董承武
中石化东北油气分公司 吉林 130062
摘要:天然气的发展是当前时代发展的必然趋势,可以有效地替代污染性能源,从而减少环境的污染。因此,需要根据当前的采气情况实现我国的天然气能源的开采技术的升级和优化,实现低成本高产率的战略发展目标,这有利于我国清洁能源的可持续发展。
关键词:采气工程技术;现状;发展趋势
前言
从过去生活家家户户都有着一缕炊烟,到现在天然气的开发利用,可以说我国现代化在不断地发展与进化。保护山林意识的不断提高和资源利用出现危机,天然气的积极意义已经深入人心。在此基础上,如何用最效率的开采技术提升到最高的利用率,对于不可再生能源的利用有着重要意义。
1天然气使用的意义
在过去,人们常常在山林里捡木头或者砍掉多余的树木劈块晒干成柴,也有把麦秸秆、玉米杆晒干后用来生火做饭。随着人们环保意识的增强,这些做法有害空气质量。故此引出了天然气开采的概念,天然气是一种以烃为主体的混合气体总称,主要由甲烷、乙烷、丙烷等多种气体组成,它能有效改善人们的生活条件,传统的煤气在燃烧中会产生一氧化碳,以前发生了很多煤气中毒的事情,且容易发生爆炸。天然气属于一种相对安全无害的能源气体,在自然界当中它属于不可再生能源,所以在有限资源当中提高开采率和使用率,是采气工程技术发展的必要前提。
2当代采气工程技术的现状
2.1气井完井工程技术
气井完井工程指的是钻产与探井由开始到气井投入生产的全部过程的统称。一般来说,采气要先打井,打井就要运用钻井工程技术,井打好了才能实施采气工程。故此,气井完井工程在钻井与采气当中有着重要的承接作用。这项技术在采气工程当中占有举足轻重的地位,气井是流通天然气的重要通道,气井质量关系到天然气生产的质量。但是,在现有基础之下,气井完井技术还是存在诸多不足之处,例如在安全性与经济性当中矛盾层出不断,在深处会遭遇一定的硫沉积问题,这种问题直接腐蚀井下金属,不仅造成资源浪费,还会造成环境污染与土壤污染,这种现象已经属于业内常见的事故了。
2.2生产测井技术
生产测井是上世纪60年代开始完善的一种技术,它能够测量气井当中井下的气、油、水的运动情况,包括其中的变化情况等问题,采用专用的测试仪器进行直观化观察,可以为油层改造提供相关的资料,并且通过检测井身的技术情况,为气井的修复提供依据,保证气井的生产。这种专用仪器可以承受井中高压强或高温的恶劣环境,它的耐腐蚀能力比较强大,能够长时间测量而不会被地下物质所腐蚀。但是它有一个缺点,就是测井的速度比较慢,这在一定程度上限制了采气工程的效率,
2.3酸化压裂技术
酸化压裂技术,是以酸液为压裂液,在高于地层的破裂压力之下加以不提供支撑剂的压裂,在这种过程当中,依靠酸液的腐蚀作用,将井身的裂缝表面溶蚀成坑坑洼洼的表层,以便于在气井泵停止卸除压力之后,裂缝的表面不会闭合。
2.4排水采气技术
排水采气技术是为了维持自喷带水困难的气井的正常生产,采用物理或者化学技术将井底的积液排除至井外,从而提升采气的使用效率。常用的排水采气主要以优先管柱或者有杆泵、气举的排水采气技术。通俗来讲,就是在开采当中,随着井下天然气的不断减少,井内压强也在不断减少,这时候残留气藏便在气井流通当中的速度变慢,从而影响开采效率。而排水采气则是为了改善这一现象的发生。因此,它在提高开采效率当中起着显而易见的作用。
2.5气井防腐措施技术
2.5.1主要影响因素
在研究大量的气井开采资料后,发现造成气井管腐蚀的原因有很多,常见的原因是由于天然气当中所含的三种元素造成,即CO2、H2S、Cl-等化学元素。H2S使井壁管壁的厚度减少穿孔;CO2主要以孔腐蚀状和轮藓状腐蚀来穿孔,并且腐蚀效率特别高;氯离子是以水中的矿化物或在酸化压裂过程当中产生的酸来让管道局部腐蚀速度加快。
2.5.2气井腐蚀抑制剂的使用
腐蚀抑制剂就是常见的气井缓腐剂,在使用当中可以减少管壁和腐蚀面的腐蚀速度,缓慢腐蚀效率,起着一定的保护防腐功用。
3天然气采气工程技术的未来发展趋势
3.1智能完井技术的优化
信息技术的不断发展和智能技术应用的逐渐深化,可以使天然气采集工程技术不断升级和优化。利用计算机技术构建的远程生产装置可以实现自动化控制井下作业,对井下环境特点进行全方位的监督,明确井下天然气流量、气压以及温度,为后续天然气采集工作提供有效的数据支持。智能井下的远程控制系统是由数据传输系统、传感系统、生产控制系统、数据收集系统以及反馈控制系统等组成,通过各个系统之间的有效协调合作,可以实时监控采集工程进行状态以及完成效率,结合采集工程实际工作情况和问题及时优化与调整相关数据,实现远程操控。此外,利用智能完井技术还可以不断优化生产流程和生产工艺,实现分层注入和生产,避免出现气体窜流问题,提高采集的安全性和可靠性。
3.2吸取发达国家的经验
我国采气工程技术相对于发达国家来说仍然存在一定的差距,起步较晚,发达国家对天然气采集工程的研究比较深入,也已经形成了一套系统科学的理论体系,包括天然气初始的开采利用、后续的分层化管理以及最后的使用阶段和增产阶段都有值得借鉴的地方。我国天然气企业可以结合当前实际工程技术应用现状,积极引入发达国家的先进开采经验和开采设备,提高天然气开采效率和开采质量。其次,在天然气连续油管的钻穿桥塞工艺技术当中引入复合式的工艺,促进采气工程项目的转型和优化。并利用支撑技术提高压裂工艺技术质量,并积极研究创新工艺方法,提高我国采气工程技术应用价值,实现技能井和分支井之间的相互结合,减少采气工程的投入成本,提高企业的经济效益。
3.3采气工程技术发展趋势
科学技术的不断发展和环保理念的深入人心使得当前我国采气工程技术主要朝向节能性、环保性和高效性的方向发展,解决采气工程项目能耗较大,浪费严重的问题是当前天然气企业改造的当务之急。重视采气工程技术易发生故障的区域,应用先进的电子设备和管理手段,适应当前采集工程技术的发展要求。例如,可以通过信息监控技术进行采气工程项目的全过程管理与监督,实现数据联动,保证采气工程能够顺利稳定的开展。在开采过程中需要注意对周围环境的保护,避免出现严重的地层污染和损伤。同时,在开采过程中积极引入环保性、节能性的生物技术,在保证开采效率的同时,减少能源资源的浪费,促进天然气企业的可持续发展。
结束语
综上所述,天然气采气工程项目涉及到的技术因素和环境因素较多,在开采过程中容易受到各种因素的影响而导致开采质量问题。社会经济的不断发展对天然气需求量的逐渐增加,在进行天然气开采过程中需要重视采气工程技术的应用效率,减少开采过程中的能源消耗,降低开采成本,提高气田开采的社会效益与经济效益。
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