澀北氣田開采中排水和增壓集輸工藝措施研究

徐夏青 許有紅 許鎖 金科

摘要：隨著對天然氣田的不斷開發(fā)，天然氣的儲量將會不斷下降，尤其是中后期的氣田，其開采量愈發(fā)下降，水、砂的含量則逐漸增多，因水淹而導(dǎo)致氣田停工的問題越來越多。因此，控制中后期天然氣田含水比，借助潛油泵、射流泵等相關(guān)設(shè)備提高排水功能和效率，將井內(nèi)積水排凈，便成了恢復(fù)天然氣田生產(chǎn)的重要工作。本文便以天然氣田開采中排水和天然氣增壓集輸?shù)裙に嚧胧橹饕芯繉ο蟆?/p>

關(guān)鍵詞：天然氣田開采;排水采氣;增壓集輸工藝;

引言：

澀北天氣田因長期的開采而造成地層壓力逐年下降，出水量不斷增加已然成為氣田未來開發(fā)中需要面對的重大問題。因此，為了確保氣田的正常開采，必須對當(dāng)前的采氣工藝和技術(shù)做進(jìn)一步的研究。在實(shí)際采氣過程中，應(yīng)當(dāng)控制住天然氣中水的含量，遇到出水量較多的氣井，不能單純的關(guān)掉氣井，以防氣井停止井噴。所以，面對出水、出砂不斷增多的問題，必須針對含水、含砂問題進(jìn)行重點(diǎn)研究，并采取全新的氣田開采方式繼續(xù)進(jìn)行天然氣田的開發(fā)。

一、排水采氣工藝

1、泡沫排水工藝

泡沫排水采氣工藝就是將起泡劑加注到氣井內(nèi)部。井內(nèi)存在的起泡劑會與氣井底部的積水接觸并發(fā)生反應(yīng)，從而生成大量的含水泡沫。由于這些泡沫的密度較低，會由高壓氣流將其帶到地面上，從而有效地排凈井底的積水。到達(dá)地面的含水泡沫必須進(jìn)行相應(yīng)的處理，否則便會影響到地面正常的采氣工作。通常需要架設(shè)專用的設(shè)備和管線來處理泡沫，并將消泡劑加注到管線內(nèi)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)便是設(shè)備簡單、施工操作容易、排水成本低、工作效率快，同時(shí)還可以避免影響到氣井的正常生產(chǎn)。

2、氣井間的互聯(lián)井筒激動排液工藝

井間互聯(lián)井筒激動排液工藝是一種非常規(guī)的氣井排水技術(shù)。這種排水技術(shù)主要是利用高壓氣井之間的互相關(guān)聯(lián)，井底存在的積水會被與之相臨氣井中的高壓天然氣壓回地層，此時(shí)井筒液柱中的回壓會得到降低，這一狀態(tài)可以暫時(shí)性的維持。再利用開井時(shí)的激動效果，促使氣井的自噴攜液能力得到提升，最終使氣井實(shí)現(xiàn)快速的排出積液，恢復(fù)天然氣的生產(chǎn)。在具體實(shí)施過程中，需要將已經(jīng)停產(chǎn)的氣井內(nèi)部的工作流程關(guān)閉，使高壓天然氣能夠通過井間互聯(lián)進(jìn)入到井內(nèi)的集氣管線。此時(shí)，再將井口關(guān)閉的閥門打開，并向氣井內(nèi)持續(xù)地加壓，加壓的時(shí)長一般要維持在1小時(shí)左右。在將積液壓回到地層后，便將氣井的井口閥門和井間的互聯(lián)流程關(guān)閉。

這種工藝以組合靈活為特點(diǎn)，氣井嚴(yán)重積液時(shí)，可采取多種不同的井間互聯(lián)方式，排除積液恢復(fù)生產(chǎn)。

3、澀北氣田排水采氣工藝的發(fā)展討論

氣田排水采氣的工藝和技術(shù)有多種，而根據(jù)目前的氣井情況，澀北氣田的排水采氣技術(shù)還是以泡沫排水采氣和井間互聯(lián)井簡激動排液為主。結(jié)合實(shí)際的氣田生產(chǎn)狀況，可以總結(jié)出氣井排水采氣工藝的未來發(fā)展趨勢。首先，隨著對水驅(qū)氣藏機(jī)理的研究不斷深入，未來研究的重點(diǎn)將是單井排水技術(shù)和氣藏的整體防治技術(shù)。其次，排水采氣工藝的水平在不斷提高，自動化和智能化的舉升技術(shù)將逐漸代替人工舉升技術(shù)。

