低壓低產(chǎn)氣井采氣工藝技術(shù)研究

李小峰 黎偉 閆亞平

摘要：隨著我國天然氣的不斷開采，天然氣氣井中的壓力會呈現(xiàn)出遞減趨勢，導(dǎo)致地層出水現(xiàn)象的發(fā)生，因此天然氣氣井會逐漸進(jìn)入到低壓低產(chǎn)階段。結(jié)合目前我國天然氣的開發(fā)模式進(jìn)行分析，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和理論，對低壓低產(chǎn)氣井進(jìn)行改造，并提出相應(yīng)的采氣工藝，技術(shù)，才能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)我國天然氣氣井的高效產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：低壓低產(chǎn)氣井;采氣工藝;研究

隨著氣田開發(fā)進(jìn)入后期階段，氣井的產(chǎn)能逐漸下降，低壓低產(chǎn)氣井的數(shù)量越來越多，會給氣田的生產(chǎn)帶來巨大影響，導(dǎo)致氣田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)下降。因此有必要采取最佳的技術(shù)措施，改善低產(chǎn)低壓低產(chǎn)氣井的生產(chǎn)狀況，可以有效提高氣田的生產(chǎn)效率。

1氣井出液

采氣速度是影響井底出液的重要原因之一，過高的采取速度會導(dǎo)致氣井污水生產(chǎn)期縮短，天然氣的產(chǎn)量會迅速遞減。而氣球生產(chǎn)壓榨會呈現(xiàn)出上升趨勢，導(dǎo)致地層水發(fā)生椎進(jìn)現(xiàn)象，進(jìn)而引起氣井過早出水，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)霈F(xiàn)氣井過早水淹現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面氣井巖性均質(zhì)性越強(qiáng)，井底距氣水界面方向的滲透性就會越強(qiáng)，底水到達(dá)井底的時(shí)間就會越短，從而使氣井儲水積液速度增快。

2低壓低產(chǎn)井生產(chǎn)分析

2.1儲氣供氣能力差

根據(jù)低壓低產(chǎn)氣井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線進(jìn)行分析，低壓低產(chǎn)氣井的生產(chǎn)特點(diǎn)為地層壓力低、儲層物性差、含氣面積小。由于供氣能力較差，導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中壓差較高，從而引起了產(chǎn)氣能力降低的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2氣井出水階段

天然氣井在生產(chǎn)過程中，隨著水氣比的不斷變化，導(dǎo)致氣井產(chǎn)氣量和井口壓力明顯降低。在天然氣氣井開發(fā)初期，氣井生產(chǎn)層一般處于純氣層區(qū)域，隨著開發(fā)時(shí)間的不斷延長，地層水的不斷侵入，氣層內(nèi)開始出現(xiàn)液體，從而引起的氣井進(jìn)入帶水采氣階段，造氣井的產(chǎn)量明顯下降。

2.3氣井井口回壓大

井口回壓對氣井生產(chǎn)有著非常重要的影響，目前主要針對氣井井口回壓采用的關(guān)復(fù)井作業(yè)手段能夠有效控制井口回壓大小。通過關(guān)井降低外輸壓力，再次開井之后生產(chǎn)壓差及生產(chǎn)氣量會有所改善。但是回壓之后又會導(dǎo)致氣井產(chǎn)量下降，因此低壓低產(chǎn)井間歇生產(chǎn)是目前最為常見的工藝技術(shù)手段。

3低壓低產(chǎn)氣井采氣工藝技術(shù)

3.1柱塞氣舉排液采氣工藝技術(shù)

柱塞氣舉排液采氣工藝技術(shù)屬于間歇?dú)馀e的工藝范圍，并且柱塞氣舉排液采氣工藝技術(shù)是間歇?dú)馀e的常見表現(xiàn)形式，該工藝技術(shù)的主要?jiǎng)恿碓词菤饩械臍怏w。在進(jìn)行柱塞氣舉排液采氣工藝過程中，柱塞在氣體和液體之間形成固體界面，可以有效減少液體的流失損失。該工藝技術(shù)比傳統(tǒng)的間歇?dú)馀e方式能夠在最大程度上利用氣體的能量，有效提高氣體的舉升，相對于傳統(tǒng)的氣井排水措施，柱塞氣舉排液采氣工藝不需要采用任何的化學(xué)物質(zhì)，可以有效利用氣體的動(dòng)能，在管理方面非常便捷。目前，世界各國對于柱塞氣舉排液采氣工藝的研究力度非常大，由于柱塞氣舉排液采氣工藝所使用的設(shè)備設(shè)施較少、能源消耗降低，方便管理等優(yōu)勢，在天然氣開采過程中的使用率越來越高，我國針對柱塞氣舉排液采氣工藝的研究已經(jīng)取得了非常優(yōu)異的成績，并且在我國很多氣田中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

