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排水采气工艺技术现状思考

发表时间：2020/8/20 来源：《基层建设》2020年第10期作者：沈阳薛珍

[导读] 摘要：随着科学技术的不断进步，本文针对井筒积液这种采气中常见情况，笔者从井筒积液的危害出发，分析了当前所采用的工艺技术及各自的适用范围和优缺点，并以时间为序探讨了排水采气工艺技术的发展方向。

        中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第五采气厂陕西西安 710016
        摘要：随着科学技术的不断进步，本文针对井筒积液这种采气中常见情况，笔者从井筒积液的危害出发，分析了当前所采用的工艺技术及各自的适用范围和优缺点，并以时间为序探讨了排水采气工艺技术的发展方向。
        关键词：排水采气；工艺技术；现状；思考
        引言
        天然气是我们今天所需要使用的重要能源之一，开采天然气并不是一件容易的事情，开采的时候会遇到很多的问题，井筒积液就是较为常见的问题之一。在进行天然气开采的过程中，气井会产生许多的液滴，这些液滴在正常的情况下会被气井所产生的气体排出井筒，但是如果携带液滴的气体相对较弱，便无法将液滴带到地面，液滴会流向井底，这样就出现了井筒积液的现象。井筒积液会导致气井喷气量减弱或者是完全停止工作，而积累的液体较多时也会流入到周围的地层之中，影响极大，导致整个区域的产气量下降。为了解决这个问题，就必须采用相关技术对各个不同类型和不同工作环境的气井做出排水装置，消除井筒积液现象。
        1排水采气工艺现状
        1.1泡沫排水采气工艺
        对于一些产量较低的中小型气井，可以使用泡沫排水采气这种工艺。中小型气井的产水量通常都在100立方米以下，可以将表面活性剂注入到井底，经过气流的搅拌便可以产生一些含税泡沫将井底的液体带出，这就是整个泡沫排水采气的过程。当然这对油套管的连通性和油管的下入深度都是有一定要求的。使用泡沫排水采气这种工艺的优势就在于其投入资金较少并且在出现某些故障时维修比较方便。
        1.2连续气举排水采气技术
        为了改善气层互相渗流的情况，可以通过气举管在井底注人高压天然气或地面增压气，使气液充分混合，并起到降低气举管内注液密度的作用，而后产生的足够压力差会将井底积液排出。此工艺连续气举量较大，可以达到300m3d/，广泛运用于弱喷、间歇自喷等井况。该工艺克服了泡沫排水采气工艺在井的产水量、气层压力和气水比不断升高时必须通过人工进行尽管举升以辅助排水的缺陷，排液量大，对井下各类操作环境适应性强，具有机械泵排水所不具有的优势，对井下工具要求不高、无附加运转部件、气举阀的维修和更换周期一般在一年以上且技术简单。
        1.3电潜泵排水采气工艺将采液用电潜泵潜人气水井井底，后启泵，可以起到迅速排出井底积液的作用，从而降低井底回压。此工艺可以达到较大的泵挂深度，所以排液量不受泵挂深度和管道尺寸的限制，所要求的回压较低。为了多次重复启动且不损坏电潜泵电机，可以低速启动，而后随着电潜泵的深人，进行电机转速的人工调整，达到恰当的排量和回压。但是该工艺需要配备高压电源，井下装备初期投资较大且设备长期安置井下，其性能、寿命受井下环境的影响较大，当前该工艺只适用于3000m左右的井深。综上所述，以上常用的排水采气工艺各有优缺点，而且有各自的适用范围，故而在实际工程中，必须结合气藏的地质状况、积液来源、气水关系、排液强度要求等气井的实际特点选择恰当、经济、合理的工艺进行排水采气操作。
        1.4机抽排液采气工艺
        机抽排液采气是采用气水分离器、深井泵、油管、抽油杆、抽油机等相关配套机械设备，进行排液采气的生产工艺。它的工作原理与抽油类似，但采用该技术是利用油套管的环形空间采气，井筒积液从油管排出，主要针对动液面和产能较高且附近没有高压气源的气井，其主要缺点是排量受油管尺寸和下泵深度的限制，但由于该工艺易于管理，设备性能可靠，投资少等特点，可为积液气井提高气体采收率提供良好选择。

