關(guān)于低產(chǎn)低壓氣井排水采氣技術(shù)對(duì)策探討

黃煥全 杜云 黃波 毛銳（西南油氣分公司采氣三廠，四川 德陽618100）

天然氣資源可以說是重要的化石能源，它在社會(huì)發(fā)展中扮演著十分重要的角色，能夠有效的促進(jìn)社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。然而在長(zhǎng)期的開采以后，氣井必然會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量下降、開采難度提升的問題，在這種情況下如何保證天然氣資源的順利開采，就成了我們必須要研究的重要課題之一。

1 泡沫排水采氣技術(shù)

泡沫排水采氣技術(shù)能夠有效處理氣井自主噴射能力低下、氣流速度低下的問題，具有極其可觀的處理效果。實(shí)際上這種技術(shù)的原理十分簡(jiǎn)單，將表面活性劑通過氣井井口注入到井底，而后利用天然氣氣流本身的攪拌作用，使起泡劑和井底積液混合并在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的含水泡沫，氣體的滑脫量將會(huì)大幅度下降，氣液混合物的密度會(huì)下降，最終降低井底壓力，均衡井底和井口壓力，使積液在氣流作用下升至地面，在此之后再行添加消泡劑即可完成水氣分離，達(dá)到排水采氣的目標(biāo)。泡沫排水采氣技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于氣抬升動(dòng)力來自于地層本身的氣流，因此不需要額外添加動(dòng)力設(shè)備，成本低、效果突出、性價(jià)比高，整個(gè)過程和自噴開采的過程完全相同，所以操作十分簡(jiǎn)單、工作人員適應(yīng)速度快；現(xiàn)有的起泡劑和泡沫助采劑能夠適應(yīng)不同的氣井，因此泡沫排水采氣技術(shù)還具有一定的普適性。

2 氣舉排水采氣技術(shù)

氣舉排水采氣技術(shù)主要是利用外來高壓氣體或者是壓縮機(jī)，向井筒內(nèi)部注入高壓水，從而達(dá)到降低氣井內(nèi)部液體密度的目的，是一種具有突出使用效果的機(jī)械采氣技術(shù)。這種開采技術(shù)不會(huì)受到氣井斜度、氣井深度和硫化氫氣體的限制，氣體采集效果十分明顯。更重要的是，其能夠多次重復(fù)使用；結(jié)合投撈式氣體舉升設(shè)備共同使用，能夠降低氣井的損壞率；設(shè)備配套難度低，易于管理；數(shù)據(jù)收集難度低；設(shè)計(jì)穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)效益高。當(dāng)然，氣舉排水采氣技術(shù)也并非十全十美，在具有諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也具有一定的缺陷：受到注氣壓力的影響，無法將天然氣井開采到結(jié)束；封閉式氣體舉升設(shè)備的排水能力比較低，適用范圍比較小；需要利用配套設(shè)備作為高壓氣體的來源。

3 柱塞舉升排水采氣技術(shù)

柱塞舉升排水采氣技術(shù)，顧名思義指的就是利用柱塞作為固體分割界面隔在氣體和液體之間，避免天然氣不受控制的抬升、也能避免液體回落。通常情況下，根據(jù)氣井自身的能量推動(dòng)柱塞進(jìn)行抬升即可完成整個(gè)過程，在特殊情況下需要注入高壓氣進(jìn)行能量補(bǔ)充。柱塞舉升排水采氣技術(shù)使開采液體的有效方法，根據(jù)實(shí)際情況可選是否注入高壓氣源，整體的操作十分便利且靈活。井下設(shè)備可以利用鋼絲繩進(jìn)行安裝起降，投撈十分方便。

4 優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)

優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)比較突出，其往往在有水氣井開采后期進(jìn)行應(yīng)用，能夠重新調(diào)整自噴管柱，避免氣流滑脫問題，借助天然氣自身的抬升力量完成采氣。優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)目前已經(jīng)十分成熟，施工難度低、管理效率高，同時(shí)還具有工作方式可調(diào)整、無需經(jīng)常修整等特征；除了和地層流動(dòng)情況相匹配的油管柱之外不需要安裝特殊的裝備，能夠充分利用氣井自身氣流的能量實(shí)現(xiàn)排液生產(chǎn)。缺點(diǎn)在于，氣井排液量過大的情況下將無法順利采氣；油管深度無法保證；復(fù)產(chǎn)啟動(dòng)難度比較大。

5 渦輪泵排水采氣技術(shù)

渦輪泵指的是液壓渦輪驅(qū)動(dòng)的井下泵送設(shè)備，它最大的特點(diǎn)是利用高速水力渦輪代替了成本較高的潛油電機(jī)，并且為離心泵提供動(dòng)力進(jìn)行開采。整體優(yōu)勢(shì)十分明顯：穩(wěn)定性突出、容易控制、重量較小、耐高溫抗腐蝕，同渦輪斜井泵排液采氣技術(shù)的適應(yīng)十分可觀，一般不受氣井深度、排量大小等因素的影響，能夠在斜井中進(jìn)行使用，在一些特殊情況下的使用效果優(yōu)于潛油電泵。渦輪泵位于地表之上的結(jié)構(gòu)和井下部分結(jié)構(gòu)都與水力射流泵相同，井下渦輪泵一般由多級(jí)渦輪、混流泵、離心泵組成，和潛油電泵有相似的結(jié)構(gòu)和功能。地面的動(dòng)力液體通過油管深入到氣井深處，為渦輪機(jī)提供動(dòng)力使之發(fā)動(dòng)，渦輪帶動(dòng)離心泵等旋轉(zhuǎn)最終實(shí)現(xiàn)井液的順利開采。

