天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田開(kāi)發(fā)后期的應(yīng)用

蘇輝騰

摘要：科技的進(jìn)步，促進(jìn)人們對(duì)能源需求的增多。天然氣作為一種清潔能源，為人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和日常生活提供了大量的清潔能源。在天然氣開(kāi)發(fā)的后期，壓力的改變給開(kāi)采活動(dòng)帶來(lái)了阻礙，因此需要在開(kāi)發(fā)后期使用增壓開(kāi)采工藝技術(shù)。本文就天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田開(kāi)發(fā)后期的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：天然氣；開(kāi)采工藝技術(shù)；氣田開(kāi)發(fā)；應(yīng)用

引言

天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在我國(guó)氣田開(kāi)發(fā)后期中的應(yīng)用已初具規(guī)模，該技術(shù)的運(yùn)用和普及促使我國(guó)天然氣開(kāi)采工程取得了重要的進(jìn)展，有效地提高了天然氣氣田開(kāi)采的效率和天然氣的開(kāi)采質(zhì)量，對(duì)于緩解我國(guó)天然氣能源緊張的狀況具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，在我國(guó)未來(lái)的天然氣開(kāi)采工作中可以廣泛地推廣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)的應(yīng)用，提高我國(guó)天然氣開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活提供充足的天然氣能源供應(yīng)。

1 天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田開(kāi)發(fā)后期的應(yīng)用現(xiàn)狀

在天然氣開(kāi)采的后期主要面臨兩大難題，一個(gè)難題是井底壓力不足。由于長(zhǎng)期開(kāi)采活動(dòng)造成井底的壓力嚴(yán)重不足，隨著后期天然氣開(kāi)采活動(dòng)的持續(xù)，井底壓力也在不斷減小甚至達(dá)到衰竭狀態(tài)。壓力改變會(huì)增加外送工程的困難度，使天然氣開(kāi)采總體難度上升，正常開(kāi)采需求得不到滿(mǎn)足。天然氣井底積水也是天然氣開(kāi)發(fā)后期的另一個(gè)主要難題。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)井底的水汽會(huì)給勘查工作帶來(lái)很多的困擾，水汽集聚會(huì)使得環(huán)境測(cè)量值不準(zhǔn)確，這會(huì)加大運(yùn)輸過(guò)程中資源損耗，最終導(dǎo)致天然氣輸送工程質(zhì)量效率大打折扣。因此在天然氣田開(kāi)發(fā)后期可應(yīng)用增壓開(kāi)采工藝技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用原理是將氣田外部的壓力作用了井底，提升井底的壓力值，并對(duì)水汽和天然氣進(jìn)行就地分離，保證開(kāi)發(fā)過(guò)程的穩(wěn)定性，提高開(kāi)采效率。

