楊保海 吳健 李寶 劉利維

【摘 要】氣田的開(kāi)發(fā)屬于我國(guó)能源事業(yè)發(fā)展的主要部分之一，隨著采氣時(shí)間的延長(zhǎng)，氣田內(nèi)的氣壓不斷下降，這會(huì)直接造成氣田內(nèi)存積一定的氣積液，對(duì)整體開(kāi)采過(guò)程造成影響的同時(shí)，使氣田內(nèi)的環(huán)境變得復(fù)雜。本文主要以延長(zhǎng)氣田為例，簡(jiǎn)要分析目前主要的排水采氣工藝，對(duì)延長(zhǎng)氣田的排水采氣工藝進(jìn)行研究探討。

【關(guān)鍵詞】氣田排水;采氣工藝;工藝優(yōu)化

引言：

我國(guó)的氣田大多是封閉式的，在這樣的情況下地下環(huán)境問(wèn)題對(duì)整體氣田的采氣率就起到了至關(guān)重要的作用。其中封閉式氣田最大化的特點(diǎn)是容易形成地下井筒或者井周邊的積水。地下積水一方面對(duì)地下環(huán)境的探查造成了不便，直接影響到對(duì)氣田的儲(chǔ)存量預(yù)估。另一方面，一旦積水超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)之后，很可能造成整體氣田的封閉。因此，如何優(yōu)化采氣工藝、提高排水采氣效率是提高我國(guó)整體采氣率的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 延長(zhǎng)氣田的特點(diǎn)

油氣田往往是一體的，一般情況下氣田主要由地層水、油田、氣田等組成。這三種組成之間相互聯(lián)系，在地下經(jīng)過(guò)日積月累的變化形成一定的儲(chǔ)備量。目前，隨著新能源的投入使用，燃?xì)獾氖褂寐视酗@著提升。為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，提高能源采收率和利用率，不僅要開(kāi)發(fā)新的燃?xì)赓Y源礦區(qū)，還要在現(xiàn)有基礎(chǔ)中提高采氣效率。延長(zhǎng)氣田是我國(guó)的主要油氣田之一，該氣田的主要特征是氣壓低、產(chǎn)能低以及壓力低。在延長(zhǎng)氣田包括的一百多個(gè)礦井中均發(fā)現(xiàn)積水現(xiàn)象，其與地勢(shì)環(huán)境、土壤環(huán)境、水氣環(huán)境等有直接的關(guān)系。據(jù)現(xiàn)狀來(lái)看，延長(zhǎng)氣田如今的積液?jiǎn)栴}，直接對(duì)地下勘探，以及地下采氣造成了嚴(yán)重影響。

2 各類(lèi)排水采氣工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 泡沫排水采氣工藝

泡沫排水采氣工藝主要利用起泡劑使氣水表面形成聯(lián)系，繼而在排水的過(guò)程中起到采氣的作用。該工藝的主要優(yōu)勢(shì)在于工藝簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備也相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，綜合經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，泡沫排水采氣工藝可以節(jié)省購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的耗費(fèi)。但是，泡沫排水采氣工藝在某些情況下需要人工推動(dòng)。如果在礦井中存在一定的大氣壓力能夠?qū)⑴菽懦龝r(shí)，這個(gè)方法是一種省時(shí)省力的辦法。一旦礦井中的壓力降低，就需要人工推動(dòng)其排水采氣，因?yàn)榫颅h(huán)境復(fù)雜的原因，并不是任何礦井都適用該辦法。另外，泡沫排水采氣的效率不高，相較于其他形式的采氣工藝其排水將為較低，因此該辦法并不是可持續(xù)使用的辦法。

