天然氣排水采氣技術分析

張博

摘要：雖然我國天然氣儲藏量十分巨大，但由于各個氣田區域的地質環境比較復雜，所以在開采過程中要采用合理的施工技術。本文對現階段我國各大氣田通常采用的排水采氣技術進行了論述，以給天然氣排水采氣工作提供一點借鑒。

關鍵詞：天然氣；排水；采氣；技術

天然氣開采過程中會遇到各種問題，目前我國在長期實踐中已經對多種排水采氣技術進行了完善。在低碳環保理念的發展下，天然氣作為 21 世紀的主要能源將逐步替代石油和煤炭的主導地位。但是隨著氣藏的開發，我國大多數氣藏丌始受到水侵，氣井井底也開始慢慢積液，井底積液的存在不僅增加了氣層的冋正，限制了天然氣井的生產能力，而且影響氣井的產氣速度，最終導致整個氣藏釆收率的降低。如果想要降低開采過程中各種問題的發生概率，就要對當前的排水采氣技術開展進一步的研究。

1. 同心毛細管技術

低壓氣井積液和油氣腐蝕是采集井下天然氣時經常遇到的問題， 針對這種問題，天然氣采集技術人員研發出了同心毛細管。該技術在應用過程中，把同心毛細管的每一根管柱設置在天然氣井內部生產射孔的最低端，然后不斷發射化學劑泡沫，將同心毛細管噴射到井底， 適當降低井底的壓力，天然氣在流動過程中就自動攜帶出泡沫液化的液體，從而有效改善了天然氣井底積液的狀況，進一步提高了排水效果。同心毛細管技術的實際應用，不僅使天然氣開采成本大大降低， 還有效提高了天然氣的開采量。

2. 氣式舉排水采氣技術

氣舉式排水采氣技術有開放式、半閉氣式和閉氣式三種工作方式。油套管中存在一個環形空間，在利用氣舉式排水采氣技術施工的過程中，如果氣源經過環形空間而進入油管，并從油管中排放出來， 我們叫這種方式為正舉。而如果讓氣源先經過油管，在通過油套管環形空間排出來就叫做反舉。

天然氣井的深度對氣舉式技術的運用影響甚微，該技術在應用過程中，設備操作步驟比較簡單，天然氣開采人員在管理和使用時十分方便。所以，很多天然氣田都通常采用這種技術來排水采氣，從而提高天然氣開采的經濟效益。

3. 泡沫排水采氣技術

泡沫排水采氣技術是將某種特定的化學活性劑注入到天然氣井中，井內的氣體和水份會與這些活性劑發生化學反應而形成泡沫，以此使井內氣水兩邊的垂管產生的流動滑脫損耗大大減少，從而將垂管帶水動力增加，然后氣井中的水會在自然氣流的帶動下排除氣井。泡沫排水采氣技術施工成本較低，同時由于操作簡單，一般工作人員可輕易施工，所以排水采氣效率很高，普遍應用于多種天然氣井的排水采氣工作中。

但泡沫排水采氣技術對泡沫劑有很高的要求，如果排水采氣過程中使用了不合理的泡沫劑很容易對天然氣井地層造成污染。而且，泡沫排水采氣技術目前只能在自噴式氣井中應用，同時氣井內管道的通暢性與其自噴能力會對該技術的順利使用產生極大影響。

4. 連續循環采氣技術

過去的柱塞舉升排水采氣技術在施工過程中，一旦遇到氣井出砂的情況，就會對柱塞舉升工作造成較大影響。如果利用速度管開展采氣工作，一旦管柱口直徑達不到基本要求，就可能加大工作難度。而連續循環采氣技術就是針對此類問題而被創造出來的，該技術運用氣體壓縮設備，將氣井井筒內的天然氣根據氣井循環注入到氣井內部，并依據有關的形式將其壓縮，將其再引入井筒，形成不斷循環的狀態。這種循環方式能夠加快天然氣的流動速度，以此把氣井內的積液排到井外，以避免積液出現累積現象。該技術在實際施工過程中，及時遇到井底流壓較低或氣井出砂狀況，也能把井內積液順利排出。

5. 深抽排水采氣技術

深抽排水采氣技術是利用抽水泵把井底積液抽出來的簡單工藝，這也是一種被普遍采用的技術。深抽排水采氣技術一般在深度達兩千米以內的深井環境中使用，如果氣井深度超出兩千米， 就會使抽水泵工作效率降低，相應增加了設備的負荷，造成系統頻率下降，從而會影響到整個排水采氣系統的正常運行，最終導致成本上升[2]。

針對這一問題，相關技術人員進行了技術創新，發明了以玻璃鋼和鋼混合柱以及長沖程整體泵筒為主要結構的深井泵，以該深井泵為主導的深抽排水采氣技術的應用將抽水深度突破到兩千米以上深度，并在深抽設備表面進行鍍鉻工藝，使外部因素對設備的影響大大降低，增強了該技術的可操作性，同時也提高了采氣效率。

6. 復合式排水采氣技術

復合式排水采氣技術，是在采氣過程中采用兩種及以上方式組合而成的排水采氣方式。由于我國區域面積較大，各個地區的天然氣井周邊環境存在巨大差異。于是，天然氣開采單位工作人員就會針對自身區域的真實狀況，將多種排水采氣技術融合到一起，合理利用它們的優勢，以達到增加采氣量的效果。

7. 排水采氣工藝優選

不同的排水采氣井都有自身的特殊性，表現在產層物性、深度、壓力、流體性質、井的流入特性，井的氣、水產出能力和井身結構等方面，同時每項排水采氣工藝也有其自身的特殊性，這在于升舉能力的表現方式和它的適應性。只有將這兩個特殊性恰當地結合才可能產生好的工藝效果。技術因素：排水采氣技術綜合評價的技術因素包括的內容，主要有：開采條件適應性、設備使用狀況、預計增產氣量、排液量和最大井深等。其中，開采條件適應性是指某一排水采氣技術對氣井的地質、開采及環境因素的敏感性。

8. 結束語

排水采氣工藝的應用能夠有效保障天然氣開采過程中環境的安全性，從而為天然氣的開采工作奠定基礎。近幾年隨著工業革命的逐漸發展和信息技術的逐漸完善，在天然氣開采排水采氣工藝上也得到了技術改革和創新。因此，本文就當前我國天然氣開采排水采氣工藝進行深入分析，對其適用效果進行評估，為我國天然氣開采排水采氣工藝的完善貢獻微薄之力。

總之，文中論述的相關排水采氣技術已經基本滿足天然氣開采工作的需要，但在未來的開采過程中可能還會出現新的問題，這就需要技術人員不斷研究氣田地質構造，借鑒相關技術經驗，在實踐中不斷完善排水采氣技術，保證天然氣開采工作的順利進行，滿足人民群眾對天然氣的需求。

參考文獻：

[1] 張洪濤.天然氣井布閥氣舉排水采氣數值研究[D].東北石油大學，2017.

[2] 石凱.天然氣排水采氣技術研究[J].石化技術，2016，23（11）：61.

[3]郭宏勃.音速霧化器排水采氣研究[D].西安石油大學，2014.