天然气排水采气技术分析

天然气排水采气技术分析

王龙瓛张阳

中石化华北油气分公司采气一厂

摘要：虽然我国天然气储藏量十分巨大，但由于各个气田区域的地质环境比较复杂，所以在开采过程中要采用合理的施工技术。本文对现阶段我国各大气田通常采用的排水采气技术进行了论述，以给天然气排水采气工作提供一点借鉴。

关键词：天然气；排水；采气；技术

天然气开采过程中会遇到各种问题，目前我国在长期实践中已经对多种排水采气技术进行了完善。在低碳环保理念的发展下，天然气作为21世纪的主要能源将逐步替代石油和煤炭的主导地位。但是随着气藏的开发，我国大多数气藏丌始受到水侵，气井井底也开始慢慢积液，井底积液的存在不仅增加了气层的冋正，限制了天然气井的生产能力，而且影响气井的产气速度，最终导致整个气藏釆收率的降低。如果想要降低开采过程中各种问题的发生概率，就要对当前的排水采气技术开展进一步的研究。

1.同心毛细管技术

低压气井积液和油气腐蚀是采集井下天然气时经常遇到的问题，针对这种问题，天然气采集技术人员研发出了同心毛细管。该技术在应用过程中，把同心毛细管的每一根管柱设置在天然气井内部生产射孔的最低端，然后不断发射化学剂泡沫，将同心毛细管喷射到井底，适当降低井底的压力，天然气在流动过程中就自动携带出泡沫液化的液体，从而有效改善了天然气井底积液的状况，进一步提高了排水效果。同心毛细管技术的实际应用，不仅使天然气开采成本大大降低，还有效提高了天然气的开采量。

2.气式举排水采气技术

气举式排水采气技术有开放式、半闭气式和闭气式三种工作方式。油套管中存在一个环形空间，在利用气举式排水采气技术施工的过程中，如果气源经过环形空间而进入油管，并从油管中排放出来，我们叫这种方式为正举。而如果让气源先经过油管，在通过油套管环形空间排出来就叫做反举。

天然气井的深度对气举式技术的运用影响甚微，该技术在应用过程中，设备操作步骤比较简单，天然气开采人员在管理和使用时十分方便。所以，很多天然气田都通常采用这种技术来排水采气，从而提高天然气开采的经济效益。但气举式排水采气技术有一个缺点，就是在往气井中加注气源的时候经常会发生气流回压的状况，容易发生难以完全排除水平井中积液的情况。

3.泡沫排水采气技术

泡沫排水采气技术是将某种特定的化学活性剂注入到天然气井中，井内的气体和水份会与这些活性剂发生化学反应而形成泡沫，以此使井内气水两边的垂管产生的流动滑脱损耗大大减少，从而将垂管带水动力增加，然后气井中的水会在自然气流的带动下排除气井。泡沫排水采气技术施工成本较低，同时由于操作简单，一般工作人员可轻易施工，所以排水采气效率很高，普遍应用于多种天然气井的排水采气工作中。

但泡沫排水采气技术对泡沫剂有很高的要求，如果排水采气过程中使用了不合理的泡沫剂很容易对天然气井地层造成污染。而且，泡沫排水采气技术目前只能在自喷式气井中应用，同时气井内管道的通畅性与其自喷能力会对该技术的顺利使用产生极大影响。

4.连续循环采气技术

过去的柱塞举升排水采气技术在施工过程中，一旦遇到气井出砂的情况，就会对柱塞举升工作造成较大影响。如果利用速度管开展采气工作，一旦管柱口直径达不到基本要求，就可能加大工作难度。而连续循环采气技术就是针对此类问题而被创造出来的，该技术运用气体压缩设备，将气井井筒内的天然气根据气井循环注入到气井内部，并依据有关的形式将其压缩，将其再引入井筒，形成不断循环的状态。这种循环方式能够加快天然气的流动速度，以此把气井内的积液排到井外，以避免积液出现累积现象。该技术在实际施工过程中，及时遇到井底流压较低或气井出砂状况，也能把井内积液顺利排出。

