氣井排水采氣工藝技術(shù)分析

摘 要：針對氣井排水采氣問題，本次研究首先對氣井出現(xiàn)積水積液問題的主要原因進行深入分析，在此基礎上，對氣井排水采氣領(lǐng)域的工藝技術(shù)進行系統(tǒng)的介紹，為推動氣井排水采氣技術(shù)的進一步發(fā)展奠定基礎。研究表明：在氣田生產(chǎn)的過程中，受到長時間開采等因素的影響，氣井內(nèi)非常容易出現(xiàn)積水積液問題，目前常見的排水采氣技術(shù)主要有管柱優(yōu)選工藝技術(shù)、泡沫工藝技術(shù)、機抽工藝技術(shù)、氣舉工藝技術(shù)、井間互聯(lián)激動工藝技術(shù)以及渦輪泵工藝技術(shù)等六種類型，每種技術(shù)都有自身的應用優(yōu)勢及劣勢，在進行氣井排水采氣的過程中需要對這六種技術(shù)進行合理的選擇。

關(guān)鍵詞：氣井;積水積液;原因分析;排水采氣;工藝技術(shù)

目前，隨著社會對能源需求量的不斷增加，氣田的開發(fā)力度也在不斷的加大，在氣田開采的過程中，受到長期開采因素的影響，地層內(nèi)非常容易出現(xiàn)積水積液問題，這種問題的出現(xiàn)對于后期的開采作業(yè)而言十分不利，因此，將氣井內(nèi)的積水積液及時的排出十分重要[1]。針對氣井的排水采氣問題，本次研究主要是對目前的技術(shù)進行系統(tǒng)的總結(jié)和分析，為推動該領(lǐng)域的進一步發(fā)展奠定基礎。

1 氣井積水積液原因分析

①在氣井經(jīng)過長時間的開采作業(yè)以后，地層內(nèi)的壓力會逐漸降低，進而使得地層中氣體的流動速度逐漸變慢，氣體的流動速度變化會對地層中積水積液的滯留量產(chǎn)生嚴重的影響，氣體的流動速度變慢，氣體的攜液能力逐漸降低，大量的液體在氣井內(nèi)聚集，進而出現(xiàn)氣田中的積水積液問題;②事實上，積水積液問題主要是由于井底和井壁上大量的積水所引起的，在井底和井壁出現(xiàn)大量的積水以后，水壓會不斷的增加，此時會對采氣工作產(chǎn)生嚴重的影響，不但會影響采氣的效率，還會使得采氣量不斷降低。在另一方面，如果無法將地層中的積水及時的排出，氣田非常容易出現(xiàn)液柱現(xiàn)象，在積水積液無法被有效控制的前提下，液柱會對氣井的自噴能力產(chǎn)生影響，如果地層中的水柱受到嚴重的壓迫，工作人員只能關(guān)閉氣田[2]。

2 氣井排水采氣工藝技術(shù)分析

2.1 管柱優(yōu)選工藝技術(shù)

一般情況下，隨著油管直徑的不斷增大，氣田的產(chǎn)量也會不斷的提升，由此可見，氣田的產(chǎn)量與油管直徑之間存在正比例的關(guān)系。在氣田經(jīng)過長時間的開采以后，在進入中后期階段時，由于地層中的天然氣含量逐漸降低，所以氣壓也會出現(xiàn)下降問題，如果氣田使用的油管直徑相對較大，則會出現(xiàn)噴發(fā)力不足的問題，如果問題相對較為嚴重，還會出現(xiàn)氣流滑脫現(xiàn)象，進而使得氣田的積水積液問題更加嚴重，因此，減小油管的直徑十分重要，通過使用小直徑的油管，可以使得氣體的流動速度增加，液體的噴射能力也會得到提升，此時氣田的積水積液問題就可以被解決。對于管柱優(yōu)選這種工藝技術(shù)而言，其操作過程相對較為簡單，但是對于排液量相對較大的氣田而言，該項技術(shù)無法得到有效的使用，在另一方面，由于油管的長度十分有限，因此，對于深度較大的氣田而言該項技術(shù)也無法得到有效的使用。

2.2 泡沫工藝技術(shù)

所謂的泡沫工藝技術(shù)主要指的是向氣田內(nèi)部加入一些表面活性劑形式的物質(zhì)，進而可以在地層中產(chǎn)生質(zhì)量相對較小且密度相對較低的泡沫，這些泡沫是由于表面活性劑與積水積液相結(jié)合，在氣體流動作用下所產(chǎn)生的。泡沫在氣體流動的作用下，會被攜帶排出地面，進而達到氣井排水采氣的主要目的。目前，泡沫工藝技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外氣田中得到了大規(guī)模的應用，在采用該項技術(shù)的過程中，不但可以達到排水采氣的目的，還有助于疏通氣體流道，進而達到穩(wěn)定和提高氣田產(chǎn)量的作用。在另一方面，由于泡沫自身具有分散和洗滌作用，在氣田內(nèi)產(chǎn)生泡沫以后，泡沫可以包裹地層中的泥沙，這部分泥沙也會被攜帶排出地面，進而使得氣田的使用時間可以得到一定的延伸。該項排水采氣技術(shù)應用成本相對較低，操作也相對較為簡單，使用過程中的見效時間相對較短[3]。

2.3 機抽工藝技術(shù)

