淺層氣藏地質(zhì)特征與排液采氣研究

楊曉丹　梅健

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對能源的需求量越來越大，由于近些年污染問題的日益嚴(yán)重，我國越來越重視對天然氣資源的使用。淺層氣藏是指那些埋藏深度小于1500米的氣藏，主要包括生物氣、煤成氣、油型氣、水溶氣等。在對該種氣層的開采過程中，由于氣藏斷塊小，單井的有效產(chǎn)量小，其也很難靠自身的能量將井筒積液攜帶出來。且如果氣井在出氣的過程中有攜液現(xiàn)象，往往會攜帶一部分砂子，這導(dǎo)致原本的排沙措施失效，并造成水砂同出的現(xiàn)象，縮短了氣井的穩(wěn)產(chǎn)期，氣井的減產(chǎn)速度很快，大大增加了開采的困難，并對生產(chǎn)設(shè)備造成了很大的安全隱患。為此，我們必須采取合適的排液采氣技術(shù)排出井筒的積液，從而提高天然氣的產(chǎn)量。為此，我將對淺層氣藏地質(zhì)特征進(jìn)行研究，并對排液采氣技術(shù)進(jìn)行研究，希望對我國天然氣開采事業(yè)的發(fā)展，可以起到促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】淺層氣藏；排液采氣；地質(zhì)特征

我國地域廣泛，在我國發(fā)現(xiàn)的氣藏當(dāng)中，有很大一部分屬于淺層氣藏，其類型多種多樣，其中有很多是第三系館陶組、明化鎮(zhèn)組的氣藏，氣藏類型主要為受構(gòu)造控制的透鏡巖性氣藏，是一種不同于中深層構(gòu)造氣藏的小型零散氣藏，儲層的氣砂物性好，氣藏埋藏淺，砂體結(jié)構(gòu)較為疏松，分散零散，面積、儲量小，多具有邊底水，氣井在生產(chǎn)過程中產(chǎn)量壓力較低，容易產(chǎn)生積液。為了有效增加氣井的產(chǎn)量，同時穩(wěn)定氣井的生產(chǎn)，我們必須采取合適的排液采氣技術(shù)。

一、油田淺層氣藏的主要地質(zhì)特征

淺層氣藏的分布，和下部的油藏有很大的關(guān)系。由于斷層切割了油藏，而斷層又不封閉，這會造成下部油藏的脫氣，脫出的氣沿著斷層上竄，當(dāng)其上方有密閉氣圈時，就易形成富集的淺層氣藏。淺層氣藏的儲集層一般是呈透鏡狀的砂體，屬于巖性尖滅氣藏，其分布還受到構(gòu)造或者斷層的控制。它們在平面上的聯(lián)通性差，非均質(zhì)性較為明顯，總體分布呈零星狀。氣藏在重力方向上的變化較大，氣藏的高度也普遍偏低，一般厚度不大于10米。淺層氣藏的總特點為：單個含氣砂體面積小、單層的厚度也通常小于10米，但多個砂體經(jīng)常會連接成片，并形成較為大的規(guī)模。根據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計，含氣面積小于0.2平方公里的含氣砂體通常占到總砂體的百分之九十左右，但總儲量卻只占到百分之四十左右，雖然儲量大于一千萬立方米的含氣砂體較少，但其總含量卻占到了總儲量的一半以上。每個含氣砂體，都是一個獨立的氣水系統(tǒng)，且很多砂體都有底邊水。這些含氣砂體在水平方向上互不聯(lián)通，但在縱向上相互交錯，由此形成了多套互相獨立的氣水系統(tǒng)。因此，一個含氣砂體的水量總是有限的，水體的彈性能量也是有限的。

二、排液采氣工藝技術(shù)

