邱斌　董文佳　仵秉林　王毅

摘 要：作為一種需求量不斷持續(xù)上升的新型能源，天然氣的開采量正逐年上升。本文從天然氣開采過程中排水采氣工藝出發(fā)，以泡沫、機油以及超聲霧化排水采氣工藝為例，探究其不同的適用效果。

關鍵詞：天然氣;排水;采氣;效果

隨著人們對天然氣使用量的逐漸增多，天然氣的開采量也呈逐年上升趨勢，為了保障天然氣開采過程中的安全，必須完善開采工藝。排水采氣是天然氣開采過程中非常關鍵的環(huán)節(jié)，排水采氣工藝可以解決井底和氣井井筒過多的積液，從而使氣井恢復正常的生產(chǎn)。

1 排水采氣工藝概述

在天然氣的開采過程中難免會遇到積水過多的問題，采用排水采氣工藝可以解決積水問題，使氣井內的工作壓保持在正常值，保障開采環(huán)境的安全，減少安全事故的發(fā)生。目前比較常用的排水采氣工藝主要包括：泡沫排水采氣、機油排水采氣、組合排水采氣以及超聲波排水采氣等，這些排水采氣工藝各有利弊，適用于不同的情況。

2 排水采氣工藝的適用效果

2.1 泡沫排水采氣工藝

泡沫排水采氣工藝是天然氣開采過程中比較常見的一種工藝，該工藝的具體操作方法是將適量的表面活性劑注入到氣井內，使其與氣井內的積水混合，產(chǎn)生豐富的泡沫，從而減少氣水兩相垂直管流動滑脫損失，達到助排的效果。泡沫排水采氣工藝主要利用的是洗滌效應、分散效應以及減阻效應，相對其他排水采氣工藝來說，較為簡單。當前，泡沫排水采氣工藝適宜在井底溫度≤ 130 ℃、井底壓力較低、氣水比例低導致的井底含有積液的井。

對泡沫排水采氣工藝進行適用效果分析發(fā)現(xiàn)，其操作較為簡單，不需要配備其他的大型輔助設備就可以進行排水采氣，因此總體費用并不高。但是該工藝也存在一定的弊端，當氣井內的壓力或者氣水的比例持續(xù)下降，下降到一定的程度以后，單純借助泡沫排水采氣工藝就不能達到預期的目的。

2.2 機油排水采氣工藝

機油排水采氣工藝借助桿深井泵裝置對油管抽水，然后實現(xiàn)采氣。該工藝一般適用于采氣工程的中期和后期，由于該工藝對天然氣中硫的占比要求嚴格，適用于含硫量較低的情況。機油排水采氣工藝的適用效果可以分別從優(yōu)勢和不足兩個方面進行客觀地評價。該工藝的優(yōu)勢之處在于，可以在井下直接進行排水，只要設備泵掛的深度達到一定值，就可以在不同深度的井下實現(xiàn)排水采氣。機油排水采氣工藝的裝置較為簡單，并且可以自動控制，因此采用該工藝可以大大減少現(xiàn)場操作工人的數(shù)量，避免出現(xiàn)人員損傷的事故。相對泡沫排水采氣工藝，機油排水采氣工藝對井內的排水量和氣水比例的要求并沒有那么嚴格，因此適用效果非常顯著。

機油排水采氣工藝的不足之處在于，非常容易受到硫化氫以及氣井傾斜度的干擾。由于目前泵掛的深度最多只能達到1500m，對排量的需求性相對較大，想要達到長久性不間斷的排水采氣，就要配備強勁的動力裝置，所以，機油排水采氣工藝也成為了排水采氣工藝中整體耗能最多的一種工藝。

2.3 超聲霧化排水采氣工藝

超聲霧化排水采氣工藝是近些年新興的一種工藝，是科技發(fā)展的產(chǎn)物。該工藝的基礎是超聲空化，其原理是根據(jù)超聲波在井下的變化建立波場，提升井下的水溫，將井下的積液以霧化的形式排到地面。相對其他排水采氣工藝，超聲霧化排水采氣工藝具有以下的優(yōu)勢：首先，不會傷害到油氣層;其二，依靠氣井本身的能量進行持續(xù)性排液，不需要借助外界的能量，節(jié)約能源;第三，不會因為液體介質的不同而影響作業(yè)，整套裝置的作業(yè)均在油管內部完成，方便管理。該工藝較為環(huán)保，對環(huán)境的污染相對較少。與其他的排水采氣工藝相比，超聲霧化排水采氣的生產(chǎn)效率相對較高。但是超聲霧化排水采氣工藝還是一種新興的工藝，在實際作業(yè)中還沒有實現(xiàn)大規(guī)模應用，因此其適用效果還處于試驗研究階段。

3 排水采氣工藝的選擇技巧

目前國內外所常用的排水采氣方式主要包含三大類：一是氣體動力學方式，如機油排水采氣工藝;二是化學方式，如泡沫排水采氣工藝;三是機械方式，如深抽排水采氣工藝。這些不同的排水采氣工藝適用于不同的范圍，因此在選擇時，需要遵循一定的原則。

①了解掌握天然氣井周邊的地質特點、開采的歷史以及當前的開采現(xiàn)狀等基礎資料;②對比分析不同排水采氣工藝的適用范圍和優(yōu)缺點，同時歸納總結不同排水采氣工藝的適用效果;③針對部分天然氣臨井中存在較高氣壓的情況，應該優(yōu)先考慮采用氣具排水排氣工藝;④在開采過程中發(fā)現(xiàn)天然氣的儲藏量超出預估，且井內藏有大量的水氣，這就需要在整體治理積水的同時，采用適當?shù)呐潘蓺夤に?，進而可以改善天然氣的開采狀態(tài);⑤在選擇排水采氣工藝之前，應該先測定井內的含水量和最大氣壓，分析井內的不同環(huán)境;⑥關于排水采氣工藝的成本投入也需要考慮在內，當兩種工藝的排水效果相同，那么應該選擇成本投入較低但是效率更高的那一種。成本投入不光是指購買設備的花費，應該將設備的維護費、人工費等都考慮在內。

4 結語

天然氣作為一種新能源，具有無污染、應用范圍廣、儲量豐富等優(yōu)勢。中國經(jīng)濟正處于飛速增長的時期，對天然氣的需求量逐年增多，加強排水采氣工藝的研究，將有助于天然氣開采工作的順利開展。

參考文獻：

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