低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)分析

中國石油化工股份有限公司華東分公司臨汾煤層氣分公司 山西 臨汾 042200

隨著時代的發(fā)展科技的進(jìn)步,對于油氣田的資源的開采也在逐年的增加,由于油氣田的持續(xù)作業(yè),所以目前發(fā)現(xiàn)較低氣壓的低產(chǎn)量油氣田數(shù)目較多,并且從另一方面來說,由于受到各種因素的影響,使得目前存在的一部分氣井已經(jīng)漸漸的轉(zhuǎn)化成了低氣壓的氣井了,并且這種類型的氣井近年來的數(shù)量在不斷的增加[1]。針對低壓低產(chǎn)氣井的排水采氣問題,國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究,但是并沒有對目前的技術(shù)進(jìn)行總結(jié),這會給氣田單位如何選擇合理的排水采氣技術(shù)產(chǎn)生一定的困擾,因此,本次研究在對排水采氣技術(shù)的概念進(jìn)行介紹的技術(shù)上,對目前低壓低產(chǎn)氣井的排水采氣技術(shù)進(jìn)行總結(jié)研究,為氣田企業(yè)可以選擇合理的排水采氣技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1 排水采氣技術(shù)概念及應(yīng)用目標(biāo)

1.1 排水采氣的概念 所謂的排水采氣技術(shù)主要是利用某些技術(shù)手段,將井下處于低壓狀態(tài)的天然氣排出井口,在排出的過程中,需要將已經(jīng)液化的天然氣排除。在利用排水采氣技術(shù)的過程中,將地層中的水資源進(jìn)行有效的處理,避免井下出現(xiàn)積液問題十分關(guān)鍵,這是實現(xiàn)天然氣采集的基礎(chǔ),能有效的降低天然氣采集能耗和提高采集效率[2]。

1.2 應(yīng)用范圍 在上文分析中已經(jīng)指出,排水采氣主要是將氣井中的液化天然氣排除,進(jìn)而實現(xiàn)天然氣高效采集的目標(biāo)。目前,我國大多數(shù)的氣藏都輸于彈性水驅(qū)氣藏,在天然氣開采的過程中不可避免的會出現(xiàn)出水問題,如果無法將氣井內(nèi)的水資源進(jìn)行有效的排除,就無法提高氣井的生產(chǎn)效率。在積液條件下進(jìn)行天然氣開采是一項重大難題,工作人員十分有必要對氣井內(nèi)的積液進(jìn)行有效的控制,這對于天然氣的開采十分有利。

1.3 發(fā)展前景 眾所周知,我國的地域面積相對較廣,各區(qū)域氣井的地質(zhì)差異相對較大,在不同地質(zhì)環(huán)境以及天然氣儲存條件下進(jìn)行天然氣開采是一項重大難題,為了提高天然氣開采的經(jīng)濟效益,并降低天然氣開采的能耗,對于低壓低產(chǎn)氣井進(jìn)行改造已經(jīng)成為了一項重大問題,通過引入排水采氣技術(shù),可以有效的解決這一問題,同時,還可以為我國能源的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)研究

2.1 同心毛細(xì)管技術(shù) 同心毛細(xì)管技術(shù)是一種新型的低壓低產(chǎn)氣井排水采氣技術(shù),該種技術(shù)在進(jìn)行排水采氣的過程中應(yīng)用效率相對較高,能有效的解決低壓低產(chǎn)氣井中的積液以及出水等一系列的問題,同時,在應(yīng)用該種技術(shù)的過程中,還可以處理氣井中的化學(xué)腐蝕問題,在應(yīng)用同心毛細(xì)管技術(shù)的過程中,如果引入一定量的化學(xué)物質(zhì),還可以對氣井中的積蠟以及積垢進(jìn)行有效的清洗。同心毛細(xì)管技術(shù)的基本原理就是應(yīng)用特殊的針孔技術(shù),在氣井的底部輸入一定量的發(fā)泡劑,進(jìn)而使得井底的壓力降低,輸入的發(fā)泡劑可以與天然氣一起被排除井外,最終達(dá)到氣井清洗以及液化天然氣處理的目的。通過對該種技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行大量的調(diào)研后發(fā)現(xiàn),應(yīng)用該種技術(shù)不但可以解決低壓低產(chǎn)氣井的排水采氣問題,還具有設(shè)備安裝方便以及設(shè)備應(yīng)用周期長等優(yōu)點,所需要的發(fā)泡劑也可以得到重復(fù)使用。但是,在應(yīng)用同心毛細(xì)管技術(shù)的過程中也存在一定的問題,例如對化學(xué)試劑的依賴性相對較強,如果在使用該種技術(shù)的過程中停止化學(xué)藥劑的注入,則毛細(xì)管內(nèi)可能會出現(xiàn)一定的化學(xué)作用,最終引起毛細(xì)管堵塞以及侵蝕等一系列的問題。