二、澀北氣田未來地面集輸工藝的發(fā)展

當(dāng)前澀北氣田的地面集輸工藝主要是常溫集輸工藝。由于氣井壓力會隨著天然氣的持續(xù)開采而不斷地下降。所以，處于開采中、后期的氣井在開采時(shí)必須依靠天然氣壓縮機(jī)的增壓功能，使天然氣順利進(jìn)入管道，從而幫助低壓氣井實(shí)現(xiàn)的正常開采。因此，天然氣田的增壓集輸功能將離不開天然氣壓縮機(jī)的使用。由于長期的開采，澀北天然氣田已經(jīng)出現(xiàn)了降壓情況，雖然降壓程度各不相同，但依然對正常的天然氣開采工作產(chǎn)生了影響。所以，增壓集輸?shù)拈_采方式將在未來成為澀北氣田的主要開采方式。

1、后期增壓發(fā)展的認(rèn)識

首先，要進(jìn)一步探明當(dāng)前氣田的剩余儲量，確保天然氣田和氣井依然具有較大的開采價(jià)值。其次，需要增壓開采的氣井應(yīng)當(dāng)相對集中，并且管道網(wǎng)絡(luò)相對完善，才能便于進(jìn)行集中增壓操作。最后，增壓效果將對氣田開采產(chǎn)生整體影響，可以適當(dāng)?shù)南抡{(diào)井口的壓力，此舉有利于進(jìn)一步增加產(chǎn)量，從而延長氣井的開采時(shí)間。

2、增壓站址的優(yōu)選

第一，氣水同產(chǎn)的單口氣井進(jìn)行增壓時(shí)，增壓站應(yīng)當(dāng)建立在該井的井場，以便于對氣井和增壓站實(shí)施協(xié)調(diào)管理。

第二，純氣生產(chǎn)的單口氣井進(jìn)行增壓時(shí)，增壓站要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況而確定其站址，既可以建立單井增壓站，也可以在集氣站建立。

第三，進(jìn)行集中增壓的增壓站應(yīng)當(dāng)建立在距離輸氣點(diǎn)較近的集氣站，以便于集中管理。

3、相關(guān)工藝的改造要結(jié)合氣田生產(chǎn)特點(diǎn)

（1）澀北氣田的增壓生產(chǎn)特點(diǎn)

第一，氣田產(chǎn)量和地層壓力已明顯下降。同時(shí)，受到輸送量和用氣量的不斷變動，氣田的輸氣壓力也在不斷變化著。因此，澀北氣田的增壓設(shè)備要有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

第二，澀北氣田的氣井相對分散，適宜采用集中增壓的生產(chǎn)方式。

第三，氣田開采出的天然氣較為純凈，天然氣中混含的腐蝕物較少，但是出砂量日益增多。所以，氣田使用的增壓設(shè)備在兼具抗腐蝕能力的同時(shí)，還要具備較好的抗沖擊能力和抗磨蝕能力。

第四，隨著溫度變化，天然氣可析出雜質(zhì)，應(yīng)當(dāng)為增壓設(shè)備配備高性能的分離設(shè)備。

第五，氣田的增壓開采需要增壓設(shè)備具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)性。

第六，氣田的產(chǎn)能狀況在不斷的變化中，增壓機(jī)組及其輔助設(shè)備要便于裝卸，以便于進(jìn)行搬遷。

（2）相關(guān)工藝的改造

首先，增壓站應(yīng)當(dāng)具備一些基本的工藝流程，如分離流程、增壓流程及冷卻流程。

其次，增壓集輸工藝必須考慮增壓設(shè)備的啟動和停車等操作流程，以及可能發(fā)生的設(shè)備故障問題。

最后，安裝增壓站的管線時(shí)，必須注意到共振問題，要采取相應(yīng)措施減少震動。

4、增壓開采的關(guān)鍵

天然氣壓縮機(jī)的工作狀況是天然氣田成功進(jìn)行增壓開采的關(guān)鍵點(diǎn)，選擇壓縮機(jī)的型號和數(shù)量時(shí)，要以氣井產(chǎn)量、井口壓力、輸氣壓力等生產(chǎn)參數(shù)為參照，必要時(shí)需要配比備用的壓縮機(jī)組。壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中，可以適當(dāng)調(diào)整機(jī)器的轉(zhuǎn)速和氣閥的數(shù)量，以適應(yīng)氣田集輸開采時(shí)的各種變化。

結(jié)束語：

澀北氣田的排水問題和增壓集輸問題是限制氣田繼續(xù)生產(chǎn)的主要問題，針對具體的開采問題，必須以澀北氣田的實(shí)際生產(chǎn)情況為研究依據(jù)，進(jìn)而選擇適合的排水技術(shù)和增壓集輸工藝。

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