對天然氣井排水采氣工藝方法的探討

趙建武 王虓 耿昌燕

摘 要：雖然我國天燃氣開采活動已經持續(xù)了很長一段時間，但在實際開采中，還存在著各種問題，主要是井內壓力與流動值發(fā)生異常變化時，就會在很大程度上加深氣井中積水，使天然氣產量逐漸呈下降趨勢，給其開采工作增加了難度。為此，本文主要對天然氣井排水采氣工藝方法進行了分析，并論述了采氣工藝的缺點與措施。

關鍵詞：天然氣；排水采氣；工藝方法

引言

隨著社會經濟的發(fā)展，能源消耗問題也更加突出。尤其是在天然氣開采中，由于開采工藝不夠先進，出現了各種問題，特別是積水問題越來越嚴重，不僅造成了能源浪費，而且還大大降低了天然氣開采效率與質量，不符合我國可持續(xù)發(fā)展理念。針對這種情況，必須要積極采用排水采氣工藝方法，制定有效的解決措施。

一、天然氣排水采氣工藝方法

（一）泡沫排水采氣

相對而言，泡沫排水采氣的工藝方法施工比較簡單，主要是將表面的活性劑注入井底，并將其與井內的積水混合起來，到達一定程度時，就會出現泡沫，該泡沫具有減少垂直管流動滑脫損失的功能，在發(fā)揮這一功能過程中，可以促使積水逐漸排除，為天然氣開采創(chuàng)造良好的環(huán)境。主要是因為活性劑具有親水、親油的特性，在其分析的作用下，就會形成比較穩(wěn)定的泡沫結構。而且應用該方法時，所使用的設備也是比較簡單的，通常情況下都會將該方法運用到水量小、噴射能力強的氣井中，這時可以充分發(fā)揮自身的排水作用，能夠比較順利的達到排水目的。由于對設備的要求比較低，因此整體的工藝成本也是比較少的[1]。但該工藝對采氣井的結構要求比較嚴格，在使用中受到了一定限制。泡沫排水采氣之所以能夠實現良好的排水效果，主要是其相關藥量發(fā)揮著至關重要的作用。因此，在實際應用中，必須要保證藥量足夠，才能真正發(fā)揮其作用。這就需要對藥量進行合理的把握，不宜過多不也不宜過少。如果藥量過大，會在一定程度上阻礙流動，還會提升工藝成本；如果藥量過少，難以提升排水的效率。因此，必需要根據具體情況，對所使用的藥量進行合理的衡量，而且在實際應用中，還需要時刻觀察流動速值變化狀態(tài)，以便進行合理的調整，進而可有效促進氣井穩(wěn)定生產。

（二）超聲波排水采氣工藝

該工藝主要是以超聲波技術為主，在超聲空化的作用下，對排水采氣工藝進行了研制與完善，最終形成了比較先進的超聲波排水采氣工藝。在天然氣開采中，主要是在井下建立了相應的超聲波場地，為該工藝的應用創(chuàng)造了良好環(huán)境。在建立過程中，能夠促使井下積水溫度不斷呈上升趨勢，使其處于一種高溫的狀態(tài)，這樣就可以大幅度提升霧化的效率，進而促使霧化的水氣隨著天然氣的流動路徑逐漸排在地面上，進而達到了排水的目的。在天然氣開采中，超聲波排水采氣工藝發(fā)揮了重要作用，大大提高了油管攜帶積水的能力，快速解決了積水問題，提升了能源開采效率，對天然氣產量的增加具有重要作用。在具體施工中，該工藝的施工也是比較簡單的，操作比較便利，也為天然氣井的防水工作提供了有利條件，而且通過地面電源就能夠進行有效的施工，更重要的是一般都不會對儲氣層造成污染，有利于促使天然氣可持續(xù)性開采，符合環(huán)保生產理念，有利于提升環(huán)境質量。

（三）同心毛細管工藝

在天然氣開采過程中，由于環(huán)境具有一定復雜性，因此會遇到很多難題，同時相關設備與材料也會受低氣壓的影響，嚴重的情況下可能出現腐蝕的問題。為了能夠解決低壓氣井積壓的問題，可以對同心毛細管工藝進行完善。在研制該工藝時，主要是從天然氣開采中的本質問題入手，有利于從根本上解決積水問題，既能加快生產天然氣的進度，又能夠提高天然氣產量，在天然氣開采中具有很大優(yōu)勢。在具體應用中，主要是把毛細管的單位管置入天然氣井的底部，并利用油套環(huán)空將發(fā)泡劑逐漸注入到井的內部，促進井內的壓力值不斷降低，不僅可以在一定程度上避免積液現象發(fā)生，而且還促進了整個天然氣排水采取效率提升，大幅度增加了天然氣產量。除此之外，相對其它天然氣排水采氣工藝方法來說，該方法還具有重復利用的優(yōu)點，既節(jié)省了開采成本，又能夠確保該工藝具有較強的實用性，其發(fā)展前景也是十分廣闊的。