2.2 柱塞氣舉效應(yīng)工藝技術(shù) 所謂的柱塞氣舉效應(yīng)工藝技術(shù)主要是利用針管效應(yīng),柱塞為整個排水采氣過程中的機械力來源,然后在氣井低壓的環(huán)境中,利用柱塞來回往復(fù)的推動,解決井底的積液問題,最終實現(xiàn)排水采氣的基本效果。眾所周知,氣井中的天然氣本身就具有一定的壓力,在天然氣上升的過程中會帶動柱塞一起運動,柱塞的運動可以實現(xiàn)攜帶液體的功能,即柱塞主要是通過氣舉效應(yīng),進(jìn)而實現(xiàn)排液。但是,該種技術(shù)的使用需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行,這主要是因為柱塞運動的過程中會產(chǎn)生一定的天然氣損耗。

2.3 超聲波原理技術(shù) 目前,超聲波技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的推廣及應(yīng)用,在進(jìn)行天然氣開發(fā)的過程中,超聲波技術(shù)可以與氣井自噴等相關(guān)技術(shù)相互結(jié)合,進(jìn)而使得天然氣開采過程中的損耗率可以得到有效的降低,同時,通過引入超聲波技術(shù)還可以實現(xiàn)預(yù)防出水以及除鹽除垢等一系列的功能。在使用超聲波技術(shù)的過程中,所需要的能量問題地面的電能,在應(yīng)用的過程中,安全性相對較高,操作也相對較為簡單,這是提高氣井產(chǎn)量的良好手段。應(yīng)用超聲波技術(shù)實現(xiàn)低壓低產(chǎn)氣井排水采氣功能的主要原理是在井下構(gòu)造超聲波場,將地面輸入的電能轉(zhuǎn)化為熱能,井底的液體可以迅速霧化,霧化后的液體可以隨著天然氣一起被開采出地面,進(jìn)而實現(xiàn)排水采氣的功能。目前,國內(nèi)外的眾多學(xué)者都已經(jīng)對超聲波技術(shù)應(yīng)用的可行性進(jìn)行了深入研究,研究表明該種技術(shù)在實驗室條件下具有很強的可行性,在實際現(xiàn)場應(yīng)用中將會有很大的發(fā)展?jié)摿?但是該種技術(shù)并沒有在現(xiàn)場得到大面積的推廣和應(yīng)用,未來在現(xiàn)場應(yīng)用的過程中可能會出現(xiàn)一系列的問題,因此,該種技術(shù)還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

3 結(jié)束語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn),受到各種因素的影響,我國低壓低產(chǎn)氣井的數(shù)量不斷增加,如果實現(xiàn)低壓低產(chǎn)氣井的排液采氣功能是一項重大問題。目前,同心毛細(xì)管技術(shù)、柱塞氣舉效應(yīng)工藝技術(shù)、超聲波原理技術(shù)、連續(xù)油管采氣處理技術(shù)以及不同孔徑管柱排液技術(shù)是較為成熟的低壓低產(chǎn)氣井排液采氣技術(shù),每種技術(shù)都有優(yōu)缺點,氣體單位需要根據(jù)自身的實際情況對排液采氣技術(shù)進(jìn)行合理的選擇。