气田排水采气工艺技术研究

气田排水采气工艺技术研究

刘海宝

陕西延长石油（集团）有限责任公司延长气田采气三厂  陕西省延安市  717500

摘要：随着开发的不断进行，伴随开发扩能，气井总数越来越多，积液井的数量也将随之增加，对气田开发造成严重影响。气田的规模开发，低压、低产、产水气井已经越来越多，但由于产量低不能完全满足气井携液生产的要求，井底及井筒产生积液，导致气井无法正常生产。

关键词：气田；排水采气；工艺技术

气井在生产过程中常有轻类凝析液或地层水流入井底。若气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水或烃类凝析液可完全被气流携带至地面。相反，若气井产能低，井筒内流体流速较低，而产液量较大时，水或烃类凝析液将不能完全被携带出井筒，从而滞留在井筒中并逐步在井筒底部聚集，形成液柱。

一、积液停产井复产工艺措施现状

（一）气井常见的排水措施

气田现阶段主要的排水措施有泡沫排水、柱塞排水、井间互联环空气举排液技术、高压氮气气举、小直径管泡沫排水、泡排与其他工艺相结合等，这些工艺技术以其各自的优点在积液停产气井的排.液复产中发挥着重要的作用。

（1）泡沫排水技术

泡沫排水采气工艺是将起泡剂注入井筒，与井筒积液混合后，借助天然气流的搅动，产生大量低密度含水泡沫，降低液体密度，减少液体沿油管壁上行时的“滑脱”损失，提高气流的垂直举升能力，从而达到排出井筒积液的目的。起泡剂的主要组成为表面活性剂，表面活性剂是由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子柄作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后，使得溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。

（2）柱塞排水技术

柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期举液，阻止气体上窜和液体回落，减少液体滑脱效应，增加间歌举升效率。

（3）井间互联环空气举排液技术

井间互联环空气举排液复产工艺是将接入到同一集气站的气井高压气通过现有地面工艺流程引人复产井油套环形空间，将井简及近井地带积液从油管举出，以降低气井油管内的液柱高度和井底回压，使积液停产井恢复生产，井间互联气举排液复产。

（4）高压氮气气举排液复产技术

通过制氮车将空气转化为浓度在95%以上的氮气，再利用增压车将氮气从油管注入，把积液从套管放空排出；或者将氮气从套管注人，把积液通过油管放空排出从而达到排液复产的目的。

（5）小直径管排水采液复产技术

小直径管排水采气工艺是泡沫排水采气工艺技术的一种特殊形式，其原理是把泡排剂通过小直径管注人井底，泡排剂与井底积液直接接触后，借助天然气气流的搅动，即刻生成大量低密度的含水泡沫，随气流把井简积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。

（6）泡排与其他工艺相结合的复产工艺技术

泡排与其他工艺相结合的复产工艺技术是对套管引流、井间互联气举、高压氮气气举等其他单一复产工艺的一种发展。目前靖边气田已经使用的有泡排+套管引流、泡排+气举（井间互连和氮气气举）、泡排+关放排液等复合工艺技术。釆用泡排机组与增压机组联合稳定排液技术，通过增压机组向环空注气，一旦环空液面到达油管底部，形成油管内的气体流动，则可借助于泡排剂，形成稳定连续的排液。只要排出近井带的积液，地层气体产出，即可加快排液速度，但需控制排水量。一旦排完井底积液，气井依靠泡排可以正常生产。撬装移动式燃气压缩机增压机组可以移动到其它需要的气井。

（7）优选管柱排水采气技术

当气井以小于临界携液流量生产时，液体不能完全被天然气带出井筒，井筒开始积液，液体幵始以混合气柱的形式滞留在井筒之中；随着产出液体的聚集，井筒液柱高度的柄加，井口压力和天然气产量随之急剧递减。在这种情况下，必须对气井实施合理的排水釆气措施，提高气井的携液能力，排出井底积液，使气井恢复正常生产。因此，要保证气井井筒不积液的条件是必须要求气井的产量大于临界携液流量。实际上也就是为确保连续带出地层流入井筒的全部液体，在自喷管柱中气流速度必须达到排液的临界流速。优选管柱排水采气工艺就是针对气井的产水及生产情况，通过研究分析，优选出不同尺寸的生产管柱，提高气井的携液能力，保证气井连续携液生产。