所謂的機抽工藝技術(shù)主要指的是使用有桿形式的深井泵，將深井泵與油管相連接，然后將其伸入到含有積水積液問題的氣井內(nèi)，伸入的深度需要做到合理，然后將抽油桿與柱塞相互連接，通過利用抽油桿的往復運動提供動力，深井泵可以將地層中的積水積液吸走和排出，通過對該項技術(shù)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，機抽工藝技術(shù)的原理相對較為簡單，但是在利用該項技術(shù)的過程中，深井泵伸入的深度需要做到合理，通過使用該項技術(shù)，還可以使得液柱對井底的壓力得到充分的降低，可以使得天然氣被分離出套管。目前，該項技術(shù)在我國的部分氣田中得到了應用，在應用的過程中會消耗大量的電能，因此，應用的成本相對較高，如果氣井的深度相對較大，地層的狀況較為復雜，氣井的結(jié)構(gòu)相對較為復雜，則該項技術(shù)將無法得到有效的應用。

2.4 氣舉工藝技術(shù)

所謂的氣舉工藝技術(shù)主要指的是利用高壓形式的氣體，將地層中的積水積液可以完全排除地面，在應用該項技術(shù)的過程中，將地層中的液體和輸入的高壓氣體相互結(jié)合，由于向地層中注入了高壓形式的氣體，所以地層中的氣體也會膨脹，地層內(nèi)氣體和液體的密度都會得到一定形式的降低，此時就可以將液體抬升，最終將液體排出地面。該項技術(shù)在應用的過程中會受到多種因素的限制，例如氣井的深度因素、氣井內(nèi)硫化氫含量因素等，這些因素雖然會影響氣舉工藝技術(shù)的效果，但是影響程度相對較小，對于單井可以使用該項技術(shù)，且應用效果也相對較好，能有效降低井內(nèi)作業(yè)的次數(shù)。但是在使用氣舉工藝技術(shù)的過程中，由于氣井的井底可能會產(chǎn)生回壓作用，因此，注入氣體的壓力必須進行嚴格的控制，否則井底的積水積液很難做到完全排除，在另一方面，在使用該項技術(shù)的過程中會使得井底的壓力迅速升高，可能會對井底的設備產(chǎn)生影響，因此，需要在提高井內(nèi)設備可靠性的前提下應用氣舉工藝技術(shù)。

2.5 井間互聯(lián)激動工藝技術(shù)

井間互聯(lián)激動技術(shù)的原理和其他類型工藝技術(shù)的原理存在較大的差別，該項技術(shù)主要是通過已經(jīng)停產(chǎn)的氣井，進而將生產(chǎn)井內(nèi)的積水積液排出地面，在應用井間互聯(lián)激動技術(shù)的過程中，可以降低停產(chǎn)井內(nèi)的壓力，然后通過開井激動的方式，進而使得生產(chǎn)井的自噴能力可以得到有效的提升，攜液能力也可以得到一定形式的提高，還可以使得停產(chǎn)井復產(chǎn)。該項工藝技術(shù)在應用的過程中相對較為靈活，在氣井由于積水積液問題已經(jīng)停產(chǎn)以后，可以使用相鄰的氣井使得達到復產(chǎn)的目的，這屬于一種井間相互幫助的技術(shù)，使用的過程中成本相對較低，也可以在短時間內(nèi)起到很好的效果，目前，該項技術(shù)已經(jīng)在國外眾多氣田中得到了成功的應用，在生產(chǎn)井密度相對較大的氣田中應用該項技術(shù)的效果相對較好，如果生產(chǎn)井的密度相對較小，井間距離相對較大，則該項技術(shù)可能無法發(fā)揮很好的效果。

2.6 渦輪泵工藝技術(shù)

渦輪泵工藝技術(shù)主要是使用渦輪泵來代替氣井內(nèi)的電機，在渦輪泵的驅(qū)動下，使得井內(nèi)的離心泵可以得到有效的運轉(zhuǎn)，進而將井內(nèi)的積水積液可以有效的排出地面。該項技術(shù)的使用成本相對較低，操作也相對較為簡單，渦輪泵的耐高溫能力和耐腐蝕效果也相對較好，目前已經(jīng)有少量的氣田已經(jīng)開始應用該項技術(shù)。

3 結(jié)論

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，積水積液問題會對氣井的生產(chǎn)產(chǎn)生嚴重的影響，因此，對氣井進行排水采氣十分重要，目前常見的排水采氣技術(shù)主要有管柱優(yōu)選工藝技術(shù)、泡沫工藝技術(shù)、機抽工藝技術(shù)、氣舉工藝技術(shù)、井間互聯(lián)激動工藝技術(shù)以及渦輪泵工藝技術(shù)等六種類型，每種技術(shù)都存在優(yōu)點和缺點，都有自身的適用范圍，氣田企業(yè)需要根據(jù)自身的實際情況，對排水采氣工藝技術(shù)進行合理的選擇。

參考文獻：

[1]鞏凱房.基于低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)的分析與研究[J].石化技術(shù)，2015（3）：91-92.

[2]劉利娜.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)探析[J].化工設計通訊，2017（5）：44.

[3]陳慶輝.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)的應用分析[J].科學家，2016，04（09）：78+125.

作者簡介：

楊陽（1989- ），男，河南濮陽人，采氣高級工，從事采輸天然氣工作。