趙建武 王虓 耿昌燕

摘 要：雖然我國(guó)天燃?xì)忾_(kāi)采活動(dòng)已經(jīng)持續(xù)了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但在實(shí)際開(kāi)采中，還存在著各種問(wèn)題，主要是井內(nèi)壓力與流動(dòng)值發(fā)生異常變化時(shí)，就會(huì)在很大程度上加深氣井中積水，使天然氣產(chǎn)量逐漸呈下降趨勢(shì)，給其開(kāi)采工作增加了難度。為此，本文主要對(duì)天然氣井排水采氣工藝方法進(jìn)行了分析，并論述了采氣工藝的缺點(diǎn)與措施。

關(guān)鍵詞：天然氣；排水采氣；工藝方法

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗問(wèn)題也更加突出。尤其是在天然氣開(kāi)采中，由于開(kāi)采工藝不夠先進(jìn)，出現(xiàn)了各種問(wèn)題，特別是積水問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，不僅造成了能源浪費(fèi)，而且還大大降低了天然氣開(kāi)采效率與質(zhì)量，不符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念。針對(duì)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(duì)而言，泡沫排水采氣的工藝方法施工比較簡(jiǎn)單，主要是將表面的活性劑注入井底，并將其與井內(nèi)的積水混合起來(lái)，到達(dá)一定程度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)泡沫，該泡沫具有減少垂直管流動(dòng)滑脫損失的功能，在發(fā)揮這一功能過(guò)程中，可以促使積水逐漸排除，為天然氣開(kāi)采創(chuàng)造良好的環(huán)境。主要是因?yàn)榛钚詣┚哂杏H水、親油的特性，在其分析的作用下，就會(huì)形成比較穩(wěn)定的泡沫結(jié)構(gòu)。而且應(yīng)用該方法時(shí)，所使用的設(shè)備也是比較簡(jiǎn)單的，通常情況下都會(huì)將該方法運(yùn)用到水量小、噴射能力強(qiáng)的氣井中，這時(shí)可以充分發(fā)揮自身的排水作用，能夠比較順利的達(dá)到排水目的。由于對(duì)設(shè)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(duì)采氣井的結(jié)構(gòu)要求比較嚴(yán)格，在使用中受到了一定限制。泡沫排水采氣之所以能夠?qū)崿F(xiàn)良好的排水效果，主要是其相關(guān)藥量發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，在實(shí)際應(yīng)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(duì)藥量進(jìn)行合理的把握，不宜過(guò)多不也不宜過(guò)少。如果藥量過(guò)大，會(huì)在一定程度上阻礙流動(dòng)，還會(huì)提升工藝成本；如果藥量過(guò)少，難以提升排水的效率。因此，必需要根據(jù)具體情況，對(duì)所使用的藥量進(jìn)行合理的衡量，而且在實(shí)際應(yīng)用中，還需要時(shí)刻觀察流動(dòng)速值變化狀態(tài)，以便進(jìn)行合理的調(diào)整，進(jìn)而可有效促進(jìn)氣井穩(wěn)定生產(chǎn)。

（二）超聲波排水采氣工藝

該工藝主要是以超聲波技術(shù)為主，在超聲空化的作用下，對(duì)排水采氣工藝進(jìn)行了研制與完善，最終形成了比較先進(jìn)的超聲波排水采氣工藝。在天然氣開(kāi)采中，主要是在井下建立了相應(yīng)的超聲波場(chǎng)地，為該工藝的應(yīng)用創(chuàng)造了良好環(huán)境。在建立過(guò)程中，能夠促使井下積水溫度不斷呈上升趨勢(shì)，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(jìn)而促使霧化的水氣隨著天然氣的流動(dòng)路徑逐漸排在地面上，進(jìn)而達(dá)到了排水的目的。在天然氣開(kāi)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(wèn)題，提升了能源開(kāi)采效率，對(duì)天然氣產(chǎn)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(jiǎn)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(guò)地面電源就能夠進(jìn)行有效的施工，更重要的是一般都不會(huì)對(duì)儲(chǔ)氣層造成污染，有利于促使天然氣可持續(xù)性開(kāi)采，符合環(huán)保生產(chǎn)理念，有利于提升環(huán)境質(zhì)量。

