氣井排水采氣工藝技術分析

孫燕 范寶弟 楊曉華

摘 要：我國氣田所處的地理地質條件一般都較為復雜，再加上經過長期不斷開采以后，氣井內部液體逐漸積累出現積水積液現象，造成了氣井開采的產量下降，需采取有效的排水采氣工藝，以免造成氣田采氣產效的下降，而且長期存在的積水積液等可能會對開采處的天然氣產生污染和損害。因此，本文對排水采氣工藝技術進行分析研究，以提高氣井天然氣的采收率。

關鍵詞：排水；采氣；積水積液；井間互聯

在氣田的不斷開發過程中，部分氣井會產生積水積液，由于井壁和井底積水積液的推進和各種開采措施不當對氣井產生的危害，以及隨著氣田內部含氣量的逐漸降低，造成了氣井內部壓力的不斷降低，使得氣井內部的水或液滴不能隨著氣體排出井外，造成了井內積水積液，影響氣井開采天然氣的產效，甚至會造成氣井提前停產關閉的嚴重危害。而排水采氣工藝技術可以有效的解決氣井內部的積水積液問題，減少因積水積液而產生的危害，進而提高氣田的開采天然氣的產量，延長氣井的開采壽命。

一、氣井積水積液的原因分析

造成氣井內部積水積液主要有兩大方面的原因：

一是隨著氣井的不斷開采，地下氣層的壓力逐漸變小，氣井中氣體流動速度逐漸減小，氣體中的凝析液因氣流攜帶能力不足而被滯留在井筒中，造成氣井內部積水積液。

二是由于井內邊、底水水壓的推進，以及采氣作業時壓裂酸化增產增注等各種作業措施的影響，造成井筒內水液的累積不斷增加，導致氣井開采天然氣的產氣量不斷下降。

如果氣井內部積水積液的情況不能得到有效地緩解，將會導致氣井內形成液柱，對氣井的自噴能力造成消極影響，危害嚴重的甚至會導致氣井因水柱壓迫而停產關閉。

因此，為了避免氣井積水積液現象的發生，保證氣田天然氣開采工作的順利進行，在水驅氣田生產作業過程中，大量采用了排水采氣技術工藝處理氣井內因各種原因出現的積水積液情況，從而解決氣田天然氣開采過程中的氣井積水積液問題， 起到徹底清除或者緩解作用。

二、多種排水采氣工藝技術的應用分析

我國氣田的地理地質條件在不同區域間差別很大，面對復雜多樣的氣田地質條件，要求我們在氣田開發的過程中必須要采取多種排水采氣工藝技術，以滿足不同地質條件下氣田開采的需要。 排水采氣工藝技術是解決氣井內部積水積液的有效方法，也是水驅氣田生產作業過程中常見的采氣技術。

（1）優選管柱排水采氣工藝技術

一般情況下，氣井產量與油管內徑成正比關系，管內徑越大，產氣量越高。然而在部分氣井開采的中后期，隨著氣藏含量的減少導致氣層壓力不斷降低，較大內徑油管的噴發力就會不足，井內氣流滑脫情況嚴重，引發氣井積液情況發生。而縮小油管內徑，則有利于提升井內氣體流速，提高舉升液體的能力，有利于解決氣井內積水積液問題。優選管柱排水采氣工藝技術具有操作容易、便于管理、免修期長等優點，但存在氣井排液量有限不宜過大，油管下入深度有限等不足之處。

（2）泡沫排水采氣工藝技術

該技術就是向氣井內注入某種表面活性劑，井內積水積液遇到活性劑后，借助于井內氣流的不斷攪動，會形成大量質量較輕的低密度的穩定水泡沫。水泡沫隨氣流從井底被攜帶到地面，從而達到排出井筒積液的目的。起泡劑的分散、洗滌和減阻等作用，使氣井內積水積液泡沫化，而且泡沫能夠包裹井筒內部分泥沙等污垢，使其在氣流作用下隨著泡沫排出井外，從而達到疏導氣井通道、穩定和增加產量的作用。泡沫排水采氣工藝具有作業方便、成本低、見效明顯等特點，適合應用于存在自噴能力不足，氣流速度低于臨界流速情況的氣井。

