淺析低壓低產(chǎn)氣井所應(yīng)用的幾種排水采氣工藝技術(shù)

孫昭 張建偉

摘要：由于科學(xué)技術(shù)水平的提高，使社會(huì)發(fā)展得越來(lái)越快，人們的生活水平也在不斷的提高。生活水平的提高使天然氣的消耗量越來(lái)越大。由于需求的增加，天然氣的開(kāi)采不斷擴(kuò)大。開(kāi)采天然氣時(shí)，會(huì)遇到各種惡劣復(fù)雜的環(huán)境，給開(kāi)采增加了困難。有些油氣田的氣井產(chǎn)量比較低，壓力小，而排水采氣和低產(chǎn)低壓氣井有著密切的聯(lián)系，所以排水采氣法是提升產(chǎn)量的途徑之一?？茖W(xué)技術(shù)的提高，促進(jìn)了排水采氣工藝的發(fā)展，產(chǎn)生了很多技術(shù)方法，這些方法能夠適應(yīng)氣田的各種各樣的條件，取得了良好的效果。本文主要列舉了幾種常見(jiàn)的低壓低產(chǎn)氣生產(chǎn)技術(shù)，闡述了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為天然氣生產(chǎn)提供了一些參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：低壓低產(chǎn)；氣井；排水采氣；工藝技術(shù)

中國(guó)土地遼闊，自然資源豐富，資源分布十分廣泛。對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)，能源是提高經(jīng)濟(jì)水平的基礎(chǔ)，關(guān)系到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。天然氣的消耗非常大，雖然它分布的范圍比較廣且儲(chǔ)存量大，但是由于一些氣田的環(huán)境不好，低氣壓，導(dǎo)致氣井有嚴(yán)重的積液情況，從而使氣井的產(chǎn)量不高。為了提高產(chǎn)量，要調(diào)整工藝技術(shù)。排水采氣技術(shù)是提高氣井產(chǎn)量的方法，可以保證氣井能夠正常運(yùn)行，提高產(chǎn)量，使天然氣資源能夠得到充分的開(kāi)采。

1.井筒與井底積液對(duì)氣井產(chǎn)能的影響

通過(guò)對(duì)相關(guān)排水采氣文獻(xiàn)研究以及結(jié)合自己工作實(shí)踐來(lái)看，氣井產(chǎn)能的多少受井筒和井底積液的影響，而且積液還會(huì)影響到井口的壓力。一般而言，低滲透性，地層污染和不良地面是影響生產(chǎn)力的因素。當(dāng)井筒和井底有液體時(shí)，氣井中的所有工作都不能正常進(jìn)行，儀器設(shè)備不能在井中使用。使得氣井產(chǎn)生的能量較少，質(zhì)量不足以滿足社會(huì)的發(fā)展需求。在開(kāi)采天然氣的過(guò)程中，面臨著巨大的挑戰(zhàn)，只有找出合適的采氣工藝技術(shù)，才能保證采氣工作的有效進(jìn)行。

2.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)

在社會(huì)對(duì)能源需求不斷加大的情況下，低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)得到了極大程度地發(fā)展，目前該方面工藝技術(shù)主要有下面幾種：

2.1泡沫排水采氣法

在氣井的自噴力不夠強(qiáng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇泡沫排水法進(jìn)行采氣。采用泡沫排水法時(shí)，要在攜液能力低的井中加入表面活性劑，然后進(jìn)行攪拌，這個(gè)攪拌不是人為的攪拌，相反，它通過(guò)天然氣的氣流進(jìn)行，使得活性劑可以和井底的積液充分的融合，以達(dá)到降低液體表面張力的目的。當(dāng)活性劑和積液融合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的含水泡沫，這減少了氣體滑移量，從而降低了氣液混合物的密度。這不僅減少了損失，降低了成本，而且還減少了井中的重力梯度，使井底和井口處的壓力相等，此時(shí)井底部的流體可以漂浮到地面。當(dāng)局部層水中的泡沫上升到地面時(shí)，及時(shí)加入消泡劑以分離氣體和水，最終實(shí)現(xiàn)排水采氣。這個(gè)技術(shù)地層能量很重要，而且這項(xiàng)工藝的成本低，產(chǎn)能快，使采氣公司能夠獲得更多的利潤(rùn)。

2.2氣舉排水采氣法

氣舉排氣生產(chǎn)技術(shù)主要采用高壓氣源或壓縮機(jī)將高壓氣體施加到井筒中，從而降低井內(nèi)液體的密度。這個(gè)方法幾乎不會(huì)受到外界的影響，它的排液量非常大，可以提高工作效率，增加產(chǎn)能量，而且還能重復(fù)使用。這個(gè)方法需要用到的儀器設(shè)備很簡(jiǎn)單，而且方便管理。對(duì)于液面和壓力值，可以快速的測(cè)量并知道結(jié)果，成本低，效益高。但是這個(gè)方法也存在不足，注氣的壓力會(huì)對(duì)井底形成回壓，導(dǎo)致不能完全開(kāi)采氣井內(nèi)的天然氣。如果采用封閉空氣方法，則氣舉能力不足。在工藝中，需要利用高壓氣井或者壓縮機(jī)來(lái)提供高壓氣源，對(duì)套管有較高的要求，其應(yīng)當(dāng)能很好的承受高壓。為了確保人員的安全，每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)具有良好的性能。

