低壓天然氣開采技術(shù)的研究

胡新原

摘 要：隨著我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)步提升，各行業(yè)對天然氣能源的需求量也在快速地增加。因此，要滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活對天然氣資源的需求，必須利用現(xiàn)有技術(shù)手段，提升天然氣開采技術(shù)，提高我國天然氣能源的開發(fā)效率，滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活當(dāng)中多天然氣能源的巨大需求。因而，研究分析低壓采氣技術(shù)在天然氣開采中的應(yīng)用具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：低壓采氣技術(shù) 天然氣開采 利用 方法

中圖分類號：TE377 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0059-02

隨著我國人口壓力的增大和對各種自然資源需求量的不斷上漲，積極研究新的技術(shù)方法提高我國自然資源的開采利用率具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，世界各國紛紛探尋開采和利用新型能源的技術(shù)。天然氣在利用的過程中排放的污染氣體少，對環(huán)境產(chǎn)生的污染較小，因此成為世界各國爭相研究和利用的能源新方向。天然氣在取代煤炭、汽油等傳統(tǒng)的能源中，被長期的實(shí)踐證明具有很高的可行性。因此研究天然氣的開采技術(shù)，提高天然氣開采效率具有重要的意義。

1 低壓采氣技術(shù)概述

1.1 低壓采氣技術(shù)概念

低壓采氣技術(shù)是針對天然氣、煤氣等天然氣體的埋藏特點(diǎn)而設(shè)計(jì)研究的新型能源開采方式。天然氣和煤氣在自然環(huán)境中埋藏的深度較淺，因而其內(nèi)部氣壓較低，采用傳統(tǒng)的開采方式不能有效地進(jìn)行開采造成天然氣等能源的浪費(fèi)，低壓采氣技術(shù)針對天然氣儲(chǔ)藏的這一特點(diǎn)[1]，分析氣體埋藏越淺氣體壓力越小的自然規(guī)律后，利用不同的技術(shù)手段增加氣體壓力，使天然氣能夠順利地被采集，并且自采集的過程中能夠在最大限度內(nèi)降低開采的成本并提高采集效率，極大地增加了天然氣能源利用的經(jīng)濟(jì)效率。

1.2 低壓采氣技術(shù)特點(diǎn)

低壓采氣技術(shù)是依據(jù)天然氣儲(chǔ)藏的低壓特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的高效開采方式，在具體的開采利用過程中通常會(huì)根據(jù)所使用的具體環(huán)境不同而采用不同的開采方式，實(shí)現(xiàn)增壓和氣體采集的目標(biāo)。具體來說就是增加低壓井中的壓力，使低壓井中的天然氣能夠快速地?cái)D壓到地面上天然氣收集裝置中，因此能夠有效地節(jié)約天然氣抽取設(shè)備，進(jìn)而達(dá)到提高開采效率并且降低開采成本的目標(biāo)[2]。

2 低壓采氣技術(shù)在天然氣開采中的利用

2.1 低壓井噴射引流術(shù)

低壓采氣技術(shù)在天然氣開采中應(yīng)用的主要方式包括低壓井噴射引流術(shù)，主要是指在天然氣開采過程中，利用高氣壓井中的能量來提高天然氣低氣壓井中的動(dòng)力，使得天然氣能夠在不需要借助外力的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集的開采方式。其主要的技術(shù)原理是利用從高壓井中噴出的高壓氣流在混合腔中經(jīng)過低壓區(qū)時(shí)實(shí)現(xiàn)物理混壓，之后流向擴(kuò)壓段，當(dāng)壓力升高到一定程度使實(shí)現(xiàn)天然氣的外輸。這種開采技術(shù)的本質(zhì)是利用高壓氣井中的自然高壓來推動(dòng)低壓井中壓力的提高，最終實(shí)現(xiàn)天然氣外輸。該技術(shù)具有設(shè)備裝置小巧、應(yīng)用便捷、經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)勢。同時(shí)該技術(shù)還提供多級的噴射引流，防止一次噴射引流不能發(fā)揮增強(qiáng)壓力的作用時(shí)，實(shí)現(xiàn)增壓采氣[3]。

2.2 水平井改造技術(shù)

改造水平井能夠達(dá)到提升天然氣開采效率的目的。天然氣的埋藏環(huán)境各有不同，因此在實(shí)際的開采過程中必須分析天然氣分布的具體環(huán)境來針對性地選取有效的開采方式，達(dá)到提高開采效率的目的。水平井改造技術(shù)是在長期的天然氣開采實(shí)踐中總結(jié)并研發(fā)的高效天然氣開采技術(shù)。水平井改造技術(shù)綜合分析了天然氣分布環(huán)境中的地形、水位等條件，實(shí)現(xiàn)了天然氣開采效率的有效提升。