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        2新型排水采气工艺技术
        2.1同心毛细管技术
        相比于化泡沫排水采气工艺较为类似，同心毛细管也是通过向井底注入化学药剂使得井底的液体产生泡泡，将液体带出井底，这种方法的关键在于要充分考虑井底的环境，选用适合的化学药剂。相比于泡沫排气采水工艺不同的是，同心毛细管技术在使用的过程中可以节省大量的劳动力，只需将同心毛细管缠绕然后不断向里面注入化学药剂便可。由于井底环境较复杂且毛细管较细，所以进行化学药剂添加的工作人员一定要注意持续的添加化学药剂，以防毛细管堵塞。同心毛细管在成本上也较为低廉且所需的劳动力较少，同时使用这项工艺的管理也较为简单，适合开采天然气时使用。
        2.2深抽排水采气工艺
        深抽排水采气工艺是指利用机抽排液采气的原理，通过增大气井的生产压差来提高泵挂深度超过2000m的低压低产井产量。我国目前已经研制出了适合气井深抽生产的长冲程整体泵筒深井泵，并且将泵成功的下到了2000m以下，为了减少气体对深井泵的影响，采用了多相井下气液分离器，使得深井泵的充满系数增大，中深井的检泵周期延长，从而节约作业成本。
        目前，西南油气田采用深抽排水采气工艺在现场对3口积液井进行了试验，采用了由异型节能抽油机、整体泵筒深井泵、玻璃钢抽油杆以及多相井下气液分离器所组成的深抽排水采气工艺，累计增产天然气38×106m3，取得了良好的经济效益。
        2.3超声波排水采气法
        超声波排水采气法可以很好的提高气井采气通道的带水能力，通过强化这种能力可以有效的将气井中的积水排除，将气流进行有效的控制，这样就提高了气井的开采量。这种方法通过发射一定功率的超声波对地层的积水进行作用，这样一来地层的积水会产生极大的压力，而气温也会随着气压的一度升高而持续升高，那么积水就可以进行气化，然后随着气流流出。这种操作方式是十分简便也十分的环保，是近来使用最多的选择。
        2.4其他新型工艺技术
        此外，国内一些油田还积极引进国外先进技术与国内油田实际相结合，探索出其他新型排水采气技术，包括深抽排水采气工艺、天然气连续循环技术、现有举升工艺的优化设计、积极发展组合排水采气类型、实现工艺技术数字化等技术与方向。
        结语
        （1）排水采气技术在不断发展中得到了极大提高，各个采气工程的产量的提高也得益于排水采气技术的使用。在实际使用相关的排水采气技术的时候，除了技术是否完善这种因素外，相关的工作人员还要对采气的实际施工环境进行详细的了解，根据施工场地各个条件的分析，选取合适的排水采气技术实现采气量提高的目标。（2）目前我国的排水采气技术发展整体良好，尤其是在一些常规技术的使用上，我国处于较为成熟的阶段，而在一些非常规技术的使用上，我国缺乏足够的经验，需要有相关的单位再次做出改进，勇敢的尝试和完善一些新的技术和工艺，从而更好的促进我国排水采气技术的发展。（3）虽然说我国在排水采气这一行业已经取得了一定的成绩，但是今后还要朝着更加高的水平努力，不断的综合使用多种工艺，同时利用高科技信息技术实现排水采气整个技术的自动化和智能化。（4）组织国内采气领域的相关专家，展开对井筒积液的深入研究，对为何会出现井筒积液这一现象做出探究，要从预防井筒积液的角度出发，研发出相关技术和工艺，从根本上解决井筒积液的问题，使得在采气的过程中不会出现井筒积液的现象，更好的帮助我国采气行业的发展。
        参考文献：
        [1]刘琦，蒋建勋，石庆．国内外排液采气方法应用效果分析［J］．天然气勘探与开发，2006，29（3）：51-54.
        [2]魏纳，刘安琪，刘永辉．排水采气工艺技术新进展［J］．新疆石油天然气，2006，2（2）：78-81.
        [3]翟丽娜，吴学安，冯胜利，等.气井排水采气工程分析设计软件的研制及应用[J].中国石油和化工，2012（7）.
        [4]周丽华，付广.大庆外围气田复合排水采气技术[J].新疆石油学院学报， 2002（1） .