5.深抽排水采气技术

深抽排水采气技术是利用抽水泵把井底积液抽出来的简单工艺，这也是一种被普遍采用的技术。深抽排水采气技术一般在深度达两千米以内的深井环境中使用，如果气井深度超出两千米，就会使抽水泵工作效率降低，相应增加了设备的负荷，造成系统频率下降，从而会影响到整个排水采气系统的正常运行，最终导致成本上升[2]。

针对这一问题，相关技术人员进行了技术创新，发明了以玻璃钢和钢混合柱以及长冲程整体泵筒为主要结构的深井泵，以该深井泵为主导的深抽排水采气技术的应用将抽水深度突破到两千米以上深度，并在深抽设备表面进行镀铬工艺，使外部因素对设备的影响大大降低，增强了该技术的可操作性，同时也提高了采气效率。

6.复合式排水采气技术

复合式排水采气技术，是在采气过程中采用两种及以上方式组合而成的排水采气方式。由于我国区域面积较大，各个地区的天然气井周边环境存在巨大差异。于是，天然气开采单位工作人员就会针对自身区域的真实状况，将多种排水采气技术融合到一起，合理利用它们的优势，以达到增加采气量的效果。

如在水平井的排水采气工作中，可以将气举式和泡沫式结合，向气井内同时加入活性剂和气源，气体在托举积液的过程中，会在活性剂的作用下与积液发生反应，产生出大量泡沫，从而减小气体的托举力，排水回流现象也进一步减少，保证了排水采气工作的安全性和经济效益。

7.排水采气工艺优选

不同的排水采气井都有自身的特殊性，表现在产层物性、深度、压力、流体性质、井的流入特性，井的气、水产出能力和井身结构等方面，同时每项排水采气工艺也有其自身的特殊性，这在于升举能力的表现方式和它的适应性。只有将这两个特殊性恰当地结合才可能产生好的工艺效果。技术因素：排水采气技术综合评价的技术因素包括的内容，主要有：开采条件适应性、设备使用状况、预计增产气量、排液量和最大井深等。其中，开采条件适应性是指某一排水采气技术对气井的地质、开采及环境因素的敏感性。

8.结束语

排水采气工艺的应用能够有效保障天然气开采过程中环境的安全性,从而为天然气的开采工作奠定基础。近几年随着工业革命的逐渐发展和信息技术的逐渐完善,在天然气开采排水采气工艺上也得到了技术改革和创新。因此,本文就当前我国天然气开采排水采气工艺进行深入分析,对其适用效果进行评估,为我国天然气开采排水采气工艺的完善贡献微薄之力。

总之，文中论述的相关排水采气技术已经基本满足天然气开采工作的需要，但在未来的开采过程中可能还会出现新的问题，这就需要技术人员不断研究气田地质构造，借鉴相关技术经验，在实践中不断完善排水采气技术，保证天然气开采工作的顺利进行，满足人民群众对天然气的需求。

参考文献

[1]张洪涛.天然气井布阀气举排水采气数值研究[D].东北石油大学,2017.

[2]石凯.天然气排水采气技术研究[J].石化技术,2016,23(11):61.

[3]郭宏勃.音速雾化器排水采气研究[D].西安石油大学,2014.

[4]杨树人,庞博学,刘丽丽.天然气井应用涡流工具排水采气的流场分析[J].石油矿场机械,2014,43(10):13-16.

[5]巩艳芬.松辽盆地兴城气田火山岩储层天然气开发技术经济评价[D].大庆石油学院,2009.

[6]王琳琳.天然气开采技术综合评价研究[D].大庆石油学院,2008.

[7]特约记者李传富通讯员向东.西南油气田蜀南气矿完成2007年天然气生产任务[N].中国石油报,2008-01-09(002).