不同的柱塞類型適用于不同的氣井，因此氣井應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇以下幾種形式的柱塞：

（1）襯墊式柱塞。該柱塞外徑在井筒中運(yùn)行時(shí)會伴隨著油管的內(nèi)徑而不斷發(fā)生變化，因此對油管的內(nèi)徑要求較低，并且密封性能較好，所采用不銹鋼材質(zhì)具有較高的耐磨性，但是襯墊式柱塞的價(jià)格較高。

（2）柱狀柱塞。該柱塞在進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)過程中，由于外徑的可變性能較低，如果油管的內(nèi)徑發(fā)生變化，很有可能導(dǎo)致柱塞下落困難，從而嚴(yán)重影響排液采氣的效果，但是該柱塞的價(jià)格較低，效率不高。

（3）刷式柱塞。該柱塞具有尼龍刷子，能夠在郵筒內(nèi)形成較好的密封性，并且能夠在含砂、煤粉以及不規(guī)則的油管中進(jìn)行上下移動(dòng)，但是該柱塞的價(jià)格較高，并且尼龍刷子需要進(jìn)行定期更換。

3.2泡沫排水采氣

針對目前低壓低產(chǎn)氣井的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，其自身的帶水能力明顯不足，導(dǎo)致井底積液嚴(yán)重。利用泡沫排水采氣工藝能夠有效輔助氣井排水，泡沫排水采氣管理是目前低壓低產(chǎn)期進(jìn)入排水的主要應(yīng)用措施。泡沫排水采氣技術(shù)的應(yīng)用效果好壞在于其所使用的發(fā)泡劑性能有關(guān)，其中主要考慮發(fā)泡劑的能力、攜液量以及泡沫穩(wěn)定性等。因此在進(jìn)行泡沫排水采集過程中，需要對泡排劑進(jìn)行評價(jià)。通過實(shí)驗(yàn)研究選擇合理的泡排劑，才能夠有效增加低壓低產(chǎn)氣井的產(chǎn)量。

泡排劑屬于表面活性劑范圍，其作用可以有效降低水的表面張力，并且起泡性能較好，可以使水和氣形成水包氣的氣水乳狀液。并且易溶解于地層水中，泡沫的攜液能力非常大，氣泡被形成以后水膜越厚，單個(gè)泡沫的含水率就會越高，泡沫的攜液能力就會增強(qiáng)。利用泡排劑的作用，可以有效降低地層水的表面張力，表面張力會隨著表面活性劑濃度的增加而減小，當(dāng)泡排劑注入濃度較大的臨界膠束濃度時(shí)，表面活性劑在地層中形成的氣泡帶液濃度最低，并且泡排劑具有較好的生物降解作用，穩(wěn)定性較好、攜液能力高等特點(diǎn)。

3.3渦流排水采氣

渦流排水采氣工藝技術(shù)主要是利用景象物流工具的作用，從而改變介質(zhì)流體的運(yùn)動(dòng)方向，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對介質(zhì)的提速效果。根據(jù)流體力學(xué)理論，在渦流作用下形成井管中的兩相紊流態(tài)，最終在離心力的作用下可以將介質(zhì)渦旋分成兩相分層流態(tài)。密度大的由于離心力的作用會在井管壁附近進(jìn)行流動(dòng);密度小的會在井管靠中心的位置進(jìn)行流動(dòng)。氣液兩相流進(jìn)入渦流工具以后，會沿著螺旋面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，密度大的液體甩向管壁，流體形成螺旋狀向上移動(dòng)。

4結(jié)束語

綜上所述，我國部分天然氣企業(yè)并沒有完全掌握低壓地產(chǎn)氣井采氣工藝技術(shù)，導(dǎo)致在實(shí)際開采過程中天然氣的采收量較低，同時(shí)也會導(dǎo)致大量天然氣的浪費(fèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此作為重要的天然氣開采項(xiàng)目，要明確低壓地產(chǎn)氣體的生產(chǎn)特點(diǎn)，并結(jié)合低壓低產(chǎn)氣井的類型，選擇合適的采氣工藝技術(shù)，才能夠在真正意義上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王玉民.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2016：150.

[2]劉樊華.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)[J].云南化工，2018：163.

[3]余輝，張雅婕，楊小春，鄒翔.低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術(shù)[J].《化工管理》，2018：177-177.