6 機(jī)抽排水采氣技術(shù)

機(jī)抽排水采氣技術(shù)的工作原理比較復(fù)雜，利用深井泵深入井筒液面之下的某個(gè)深度，而后在抽油機(jī)的動(dòng)力作用下作上下的抽取運(yùn)動(dòng)，最終將液體吸取到油管內(nèi)部，解決液柱回壓的問題，最終實(shí)現(xiàn)天然氣的有效開采。機(jī)抽排水采氣技術(shù)設(shè)備十分簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性可觀，動(dòng)力來源比較豐富、能夠自動(dòng)化控制，不需要工作人員親自實(shí)際操作，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且使用經(jīng)驗(yàn)豐富，更重要的是機(jī)抽排水采氣技術(shù)的開采能力比較突出，能夠?qū)⑻烊粴赓Y源開采到枯竭為止。當(dāng)然機(jī)抽排水采氣技術(shù)也具有一定的缺點(diǎn)：開采過程中需要的機(jī)械設(shè)備比較多，因此前期投入比較大；動(dòng)力裝置的配套難度大，難以實(shí)現(xiàn)有效匹配；氣井深度、氣井斜度和硫化氫氣體濃度都會(huì)對(duì)開采效果造成影響；泵深和排液量比較有限；抽油桿和泵送設(shè)備容易受到外部因素的影響。

7 天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)

天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)是一種新型的、具有更加完善的功能的開采技術(shù)，它能夠有效的解決柱塞舉升技術(shù)、速度管柱開采技術(shù)中存在的一系列問題。柱塞舉升開采技術(shù)具有很多限制，比如說氣井出現(xiàn)出砂問題、氣井管柱口徑比較小的時(shí)候，柱塞舉升技術(shù)就無法正常應(yīng)用。但是天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)則能夠解決這些問題，其主要是借助特殊的壓縮機(jī)安裝模式，連續(xù)不斷的將產(chǎn)出的天然氣通過管道注回氣井，而后這部分天然氣回隨著油管升至地表被儲(chǔ)存，經(jīng)過分離以后再行注入井筒，這樣一來井筒內(nèi)天然氣的流動(dòng)速度就會(huì)大幅度提升。天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)的特征十分明顯：能夠適應(yīng)氣井出砂的情況；可以安裝標(biāo)準(zhǔn)尺寸的油管；能夠讓井底氣體壓力保持在較低的水平；能夠持續(xù)使用直至枯竭。

8 電潛泵排水采氣技術(shù)

電潛泵排水采氣技術(shù)主要是借助多級(jí)離心泵設(shè)備作為動(dòng)力來源，將氣井中的積液通過油管排到地表，達(dá)到降低氣井內(nèi)積液儲(chǔ)量的目標(biāo)，這樣一來液體對(duì)井底的壓力就會(huì)變小，能夠在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)天然氣生產(chǎn)。電潛泵排水采氣技術(shù)具有排量大、自動(dòng)化的特征，針對(duì)有水氣田中后期開采有突出的使用效果。電潛泵排水的動(dòng)力十分可觀，因此能夠產(chǎn)生比較大的生產(chǎn)壓差，理論上來說能夠?qū)饩_采到枯竭，自動(dòng)化程度比較高、具有較強(qiáng)的自我保護(hù)能力，操作管理難度低；井下元件、溫度感應(yīng)器等安裝難度低；工作人員能夠通過地表的控制屏幕觀察到泵送設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及運(yùn)行指標(biāo)；而變頻控制器的應(yīng)用更是提升了電泵控制的便利性，使電潛泵排水采氣技術(shù)的適用性得到了提升。

9 同心毛細(xì)管技術(shù)

除了上文中提到的幾種技術(shù)之外，同心毛細(xì)管技術(shù)也是比較具有代表性的一種開采技術(shù)。它能夠有效的應(yīng)對(duì)低壓氣井積水等問題，具有防腐、清垢、清蠟的作用，除此之外它還具有極高的性價(jià)比，在解決一系列井下開采問題的同時(shí)無需大量資金投入。同心毛細(xì)管技術(shù)工作原理主要是在積液氣井的生產(chǎn)中，將管柱深入到井下部分并且注入化學(xué)發(fā)泡劑、達(dá)到降低井底壓力的效果，有效的解決氣井井底的液體滯留問題，提升積液排出速度。利用同心毛細(xì)管技術(shù)進(jìn)行開采，具有突出的使用優(yōu)勢(shì)，除了能夠提升氣井產(chǎn)量之外，還具有能夠提升增產(chǎn)周期、安裝難度低的特征。同心毛細(xì)管柱能夠在同一氣井中進(jìn)行反復(fù)使用，也可以在其他氣井中進(jìn)行應(yīng)用，整體的應(yīng)用靈活性十分可觀。

10 結(jié)語

近年來我國的天然氣資源開采開始步入瓶頸，一些原本產(chǎn)氣量大、開采難度低的氣井出現(xiàn)枯竭的傾向，滲透性差、儲(chǔ)量降低的情況愈發(fā)嚴(yán)重。為了解決這種問題，許多業(yè)內(nèi)人士投身其中進(jìn)行了研究，確實(shí)取得了一定的研究成果，因而開采技術(shù)越來越完善。天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)、同心毛細(xì)管技術(shù)、天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)、電潛泵排水采氣技術(shù)等等都具有突出的應(yīng)用效果。