动地层，有效延长气井寿命，稳定气井生产能力。

参考文献：

[1]平恩顺，徐庆祥，杨庭安，姜有才，马田力，王奎，汪强，李楠，黄其.井下节流器在大港油田的应用[J].石油化工应用，2017（08）.