（3）機抽排水采氣工藝技術

機抽排水采氣工藝的工作原理是：在積水積液氣井中，采用有桿深井泵，將其和油管兩者連接，然后下降到氣井的合適深度。把深井泵的柱塞和抽油桿二者連接，利用抽油桿的持續動能產生運動循環。通過上沖和下沖的循環運動，泵吸入積水積液，通過油管動力攜帶液體從井內向井外輸出。通過抽油機反復持續的把氣井中積累的液體輸出到地面，進而降低井筒中液柱對井底的回壓，以達到從套管分離出天然氣的目的。

（4）氣舉排水采氣工藝技術

該技術就是利用高壓氣體將氣井內的積水積液抬升出井的排水方式。工作原理是從地面注入井內的高壓氣體與油層產出流體在井筒中匯合，從而使井內氣體因高壓產生膨脹，引起井筒中混合液密度的下降，利于液體抬舉，直至排除出地面。氣舉排水采氣工藝技術受氣井斜度、氣井深度以及硫化氫等因素的制約性較小，對單井產效提升有明顯的作用，而且可以循環啟動，減少井內作業頻率；但因為考慮到氣井底部回壓因素，必須嚴格控制注入氣體的壓力，氣井內的積水積液很難徹底清除，此外，氣舉排水采氣工藝技術對井內壓力的增強作用，導致井內施工裝置的可靠性要求必須提高。

（5）井間互聯激動排水復產工藝技術

井間互聯激動排水復產工藝技術與常規的排水采氣工藝技術工作機理相反，是一種通過利用相鄰的互聯氣井的天然氣將已經提前停產的氣井內的積液排除，從而降低停產氣井井筒內部液柱回壓，隨后通過開井激動，提高氣井自噴能力和攜帶液體能力，使停產的氣井復產。

井間互聯激動排水復產工藝技術應用靈活，當氣井因為嚴重的井內積水積液停產后，可以通過相鄰的氣井幫助其復產，實現氣井間的相互幫助，達到了低投入、高效快速的復產，降低了氣井的復產成本。

（6）渦輪泵排水采氣工藝技術

該技術是通過渦輪泵代替潛油電機來驅動氣井內部的離心泵運轉，具有設備成本低、操作簡便、耐高溫、防腐蝕、性能可靠等特點。在工作過程中，可以將動力液通過動力液油管注入井內，驅動井內的渦輪工作，渦輪帶動離心泵旋轉，提供動力將井內的積液排除。渦輪泵可以在300℃以上的高溫下工作，廣泛地應用于斜井、產砂氣井和腐蝕性強的氣井。

（7）同心毛細管排水采氣工藝技術

同心毛細管排水采氣工藝技術一般通過向產生積水積液的氣井射孔段底部注入化學發泡劑，以此降低氣井內部壓力，減小井內積水積液的密度，使井內積水積液隨氣體通過管道排出井外，有效地防止井底積液滯留，提高了排液效率。 同心毛細管排水采氣工藝技術可以同時實現清潔氣井內部結構、清除井內積水積液、井壁防腐等目的，可以有效地提高氣井天然氣采收率，防止氣體污染，降低了氣井采氣費用。

同心毛細管排水采氣工藝技術安裝方便，對于井壁和井底存有積液的氣井而言，是簡便、理想的技術選擇。同心毛細管作為該技術的核心設備可以反復使用，但是要注意在多次使用過程中產生的內部結垢等問題，一旦內部產生結垢，在注入化學試劑時可能堵塞管道，影響氣井開采生產。

結束語

排水采氣工藝技術可以有效地提高氣井開采天然氣的產量，延長氣井的開采壽命。氣井排水采氣工藝眾多，但優點與局限性并存，在氣井開采具體作業時，需要根據實際的地質條件和氣井狀況有針對性地選擇排水采氣工藝技術。

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