（二）国内外常见其它的排水措施

（1）压缩机气举排液复产技术

将外来低压气源井的气通过压缩机增压，使其转化为高压气源，再注人积液井的油管或环形空间，将积液停产井井筒内及近井地带的部分积液从油管(或油套环空)举出，在井口放空，以降低积液停产井井簡内的水气比、液柱高度及由此引起的回压，使积液停产井恢复生产。

（2）机械抽汲排液复产技术

机械抽吸排液复产技术是通过安装在地面的抽油机带动油管内的抽油杆不停的往复运动，以此驱动井下深井泵，使其抽汲并排出井筒内的积液，恢复气井生产机抽排水采气工艺技术主要包括常规机抽和深井机抽排水采气工艺技术以及提高气井机抽排水采气综合效果技术和相配套工具，该技术的优点是对任何积液井都较适用，缺点是该技术安装程序和现场操作复杂，存在一定的安全风险。

二、排水采气工艺发展技术未来发展趋向

（一）组合化方向

组合化方向指的是为了能够最大限度的增加气田气井的产气量，可以在一个相同油井中同时应用两种或两种以上排水采气工艺，通过利用不同工艺的优势创造更大的生产效率。比如可以用联合使用泡沫排水采气工艺和柱塞气举排水采气工艺；联合使用泡沫排水采气工艺和连续油管采气工艺等。这种通过组合使用的方式既能够实现不同工艺技术之间的优势互补，还能够有效增加气田的每日产气量。

（二）低成本方向

气田气井开采毕竟是属于商业开采，赢得更多利益是才开采的最根本目的。所以，针对当前苏里格气田气井排水采气工艺技术成本还比较高问题，在外来的发展应该是以创造和使用更多低成本且高效率的排水采气工艺为准。

（三）效率化方向

在气田气井中不断的应用各种不同类型排水采气工艺技术的根本目的就是为了增加气田的产气量，提高生产率。因此，针对当前苏里格气田气井排水采气技术中还存在设备连接用时久、泡沫剂加注制度有待改善的问题，在未来发展方向上的这些工艺技术应该向高效率防线发展，最大限度满足气田气井排水采气工作的要求。

（四）精细化方向

精细化管理具体包括提高掺水气井的分析能力；根据实际气井实际压力变化情况合理制定和调节排水采气方案；对各种排水采气工艺技术的因公参数进行最大限度的改造和优化；加强产量过小气田气井的排水采气工艺水平等，.使苏里格气田气井实现最大优化。

（五）数字化方向

信息化和数字化是现代化社会不断发展的必然结果，在对苏里格气田气井排水采气工艺技术进行自动化、智能化以及数字化改造，除了能够有效减轻工作人员的工作压力，还能够有效提高排水采气效率和效果。所以，排水采气工艺技术应该努力朝着数字化方向发展。

结语：

（1）该工艺用于生产井时，较适用于低产低能，积液增加速度相对较慢的井；

（2）该工艺简单、机动灵活、占地小、安装方便，成本低、经济效益明显；

（3）该工艺用于试气井，可加快排液进度和缩短试气周期，负压作业，对地层无伤害。

参考文献：

[1]蒋晓蓉，黎洪珍.张家场气田排水采气工艺技术研究[J].天然气工业，2021，21(6):99-100.

[2]余淑明，田建峰.苏里格气田排水采气工艺技术研究与应用[J].钻采工艺，2022，35(3):40-43.

[3]匡玉凤.南川页岩气田排水采气工艺技术研究[J].石化技术，2021，28(11):55-56.

作者简介：

刘海宝，1985年7月29日，男，汉族，陕西省延安市延川县人，大学本科。主要研究方向天然气勘探开发。