2 增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田后期開(kāi)發(fā)應(yīng)用前提

（1）增壓開(kāi)采應(yīng)用中氣井區(qū)的選擇。對(duì)于增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田后期開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，氣井區(qū)的選擇是該技術(shù)發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在運(yùn)用過(guò)程中，要選擇合適的氣田景區(qū)，作為其宏觀的環(huán)境，全方位的將氣井內(nèi)部壓強(qiáng)狀況考慮在內(nèi)，及時(shí)的對(duì)時(shí)機(jī)管道進(jìn)行分配，運(yùn)用好集中輸送系統(tǒng)，選擇壓力密度值都達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，再進(jìn)行開(kāi)發(fā)和開(kāi)采，這樣才能達(dá)到最佳的效果。在此過(guò)程中，需要注意對(duì)氣田各個(gè)方面進(jìn)行充實(shí)論證，對(duì)氣田開(kāi)發(fā)的后期狀況也要進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。然后，結(jié)合氣田開(kāi)發(fā)的實(shí)際情況，采用具有可操性的措施，降低經(jīng)濟(jì)利益的浪費(fèi)，避免不必要的投資。對(duì)于氣井區(qū)的選擇因素總結(jié)為以下幾點(diǎn)。首先，要觀察天然氣增壓開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)整個(gè)氣田區(qū)產(chǎn)生的天然氣的量，將低井口壓力提升天然氣產(chǎn)量。同時(shí)延長(zhǎng)氣井區(qū)的使用和生產(chǎn)時(shí)間。其次，氣井區(qū)在開(kāi)發(fā)后期，若后期的剩余量與前中期相比較大，就按照該氣井區(qū)具有資源基礎(chǔ)處理，若氣田的資源分布較為緊密，就完善相關(guān)信息，為集中天然氣的集中開(kāi)采提供數(shù)據(jù)依據(jù)。另外，還要遠(yuǎn)離天然氣和用氣市場(chǎng)，在氣井區(qū)開(kāi)發(fā)后期，逐漸降低實(shí)施和改造的投資金額。（2）氣井增壓開(kāi)采技術(shù)規(guī)模的選擇。在開(kāi)發(fā)后期的集中站組中，天然氣增壓技術(shù)必須能夠正常運(yùn)行。在具體應(yīng)用中，施工單位要制定出規(guī)模計(jì)劃和場(chǎng)地的選擇，與增壓裝機(jī)的工作流程相適應(yīng)。例如，氣田的開(kāi)采中，裝機(jī)規(guī)模每個(gè)單元要達(dá)到12000立方米，在這種情況下，就需要保證開(kāi)采的容量數(shù)。天然氣的容量數(shù)要在100立方米到360立方米之間。其工作功率要保持在460千瓦左右。使其滿(mǎn)足整個(gè)氣田氣井對(duì)于空氣密度要求，從而使實(shí)際的開(kāi)采工作處于規(guī)范范圍內(nèi)。天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)的應(yīng)用效果的發(fā)揮，不僅需要提前制定合理的天然氣開(kāi)采量，還需要規(guī)劃出增壓裝機(jī)的氣田收益率，包括后期的技術(shù)實(shí)施后的收益率等。從而使天然氣的綜合開(kāi)采效率得到提升。

3 天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田開(kāi)發(fā)后期的應(yīng)用方案

3.1氣井或氣田的合理選擇

氣井與氣田的選擇在氣田后期開(kāi)發(fā)中應(yīng)用增壓開(kāi)采工藝技術(shù)具有重要的意義和作用。應(yīng)從5個(gè)層面對(duì)氣井和氣田進(jìn)行有效論證，減少項(xiàng)目投資的盲目性，提升氣田開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)意義。第一個(gè)層面是氣井或者氣田內(nèi)部剩余的資源儲(chǔ)量較大，具有開(kāi)發(fā)的實(shí)際意義；第二個(gè)層面是氣井或氣田的選取應(yīng)該本著與天然氣的消費(fèi)市場(chǎng)保持有效距離的基本原則，原因是距離過(guò)遠(yuǎn)會(huì)影響到天然氣的就地銷(xiāo)售和高低壓分輸；第三個(gè)層面是各個(gè)氣井之間應(yīng)保持集中，同時(shí)確保管網(wǎng)設(shè)施的完善并與氣井相匹配，利于開(kāi)發(fā)過(guò)程中的集中增壓；第四個(gè)層面是所選氣田或氣井所需新建和改造的投資項(xiàng)目少，降低開(kāi)發(fā)成本；最后一個(gè)層面是要確保氣井中有良好的增壓，因?yàn)橛行У脑鰤耗軌虮Ｕ蠚饩刑烊粴獾漠a(chǎn)量以及增加氣井和氣田的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

