澀北氣田開采中排水和增壓集輸工藝措施研究

徐夏青 許有紅 許鎖 金科

摘要：隨著對天然氣田的不斷開發，天然氣的儲量將會不斷下降，尤其是中后期的氣田，其開采量愈發下降，水、砂的含量則逐漸增多，因水淹而導致氣田停工的問題越來越多。因此，控制中后期天然氣田含水比，借助潛油泵、射流泵等相關設備提高排水功能和效率，將井內積水排凈，便成了恢復天然氣田生產的重要工作。本文便以天然氣田開采中排水和天然氣增壓集輸等工藝措施為主要研究對象。

關鍵詞：天然氣田開采;排水采氣;增壓集輸工藝;

引言：

澀北天氣田因長期的開采而造成地層壓力逐年下降，出水量不斷增加已然成為氣田未來開發中需要面對的重大問題。因此，為了確保氣田的正常開采，必須對當前的采氣工藝和技術做進一步的研究。在實際采氣過程中，應當控制住天然氣中水的含量，遇到出水量較多的氣井，不能單純的關掉氣井，以防氣井停止井噴。所以，面對出水、出砂不斷增多的問題，必須針對含水、含砂問題進行重點研究，并采取全新的氣田開采方式繼續進行天然氣田的開發。

一、排水采氣工藝

1、泡沫排水工藝

泡沫排水采氣工藝就是將起泡劑加注到氣井內部。井內存在的起泡劑會與氣井底部的積水接觸并發生反應，從而生成大量的含水泡沫。由于這些泡沫的密度較低，會由高壓氣流將其帶到地面上，從而有效地排凈井底的積水。到達地面的含水泡沫必須進行相應的處理，否則便會影響到地面正常的采氣工作。通常需要架設專用的設備和管線來處理泡沫，并將消泡劑加注到管線內。該工藝的優點便是設備簡單、施工操作容易、排水成本低、工作效率快，同時還可以避免影響到氣井的正常生產。

2、氣井間的互聯井筒激動排液工藝

井間互聯井筒激動排液工藝是一種非常規的氣井排水技術。這種排水技術主要是利用高壓氣井之間的互相關聯，井底存在的積水會被與之相臨氣井中的高壓天然氣壓回地層，此時井筒液柱中的回壓會得到降低，這一狀態可以暫時性的維持。再利用開井時的激動效果，促使氣井的自噴攜液能力得到提升，最終使氣井實現快速的排出積液，恢復天然氣的生產。在具體實施過程中，需要將已經停產的氣井內部的工作流程關閉，使高壓天然氣能夠通過井間互聯進入到井內的集氣管線。此時，再將井口關閉的閥門打開，并向氣井內持續地加壓，加壓的時長一般要維持在1小時左右。在將積液壓回到地層后，便將氣井的井口閥門和井間的互聯流程關閉。

這種工藝以組合靈活為特點，氣井嚴重積液時，可采取多種不同的井間互聯方式，排除積液恢復生產。

3、澀北氣田排水采氣工藝的發展討論

氣田排水采氣的工藝和技術有多種，而根據目前的氣井情況，澀北氣田的排水采氣技術還是以泡沫排水采氣和井間互聯井簡激動排液為主。結合實際的氣田生產狀況，可以總結出氣井排水采氣工藝的未來發展趨勢。首先，隨著對水驅氣藏機理的研究不斷深入，未來研究的重點將是單井排水技術和氣藏的整體防治技術。其次，排水采氣工藝的水平在不斷提高，自動化和智能化的舉升技術將逐漸代替人工舉升技術。

二、澀北氣田未來地面集輸工藝的發展

當前澀北氣田的地面集輸工藝主要是常溫集輸工藝。由于氣井壓力會隨著天然氣的持續開采而不斷地下降。所以，處于開采中、后期的氣井在開采時必須依靠天然氣壓縮機的增壓功能，使天然氣順利進入管道，從而幫助低壓氣井實現的正常開采。因此，天然氣田的增壓集輸功能將離不開天然氣壓縮機的使用。由于長期的開采，澀北天然氣田已經出現了降壓情況，雖然降壓程度各不相同，但依然對正常的天然氣開采工作產生了影響。所以，增壓集輸的開采方式將在未來成為澀北氣田的主要開采方式。

1、后期增壓發展的認識

首先，要進一步探明當前氣田的剩余儲量，確保天然氣田和氣井依然具有較大的開采價值。其次，需要增壓開采的氣井應當相對集中，并且管道網絡相對完善，才能便于進行集中增壓操作。最后，增壓效果將對氣田開采產生整體影響，可以適當的下調井口的壓力，此舉有利于進一步增加產量，從而延長氣井的開采時間。

2、增壓站址的優選

第一，氣水同產的單口氣井進行增壓時，增壓站應當建立在該井的井場，以便于對氣井和增壓站實施協調管理。

第二，純氣生產的單口氣井進行增壓時，增壓站要根據實際生產情況而確定其站址，既可以建立單井增壓站，也可以在集氣站建立。

第三，進行集中增壓的增壓站應當建立在距離輸氣點較近的集氣站，以便于集中管理。

3、相關工藝的改造要結合氣田生產特點

（1）澀北氣田的增壓生產特點

第一，氣田產量和地層壓力已明顯下降。同時，受到輸送量和用氣量的不斷變動，氣田的輸氣壓力也在不斷變化著。因此，澀北氣田的增壓設備要有較強的適應能力。

第二，澀北氣田的氣井相對分散，適宜采用集中增壓的生產方式。

第三，氣田開采出的天然氣較為純凈，天然氣中混含的腐蝕物較少，但是出砂量日益增多。所以，氣田使用的增壓設備在兼具抗腐蝕能力的同時，還要具備較好的抗沖擊能力和抗磨蝕能力。

第四，隨著溫度變化，天然氣可析出雜質，應當為增壓設備配備高性能的分離設備。

第五，氣田的增壓開采需要增壓設備具有良好的運轉穩性。

第六，氣田的產能狀況在不斷的變化中，增壓機組及其輔助設備要便于裝卸，以便于進行搬遷。

（2）相關工藝的改造

首先，增壓站應當具備一些基本的工藝流程，如分離流程、增壓流程及冷卻流程。

其次，增壓集輸工藝必須考慮增壓設備的啟動和停車等操作流程，以及可能發生的設備故障問題。

最后，安裝增壓站的管線時，必須注意到共振問題，要采取相應措施減少震動。

4、增壓開采的關鍵

天然氣壓縮機的工作狀況是天然氣田成功進行增壓開采的關鍵點，選擇壓縮機的型號和數量時，要以氣井產量、井口壓力、輸氣壓力等生產參數為參照，必要時需要配比備用的壓縮機組。壓縮機在運行過程中，可以適當調整機器的轉速和氣閥的數量，以適應氣田集輸開采時的各種變化。

結束語：

澀北氣田的排水問題和增壓集輸問題是限制氣田繼續生產的主要問題，針對具體的開采問題，必須以澀北氣田的實際生產情況為研究依據，進而選擇適合的排水技術和增壓集輸工藝。

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