低壓天然氣開采技術(shù)的探討

高峰 孫燕 楊曉華

摘 要：在能源需求迅猛增長(zhǎng)背景下，低壓天然氣開采技術(shù)憑借著諸多優(yōu)勢(shì)在當(dāng)前得到了日漸廣泛地應(yīng)用。對(duì)此，下文在基于相關(guān)文獻(xiàn)研究以及自己多年工作實(shí)踐情況下，首先就低壓天然氣開采技術(shù)及其特點(diǎn)進(jìn)行概述，隨后對(duì)它的一些常用技術(shù)展開探討，以期為推動(dòng)我國(guó)天然氣開采行業(yè)發(fā)展做出一些積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：低壓天然氣;天然氣開采;開采技術(shù)

隨著近幾年來(lái)，社會(huì)各項(xiàng)生活與生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)于天然氣這種能源需求情況下不斷增加，低壓天然氣開采受到了日益廣泛地重視。從過往經(jīng)驗(yàn)可知，傳統(tǒng)天然氣開采方式采集效率最大的影響因素在于設(shè)備，環(huán)境所帶來(lái)的影響次之，特別是那些氣壓淺的天然氣井環(huán)境影響可以說(shuō)十分小。而低壓天然氣開采技術(shù)地出現(xiàn)能夠有效減少開采時(shí)設(shè)備使用頻率，這樣一來(lái)在降低最大影響因素情況下大大地提升了天然氣采集效率。另外，由于低壓天然氣開采技術(shù)減少了設(shè)備地使用，這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)還可以減少該方面的支出，如此一來(lái)有助于進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

一、低壓天然氣開采技術(shù)概述

低壓天然氣開采技術(shù)相比于其他技術(shù)，它主要是針對(duì)埋藏深度較淺的煤氣或天然氣等氣體采集所研發(fā)的技術(shù)。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，自然環(huán)境中不少煤氣與天然氣所埋藏深度都不大，并且它們內(nèi)部氣壓也較低，面對(duì)這種儲(chǔ)藏條件如果利用傳統(tǒng)技術(shù)很容易出現(xiàn)天然氣浪費(fèi)的問題。而低壓天然氣開采技術(shù)這種專門針對(duì)該儲(chǔ)藏條件所研發(fā)的技術(shù)則可以有效地降低浪費(fèi)地出現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，低壓天然氣開采技術(shù)應(yīng)用中先是對(duì)埋藏氣體壓力情況后借助于一些針對(duì)性的手段來(lái)逐步增加其內(nèi)部氣壓，這樣一來(lái)不但可以讓天然氣高效地產(chǎn)出，并且也避免了氣體出現(xiàn)浪費(fèi)的情況。

二、低壓天然氣開采技術(shù)特點(diǎn)

由上文分析可知，低壓天然氣開采技術(shù)針對(duì)的是埋藏深度較淺的天然氣采集技術(shù)類型，其工作原理主要是通過向氣井中進(jìn)行增壓從而使得原本內(nèi)部較小的壓力迅速上升，這時(shí)里面的天然氣便會(huì)在強(qiáng)大氣壓作用下被快速地?cái)D壓進(jìn)安裝于地面的收集設(shè)備。根據(jù)筆者對(duì)低壓天然氣開采技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，相比于其他技術(shù)它主要有三方面特點(diǎn)：一是針對(duì)性。自然環(huán)境下天然氣一般埋藏深度較淺，利用其他技術(shù)進(jìn)行開采往往容易造成泄漏和浪費(fèi)情況，而低壓天然氣開采技術(shù)則是專門針對(duì)這種儲(chǔ)藏條件所研發(fā)的，因此其具有較強(qiáng)針對(duì)性特點(diǎn);二是高效性。低壓天然氣開采技術(shù)地應(yīng)用主要是通過給氣井內(nèi)部進(jìn)行加壓，這樣便會(huì)使得其中天然氣在強(qiáng)大氣壓作用力下被擠壓出來(lái)，效率相比于其他開采技術(shù)要高得多;三是經(jīng)濟(jì)性。低壓天然氣開采技術(shù)不但能夠減少設(shè)備地使用，同時(shí)也可以避免采集過程中天然氣地浪費(fèi)，這樣有助于降低開采成本以及提升經(jīng)濟(jì)效益。

三、低壓天然氣開采技術(shù)的探討

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，現(xiàn)階段低壓天然氣開采技術(shù)中主要有以下四種較為常用：

（一）低壓井噴射引流術(shù)

在進(jìn)行天然氣開采過程中，較為常用的一項(xiàng)低壓才起技術(shù)就是低壓井噴射引流術(shù)，其原理在于運(yùn)用由高壓井內(nèi)噴出的高壓氣流，在混合腔內(nèi)通過低壓區(qū)時(shí)發(fā)生物理昏鴉，隨后流至擴(kuò)壓段，一旦壓力上升至特定標(biāo)準(zhǔn)便能夠往外輸送天然氣。其作用在于運(yùn)用高氣壓井內(nèi)的量能來(lái)提升天然氣低壓井內(nèi)的動(dòng)力，讓天然氣無(wú)需通過外力便可進(jìn)行自動(dòng)化采集。此項(xiàng)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、設(shè)備占地面積小、經(jīng)濟(jì)成本低等有點(diǎn)，而且此項(xiàng)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)噴射引流，避免由于以此噴射引流而無(wú)法將提高壓力的作用發(fā)揮出來(lái)，達(dá)到增壓采氣的目的。