（三）同心毛細(xì)管工藝

在天然氣開(kāi)采過(guò)程中，由于環(huán)境具有一定復(fù)雜性，因此會(huì)遇到很多難題，同時(shí)相關(guān)設(shè)備與材料也會(huì)受低氣壓的影響，嚴(yán)重的情況下可能出現(xiàn)腐蝕的問(wèn)題。為了能夠解決低壓氣井積壓的問(wèn)題，可以對(duì)同心毛細(xì)管工藝進(jìn)行完善。在研制該工藝時(shí)，主要是從天然氣開(kāi)采中的本質(zhì)問(wèn)題入手，有利于從根本上解決積水問(wèn)題，既能加快生產(chǎn)天然氣的進(jìn)度，又能夠提高天然氣產(chǎn)量，在天然氣開(kāi)采中具有很大優(yōu)勢(shì)。在具體應(yīng)用中，主要是把毛細(xì)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(nèi)部，促進(jìn)井內(nèi)的壓力值不斷降低，不僅可以在一定程度上避免積液現(xiàn)象發(fā)生，而且還促進(jìn)了整個(gè)天然氣排水采取效率提升，大幅度增加了天然氣產(chǎn)量。除此之外，相對(duì)其它天然氣排水采氣工藝方法來(lái)說(shuō)，該方法還具有重復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn)，既節(jié)省了開(kāi)采成本，又能夠確保該工藝具有較強(qiáng)的實(shí)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(shí)踐過(guò)程中，雖然單項(xiàng)排水采氣技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)，但是還未達(dá)到預(yù)期的開(kāi)采效果。由于每個(gè)單項(xiàng)排水采氣工藝的方法都有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此可以將不同工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而可形成組合排水采氣工藝方法，這樣就會(huì)促使其優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，不同工藝之間可以相互彌補(bǔ)，有利于快擴(kuò)大應(yīng)用范圍，最大限度減少井內(nèi)積液?jiǎn)栴}發(fā)生，在整體上推動(dòng)排水采氣工作效率提升，降低生產(chǎn)成本。例如，在實(shí)際施工中，可以將氣舉與泡排有機(jī)組合起來(lái)，這樣就可以在向井內(nèi)注射高壓氣體過(guò)程中，也將起泡劑注入到井底，進(jìn)而可對(duì)垂直管的重量進(jìn)行有效控制，有利于提升攜液能力，避免因流動(dòng)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(chǎn)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(guān)鍵的裝置，在天然氣開(kāi)采中發(fā)揮著重要作用，該裝置可以充當(dāng)天然氣與液體之間的機(jī)械界面。主要是在地層能量不夠時(shí)，將適量的高壓氣注入到井內(nèi)。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(dāng)這些氣體到達(dá)井內(nèi)后，可以逐漸將液體向井上推進(jìn)，進(jìn)而可有效減少井底積液，可以實(shí)現(xiàn)良好的助排效果，同時(shí)也大大提升了生產(chǎn)效率，對(duì)氣井產(chǎn)能的回恢復(fù)具有一定的促進(jìn)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(yùn)用的是金屬材料，因此具有很強(qiáng)的抗震性和耐磨性，將其應(yīng)用到天然氣開(kāi)采中，具有量好的性能，一般情況下其裝置本身是不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。而且柱塞上行時(shí)和油管之間的密封性是比較好的，能夠有效促進(jìn)液體快速排出。在柱塞下落的狀態(tài)下，球就會(huì)逐漸偏離空心圓柱，這時(shí)柱塞的下落阻力是呈不斷下降趨勢(shì)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(guān)井時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，不僅將天然氣產(chǎn)量損失降到了最小，而且還避免了井底積液回灌到儲(chǔ)存中，有利于減少氣體竄流，同時(shí)也降低了積液對(duì)氣體滲流的影響。

二、采氣工藝的缺點(diǎn)與措施

在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)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?qū)崿F(xiàn)良好的開(kāi)采效果，就需要對(duì)氣井的實(shí)際情況與特點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，選擇與之相適應(yīng)的方法[3]。雖然很多采氣工藝在實(shí)際應(yīng)用中都取得了良好效果，但還存在著一些問(wèn)題，例如，對(duì)于管柱工藝而言，如果排水量超出了它的可承受范圍，井內(nèi)受油管控制，就很難進(jìn)行啟動(dòng)。對(duì)于采氣工藝的缺點(diǎn)，必須要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，以免影響天然氣開(kāi)采質(zhì)量。如，在管柱工藝缺點(diǎn)方面，需要盡可能選擇大油管，促使井內(nèi)所有積水全部排出，能夠有效解決井底積液的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，每種采氣工藝都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，這就需要根據(jù)井內(nèi)的條件與氣層特征，選擇比較合適的采氣工藝，進(jìn)而可以最大限度減少問(wèn)題發(fā)生，在整體上提升采氣效率。

結(jié)論

總而言之，在天然氣開(kāi)采過(guò)程中，合理應(yīng)用天然氣排水采氣工藝方法，可以高效解決氣井積水問(wèn)題?，F(xiàn)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(xì)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(jù)實(shí)際情況，選擇合適的工藝，進(jìn)而可有效排除井內(nèi)積水，滿足天然氣高效開(kāi)發(fā)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]楊云鵬，賀吉慶.天然氣井排水采氣工藝方法探究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)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(shè)計(jì)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(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016（15）：112-113.

作者簡(jiǎn)介

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

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

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

（作者單位：中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司采氣一廠）