（四）組合排水采氣工藝方法

在實踐過程中，雖然單項排水采氣技術有一定的優(yōu)勢，但是還未達到預期的開采效果。由于每個單項排水采氣工藝的方法都有自己獨特的優(yōu)勢，因此可以將不同工藝有機結合起來，進而可形成組合排水采氣工藝方法，這樣就會促使其優(yōu)勢進一步擴大，不同工藝之間可以相互彌補，有利于快擴大應用范圍，最大限度減少井內積液問題發(fā)生，在整體上推動排水采氣工作效率提升，降低生產成本。例如，在實際施工中，可以將氣舉與泡排有機組合起來，這樣就可以在向井內注射高壓氣體過程中，也將起泡劑注入到井底，進而可對垂直管的重量進行有效控制，有利于提升攜液能力，避免因流動異常造成不必要損失，盡可能以最低的投入獲取最高的天然氣生產量。

（五）柱塞排水采氣工藝

在柱塞排水采氣工藝中，柱塞是最關鍵的裝置，在天然氣開采中發(fā)揮著重要作用，該裝置可以充當天然氣與液體之間的機械界面。主要是在地層能量不夠時，將適量的高壓氣注入到井內。而且柱塞的固體界面還能有效阻止液體回落，是天然氣井排水采氣的重要途徑之一。當這些氣體到達井內后，可以逐漸將液體向井上推進，進而可有效減少井底積液，可以實現良好的助排效果，同時也大大提升了生產效率，對氣井產能的回恢復具有一定的促進作用。此外，柱塞主要有兩部分組成，一部分是空心圓柱體，另一種是圓球，由于該圓柱筒運用的是金屬材料，因此具有很強的抗震性和耐磨性，將其應用到天然氣開采中，具有量好的性能，一般情況下其裝置本身是不會出現問題的。而且柱塞上行時和油管之間的密封性是比較好的，能夠有效促進液體快速排出。在柱塞下落的狀態(tài)下，球就會逐漸偏離空心圓柱，這時柱塞的下落阻力是呈不斷下降趨勢的，為液體排出創(chuàng)造了良好環(huán)境。另外，與其它天然氣排水采氣工藝相比，柱塞還具有節(jié)省關井時間的優(yōu)勢，不僅將天然氣產量損失降到了最小，而且還避免了井底積液回灌到儲存中，有利于減少氣體竄流，同時也降低了積液對氣體滲流的影響。

二、采氣工藝的缺點與措施

在科學技術不斷進步的今天，新的采氣工藝也層出不窮，這些工藝各有千秋，為了能夠實現良好的開采效果，就需要對氣井的實際情況與特點進行分析，在此基礎上，選擇與之相適應的方法[3]。雖然很多采氣工藝在實際應用中都取得了良好效果，但還存在著一些問題，例如，對于管柱工藝而言，如果排水量超出了它的可承受范圍，井內受油管控制，就很難進行啟動。對于采氣工藝的缺點，必須要采取相應的措施進行解決，以免影響天然氣開采質量。如，在管柱工藝缺點方面，需要盡可能選擇大油管，促使井內所有積水全部排出，能夠有效解決井底積液的問題。一般來說，每種采氣工藝都有自己的優(yōu)點和不足，這就需要根據井內的條件與氣層特征，選擇比較合適的采氣工藝，進而可以最大限度減少問題發(fā)生，在整體上提升采氣效率。

結論

總而言之，在天然氣開采過程中，合理應用天然氣排水采氣工藝方法，可以高效解決氣井積水問題?，F階段，排水采氣的方法有多種，但效果比較好的工藝主要有泡沫排水采氣、組合排水采氣、同心毛細管、超聲波排水采氣與組合排水采氣等幾種工藝方法，需要根據實際情況，選擇合適的工藝，進而可有效排除井內積水，滿足天然氣高效開發(fā)的需求。

參考文獻

[1]楊云鵬，賀吉慶.天然氣井排水采氣工藝方法探究[J].中國石油和化工標準與質量，2018（17）：170-171.

[2]趙延秋.天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選[J].化工設計通訊，2018（02）：47.

[3]張浩然，張文琦，雷迪澍.天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選[J].中國石油和化工標準與質量，2016（15）：112-113.

作者簡介

趙建武（1973，3-），男，漢族，甘肅隴南，采氣高級技師，研究方向：天然氣開采。

王虓（1990，6-），男，漢族，陜西西安，采氣工藝技術員，研究方向：天然氣開采。

耿昌燕（1981，6-），女，漢族，河南固始，采氣高級技師，研究方向：天然氣開采。

（作者單位：中國石油長慶油田分公司采氣一廠）