（二）水平井改造技術(shù)

在天然氣開采中采取水平井改造技術(shù)能夠有利于天然氣開采效率的提高。因?yàn)樘烊粴饩唧w埋藏的環(huán)境并不相同，所以在具體開采環(huán)節(jié)，要求工作人員能夠通過全面研究天然氣分布的環(huán)境從而來(lái)確定出相應(yīng)的開采方法，實(shí)現(xiàn)天然氣開采效率的提高。水平井改造技術(shù)是通過長(zhǎng)時(shí)間開采天然氣工作中進(jìn)行總結(jié)且研發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)高效開采天然氣技術(shù)，其通過對(duì)天然氣實(shí)際分布環(huán)境中的水位、地質(zhì)情況等內(nèi)容進(jìn)行全面分析，來(lái)達(dá)到提高開采天然氣效率的目的。

（三）致密低壓氣藏壓裂改造技術(shù)

致密氣藏地層是一種存在于天然氣儲(chǔ)藏環(huán)境中的較為惡劣的環(huán)境，在此環(huán)境下，天然氣氣壓層壓力極小，要想改造壓裂具有極大的難度。加上儲(chǔ)氣層的物性非常差，一旦壓裂氣壓層便會(huì)出現(xiàn)非常明顯的砂返吐情況，所以在遇到該種情況時(shí)，采取衰竭式的開采方式可以實(shí)現(xiàn)天然氣的采集，但是卻會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。而利用致密低壓氣藏壓裂改造技術(shù)便可以有效避免上述問題的出現(xiàn)。采用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)先是要科學(xué)選擇泡沫壓裂液系統(tǒng)，結(jié)合具體情況來(lái)確定壓裂設(shè)施的有關(guān)參數(shù)，形成一個(gè)分層壓裂與壓裂-投產(chǎn)的綜合型關(guān)注，最后實(shí)現(xiàn)“兩層分壓，以此解封”，大大減少了下管工作次數(shù)，并且運(yùn)用壓縫裂口的防回流技術(shù)來(lái)避免產(chǎn)生砂返吐，在根本上解決了難以在致密氣藏低層中開采天然氣的問題，大幅提高開采天然氣的效率。

（四）排水采氣技術(shù)

排水采氣技術(shù)是低壓開采天然氣中的另一項(xiàng)重要技術(shù)，而結(jié)合相應(yīng)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)可以將該項(xiàng)技術(shù)劃分成柱塞氣舉法、氣舉法、泡沫法、機(jī)抽法以及優(yōu)選管柱法幾種類型。其中，柱塞氣舉法工作原理在于利用油管內(nèi)的柱塞來(lái)當(dāng)做設(shè)備界面，并且運(yùn)用氣井內(nèi)的壓力來(lái)上下移動(dòng)柱塞，實(shí)現(xiàn)氣舉舉升效率的提升，達(dá)到采集天然氣的目的;氣舉法主要是將大量的高壓天然氣注入井內(nèi)，讓井內(nèi)積液在短時(shí)間內(nèi)上升，以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)天然氣井生產(chǎn)能力的目的，通常該種方式適用在已經(jīng)停止噴射的氣井中;泡沫法工作原理在于應(yīng)用油管有關(guān)設(shè)備來(lái)將特定數(shù)量的泡沫式助采劑注到井內(nèi)，切實(shí)將井內(nèi)液體表面張力下降，同時(shí)提升積液表面粘度，讓井內(nèi)氣體生產(chǎn)泡沫，在泡沫上升的過程中，氣體會(huì)隨之一同上升，進(jìn)而達(dá)到采集天然氣的目的;機(jī)抽法主要原理在于利用采集后氣井內(nèi)剩余的產(chǎn)能，并且流動(dòng)的動(dòng)液面位也較高的情況下，科學(xué)應(yīng)用設(shè)備來(lái)將井內(nèi)的廢水排除，從而實(shí)現(xiàn)氣體采集的目的;優(yōu)選管柱法的原理在于應(yīng)用在開采氣井的中后期，可以對(duì)自噴管關(guān)注的位置進(jìn)行調(diào)整與改善來(lái)達(dá)到降低氣井內(nèi)氣流脫滑的情況，以便于能夠充分運(yùn)用井內(nèi)部積液來(lái)達(dá)到排水采氣的目的。

總而言之，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及人們的生活與生產(chǎn)過程中，天然氣是一項(xiàng)必不可少的能源，并且其需求量也與日俱增。所以如何有效提升開采天然氣技術(shù)與效率成為了目前學(xué)者們研究的重要內(nèi)容。在天然氣開采過程中應(yīng)用低壓天然氣開采技術(shù)能夠大幅提升開采天然氣的效率，當(dāng)前已在國(guó)際上獲得了廣泛的應(yīng)用。其中低壓天然氣開采技術(shù)又含括了各種類型的技術(shù)，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中，工作人員需要結(jié)合實(shí)際開采天然氣的條件以及環(huán)境來(lái)合理確定天然氣開采的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開采效率與質(zhì)量的提升。

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