在氣藏中，液體的存在將會對氣井的流動性產(chǎn)生很大的影響。氣態(tài)烴的凝析產(chǎn)物、地層中的地層水是氣井中的主要成分。氣井液經(jīng)常是以液滴的形式分布在氣相中的，其流動時也通常呈霧狀，氣體是連續(xù)相，而液體是非連續(xù)相流動。液體水在氣井中通常呈現(xiàn)兩種形式：一種是以液滴的形式存在，一種是以環(huán)油管內(nèi)壁的液膜形式存在于管柱上部。當(dāng)氣相的能量不足以使井筒中的液體流出時，就會在井底形成積液，這些積液會增大氣層的回壓，它會大大降低氣層的能量，降低氣井的產(chǎn)量，在有些低壓井中，積液甚至?xí)饩耆珘核溃M(jìn)而造成氣井的停產(chǎn)。

為了有效帶出地層流入井筒中的液體，自噴管中的氣流速度必須要大于一定的臨界值，如果氣井的產(chǎn)量較高，可以考慮使用直徑較大的油管進(jìn)行生產(chǎn)，如果氣井產(chǎn)量較低，為了提高氣井的攜液能力，我們可以將油管更換成直徑較小的油管，該技術(shù)成為小油管排液采氣技術(shù)。小油管排液采氣技術(shù)具有設(shè)計成熟、工藝可靠、成功率高的特點。目前采用的小油管直徑多為60.3毫米，在小油管迪比往往有篩管、Y211封隔器以及金屬棉池砂管防砂管工具一套。小油管的使用，可以同時將氣體和少量的水舉升到地面，并使油井短時間內(nèi)不會產(chǎn)生積液，但隨著開采時間的不斷延長，地層能量不斷降低，氣體攜帶液體的能力不斷下降，地層水侵的速度卻不斷增加，導(dǎo)致井口油壓急劇降低，最終導(dǎo)致積液的產(chǎn)生，這時如果只靠小油管的攜液能力，將很難將大量的積液排出井口，長此以往就會造成水淹井的情況，并最終導(dǎo)致氣井的停產(chǎn)。

泡沫排水采氣工藝技術(shù)。泡沫排水采氣技術(shù)是指，在井底注入某些能夠遇水起泡的表面活性劑，它們與井底的積液接觸后，借助天然氣流的攪動作用，生成大量的水泡沫，并隨氣流攜帶到地面。起泡劑的泡排作用是通過泡沫效應(yīng)、分散效應(yīng)、減阻效應(yīng)來實現(xiàn)的。在氣井投入生產(chǎn)初期，這時氣井的積液現(xiàn)象并不明顯，可以定期向氣井中投入一定量的表面活性劑，這可以使密度大的水變成密度較小的泡沫，依靠氣藏自身的能量，將這些泡沫排出到地面，從而有效減少井底中的積液。

根據(jù)對油田長期的泡沫排液采氣技術(shù)應(yīng)用統(tǒng)計，措施有效時間超過30天的井次占總井次的百分之六十五左右，有效時間超過60天的井次占總井次的百分之8左右。由此可見，泡沫排液采氣的平均有效時間只有二十多天，其排液能力往往較低，對于那些水侵速度較快的氣井，難以達(dá)到良好的應(yīng)用效果，因此該技術(shù)主要配合其他排液采氣技術(shù)使用，且主要用在氣井開采的初期。

三、結(jié)語

隨著我國能源危機(jī)和環(huán)境問題的愈演愈烈，我國越來越重視對天然氣的開采使用。在我國的氣藏中，有很多氣藏屬于淺層氣藏，由于其地質(zhì)特點的特殊性，其產(chǎn)量較低，且氣井的積液情況較為嚴(yán)重，如果不對其進(jìn)行有效的處理，會對氣井的開采產(chǎn)生很大的影響。為了有效提高氣井的產(chǎn)量，我們必須對其地質(zhì)特點進(jìn)行針對性的研究，并采用針對性的排液采氣工藝，只有這樣才會有效穩(wěn)定氣井的產(chǎn)量，避免積液對產(chǎn)量產(chǎn)生大的影響。