2.3 致密低壓氣藏壓裂改造技術(shù)

天然氣的儲(chǔ)藏環(huán)境中存在一種比較惡劣的環(huán)境條件——致密氣藏地層，在該儲(chǔ)藏環(huán)境中，天然氣的氣壓層壓力十分低，壓裂的改造難度非常大，同時(shí)儲(chǔ)氣層的物性十分差，在氣壓層壓裂之后存在著嚴(yán)重的砂返吐現(xiàn)象，因此只能通過衰竭式的開采方式進(jìn)行采集，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。通過應(yīng)用致密低壓氣藏壓裂改造技術(shù)能夠有效地抵消這些不利因素的影響，首先選擇合理的泡沫壓裂液系統(tǒng)，依據(jù)實(shí)際條件設(shè)置壓裂設(shè)施的相關(guān)參數(shù)，產(chǎn)生壓裂-投產(chǎn)以及分層壓裂的綜合化管柱，最終達(dá)到“兩層分壓，以此解封”的效果，有效地降低了下管工作的頻率，同時(shí)利用壓縫裂口的防回流技術(shù)有效地阻止了砂返吐現(xiàn)象的出現(xiàn)[4]。有效地解決了致密氣藏地層中天然氣開采的難題，極大地提升了天然氣開采的效率。

2.4 排水采氣技術(shù)

低壓開采天然氣技術(shù)中的另外一個(gè)技術(shù)是排水采氣技術(shù)，根據(jù)不同的技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)又能夠?qū)⑴潘蓺饧夹g(shù)分為優(yōu)選管柱法、機(jī)抽法、泡沫法、氣舉法和柱塞氣舉法。優(yōu)選管柱法主要運(yùn)用在具有水氣井的開采過程的中期和后期，能夠通過改善和調(diào)節(jié)自噴管管柱的位置而有效地減少氣井中氣流的脫滑現(xiàn)象，能夠最大限度地利用井內(nèi)部的氣壓實(shí)現(xiàn)排水采氣；抽機(jī)法是指當(dāng)采集完畢后氣井內(nèi)仍存在一定的產(chǎn)能時(shí)，同時(shí)流動(dòng)的動(dòng)液面位也比較高時(shí)，合理地運(yùn)用機(jī)械裝置排出井內(nèi)的廢水，達(dá)到采集氣體的效果；泡沫法主要是利用相關(guān)的設(shè)備向井中注入一定規(guī)模的泡沫式助采劑，有效地降低井中液體的表面張力并提高積液的表面粘度，使井中的氣體產(chǎn)生泡沫，氣體隨著泡沫的上升而被有效地采集；氣舉法主要應(yīng)用于已經(jīng)停止噴射的氣井中，通過向井中注入大量的高壓天然氣使井中的積液迅速升高，從而達(dá)到恢復(fù)天然氣井生產(chǎn)能力的目標(biāo)[5]；柱塞氣舉法主要是通過使油管中的柱塞作為機(jī)械設(shè)備的截面，同時(shí)利用氣井中的壓力，使柱塞上下移動(dòng)，提高氣舉舉升的效率，從而實(shí)現(xiàn)天然氣體的采集。

3 低壓采氣技術(shù)對天然氣開采效率提升的意義

傳統(tǒng)的天然氣采集方式中制約采集效率的主要因素就是開采設(shè)備，環(huán)境因素所產(chǎn)生的影響相對較小，尤其是在氣壓淺井中環(huán)境因素的作用更是微乎其微。低壓采氣技術(shù)的誕生有效地降低了天然氣開采過程中的設(shè)備使用頻率，地面設(shè)備的使用次數(shù)顯著降低，使得設(shè)備對天然氣開采的影響極大地降低，使得低壓采氣技術(shù)在天然氣的開采過程中發(fā)揮了巨大的作用，有效地提高了天然氣開采效率，同時(shí)也降低了開采的設(shè)施設(shè)備投入成本，使得天然氣開采的經(jīng)濟(jì)效益得到最大限度地提升。

4 結(jié)語

天然氣已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民日常生活中不可或缺的重要能源，天然氣的巨大需求量使得研究提高天然氣開采技術(shù)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的研究內(nèi)容。低壓采氣技術(shù)在天然氣開采中具有提高天然氣開采效率的作用，已成為各國天然氣開采中主要利用的方式。低壓開采天然氣中又包含了幾項(xiàng)不同的技術(shù)，在技術(shù)利用的過程中，應(yīng)該以天然氣開采的實(shí)際環(huán)境和條件為依據(jù)，科學(xué)地選取開采技術(shù)，進(jìn)一步提高天然氣開采的效率。

參考文獻(xiàn)

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