3.2合理選擇增壓開(kāi)采站址

合理選擇增壓站址，能夠在一定程度上降低天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)的影響。在選址中，有幾點(diǎn)問(wèn)題需要注意。首先，在天然氣與氣水共同存在的地方，即對(duì)于氣水同產(chǎn)的天然氣單井，應(yīng)當(dāng)在井場(chǎng)的周?chē)x擇地點(diǎn)建立一個(gè)增壓站。建立增壓站的目的是將井中的氣和水分離出去，將想要的天然氣單獨(dú)輸送出去?？梢?jiàn)，合理選擇增壓開(kāi)采的站址，有助于提升能源開(kāi)采工程管理的協(xié)調(diào)性，以避免井口壓力過(guò)大帶來(lái)的阻礙。第二，在氣井中沒(méi)有任何雜質(zhì)的情況下，即純氣井開(kāi)采中，若中途使用了增壓工藝技術(shù)，就必須根據(jù)具體情況，判斷出增壓站的地址，保證能夠提升管理效果。另外，合理選址有效解決設(shè)施不斷完善的情況。第三，集中實(shí)施的天然氣開(kāi)采與生產(chǎn)，警鐘使用增壓技術(shù)時(shí)，也可以在不遠(yuǎn)處的位置進(jìn)行氣田選址。

3.3合理選擇增壓設(shè)備

設(shè)備選型需要與天然氣田自身特點(diǎn)匹配。第一在使用了增壓技術(shù)后，井底環(huán)境也隨之發(fā)生了變化，井底壓力隨著深度增加壓力值也隨之降低。為了使壓力值固定在一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，需要使用固定的增壓設(shè)備來(lái)維持井底環(huán)境的穩(wěn)定。第二某些氣田中可能含有一些腐蝕性物質(zhì)如硫，這種天然氣的開(kāi)采對(duì)加壓設(shè)備提出了更高的要求。第三天然氣供應(yīng)必須是連續(xù)穩(wěn)定的，因此也需要在運(yùn)輸過(guò)程中增壓。常用的氣田增壓設(shè)備是JG系列和DPC系列，兩者都可以滿(mǎn)足氣田增壓的功能。在使用中，要做到具體問(wèn)題具體分析。

3.4壓縮機(jī)工況與氣田生產(chǎn)變化相適應(yīng)

首先實(shí)施增壓開(kāi)采應(yīng)該依據(jù)氣井或者氣田的實(shí)際天然氣產(chǎn)量、進(jìn)口所產(chǎn)生和達(dá)到的壓力、隨工藝流程的實(shí)施而損耗的壓力以及對(duì)外輸氣過(guò)程中產(chǎn)生的壓力進(jìn)行綜合分析和考慮，選取適當(dāng)?shù)膲嚎s機(jī)，使其在型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量方面符合相關(guān)要求，對(duì)于氣水井中的增壓采氣還應(yīng)該設(shè)置備用機(jī)組；在壓縮機(jī)工作的過(guò)程中，要合理依據(jù)氣田中對(duì)于集氣和輸氣的采氣變化靈活地調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工況，使其適應(yīng)氣井的開(kāi)采工藝，具體的可調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、壓縮缸的余隙以及調(diào)整配氣閥的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)工況的調(diào)節(jié)；如果遇到氣田或者氣井的生產(chǎn)變動(dòng)劇烈波動(dòng)時(shí)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的使用數(shù)量和型號(hào)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程，達(dá)到最佳效益的增產(chǎn)效果。

結(jié)語(yǔ)

為提升天然氣開(kāi)采活動(dòng)的質(zhì)量和效率，要合理使用增壓開(kāi)采工藝技術(shù)。合理選擇氣井和氣田、合理選擇增壓開(kāi)采站址、合理選擇增壓設(shè)備和協(xié)調(diào)好氣田與壓縮機(jī)的工況，都是增壓開(kāi)采工藝技術(shù)在氣田開(kāi)發(fā)后期應(yīng)用過(guò)程應(yīng)該關(guān)注的環(huán)節(jié)。提高天然氣增壓開(kāi)采工藝技術(shù)，能夠提高天然氣的開(kāi)采效率，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：長(zhǎng)城鉆探蘇里格氣田分公司）