2.3柱塞舉升排水采氣法

在液體和舉升氣體之間的固體界面使用柱塞，稱為柱塞舉升，其可以減少氣體竄出，還能防止液體發(fā)生回流。通常，如果氣井本身的能量用作柱塞運(yùn)動(dòng)的力，則稱為柱塞升力。柱塞提升排水和氣體生產(chǎn)方法在實(shí)際施工中，有必要根據(jù)實(shí)際情況選擇注氣。也可以利用氣井本身的能量而不對(duì)其注氣，兩者之間可以自由轉(zhuǎn)換，靈活運(yùn)用。要把設(shè)備放進(jìn)井中或把設(shè)備從井中取出時(shí)，可以利用鋼絲繩來(lái)進(jìn)行。投撈作業(yè)也比較簡(jiǎn)單，柱塞會(huì)上下運(yùn)動(dòng)，使結(jié)蠟和結(jié)垢的現(xiàn)象減少。

2.4優(yōu)選管柱排水采氣法

這個(gè)方法是用于氣井開(kāi)采的中后期，在開(kāi)采之前，要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，采取，可能會(huì)出現(xiàn)氣流滑脫的現(xiàn)象，使得氣流遭受到損失。為了減少不必要的損失，要調(diào)整自噴管柱。該技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較長(zhǎng)，技術(shù)理論比較齊全，更加方便。這個(gè)方法需要用到的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，成本低，免修的時(shí)間也比較長(zhǎng)。該項(xiàng)技術(shù)只需要用到油管柱，只要流管柱適應(yīng)地層的流動(dòng)就可以了。無(wú)需設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的目的，還能夠提高氣井帶水自噴期的效率和效益。美中不足的是，其排液量是有限，在下管柱時(shí)，不能隨便下，事先要考慮好管柱的硬度。壓井后不能進(jìn)行復(fù)產(chǎn)，起下管柱的過(guò)程中需要達(dá)到不壓井起下生產(chǎn)的要求。

2.5渦輪泵排水采氣法

渦輪泵是屬于液力渦輪驅(qū)動(dòng)的井下泵，其主要以高速運(yùn)轉(zhuǎn)的水力渦輪作為驅(qū)動(dòng)源，更好的驅(qū)動(dòng)井下的離心泵進(jìn)行采油。這個(gè)方法的可靠性高，不受其他的影響，在實(shí)際工作中可以隨時(shí)隨地的調(diào)節(jié)，占用的面積也比較少。更重要的是，可以耐高溫、抗腐蝕，更適于深井開(kāi)采，也適用于斜井開(kāi)采。其排量也很大，并能很好的對(duì)其進(jìn)行控制。將地面動(dòng)力流體添加到井中以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，以達(dá)到將井液帶到地面上的目的。

2.6射流泵排水采氣法

這個(gè)方法是水利泵的一種，在施工過(guò)程中不需要用到運(yùn)動(dòng)件，而且泵送也是可以隨便轉(zhuǎn)換的。在排水時(shí)，地面可以提供所需要的高壓動(dòng)力液，然后再合理轉(zhuǎn)換壓能，這樣就可以形成高速流束。此時(shí)，井中的流體和動(dòng)力液相結(jié)合起來(lái)提供動(dòng)力流體的動(dòng)能，從而可以增加井下流體的壓力，從而使地下水和氣體一起排出。射流泵在井下的設(shè)備裝置不需要用到運(yùn)動(dòng)部件，在惡劣的環(huán)境中也可以很好的進(jìn)行操作。例如在出砂等惡劣施工情況下，可以倒換流程。其設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，當(dāng)運(yùn)行故障時(shí)，維修所用到的費(fèi)用比較少。在實(shí)際的應(yīng)用中，該設(shè)備比較能耐磨，抗腐蝕能力比較強(qiáng)，在高溫高氣液的環(huán)境下都可以正常的進(jìn)行工作。

結(jié)束語(yǔ)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷完善促進(jìn)了天然氣生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)天然氣生產(chǎn)技術(shù)有了更高的要求。近些年來(lái)，采氣工程多是在環(huán)境條件不好的地方進(jìn)行。在天然氣生產(chǎn)中，大多數(shù)氣田將存在諸如低滲透率，低豐度和低產(chǎn)量的問(wèn)題。由于地層能量較低，不能有序的進(jìn)行天然氣生產(chǎn)，氣井的井筒積液?jiǎn)栴}也會(huì)不斷的加重。水合物容易發(fā)生堵塞，使得采氣工作根本不能正常進(jìn)行。對(duì)低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)進(jìn)行探討，對(duì)天然氣的開(kāi)采有著重要的意義。本文所講述的幾點(diǎn)工藝，為提升采氣技術(shù)提供了依據(jù)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，要考慮到各方面的影響，才能把工藝技術(shù)的作用最大程度的發(fā)揮，以達(dá)到降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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