2.2 疊加設(shè)備進(jìn)行排水采氣的工藝

利用設(shè)備排水采氣的工藝主要分為以下幾種，即氣舉工藝、機(jī)抽工藝、電泵工藝、管柱工藝等。其中氣舉工藝的主要原理是在礦井內(nèi)加入一定的天然氣，使內(nèi)部氣壓增大導(dǎo)致排水。該工藝的工藝和設(shè)備并不復(fù)雜，在人工可選擇的排水采氣方式中占據(jù)重要地位，且比起其他對(duì)環(huán)境要求高的工藝來(lái)講，該工藝適應(yīng)性強(qiáng)。但是，在井內(nèi)制造高壓首先會(huì)對(duì)井內(nèi)設(shè)備提出要求，其次高壓情況下，井內(nèi)作業(yè)的危險(xiǎn)程度就會(huì)提高。機(jī)抽排水采氣工藝主要依靠設(shè)備進(jìn)行排水采氣。從原理上來(lái)講，只要在井內(nèi)架設(shè)機(jī)械泵和相關(guān)的管件就可以實(shí)施排水采氣。但是該工藝對(duì)井的要求較高，對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)較高，且對(duì)于位置較為偏僻的礦井來(lái)講，也要架設(shè)相應(yīng)的電線為泵提供電力，這在無(wú)形中提高了成本。管柱排水采氣工藝主要依靠井礦內(nèi)因?yàn)榉e水或者氣壓等產(chǎn)生的能量進(jìn)行排水采氣。應(yīng)用該工藝進(jìn)行排水采氣需要井內(nèi)的積水達(dá)到一定位置，即這個(gè)階段已經(jīng)達(dá)到礦井采氣的后半段，井內(nèi)即將面臨積水過(guò)剩而停產(chǎn)的情況。除了上述集中方式進(jìn)行排水采氣之外，還有一些工藝主要是基于上述工藝的原理進(jìn)行優(yōu)化之后產(chǎn)生的工藝。在實(shí)際的生產(chǎn)中，礦井內(nèi)的情況會(huì)發(fā)生變化，因此單一的工藝并不能滿(mǎn)足需要，需要多種工藝結(jié)合進(jìn)行排水采氣。另外，每個(gè)礦井的情況可能不同，在設(shè)定方案時(shí)，需要有針對(duì)性。

3 延長(zhǎng)氣田排水采氣工藝探討

3.1 延長(zhǎng)氣田地下水層分布及規(guī)律

據(jù)探查發(fā)現(xiàn)，延長(zhǎng)氣田的礦井內(nèi)均有積水存在，大致將其積水的分布分為三類(lèi)。其分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與生物體內(nèi)水的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)相一致，即自由水、毛細(xì)管水、束縛水等。自由水即在重力作用下可移動(dòng)的水，主要分布于井內(nèi)一些物性好的巖石表面。在延長(zhǎng)氣田中，自由水含量較少。束縛水指與礦巖或者地下結(jié)合緊密的水，在重力的作用下不會(huì)移動(dòng)。對(duì)礦井積水造成的影響不大。最后，毛細(xì)管水是延長(zhǎng)氣田中主要出水位置，這樣的水雖然不會(huì)在重力的作用下移動(dòng)，但是經(jīng)過(guò)外加壓力或者其他驅(qū)動(dòng)力的作用，就會(huì)導(dǎo)致其變成地下積液。另外，對(duì)整體氣田的水分布起主要作用的影響因素，還在于整體礦井內(nèi)部的巖石。延長(zhǎng)氣田中的巖石主要是物性好的烴源巖，而針對(duì)積水問(wèn)題影響最大的也是該巖石本身，而非巖石構(gòu)造對(duì)水分布誒吸附作用。針對(duì)這樣的地理環(huán)境，需要更進(jìn)一步探究其主要原因進(jìn)行工藝選擇。

3.2 延長(zhǎng)氣田排水采氣工藝

延長(zhǎng)排水采氣工藝主要根據(jù)其周?chē)h(huán)境探究出一種以最小排水采氣量為指導(dǎo)，通過(guò)高通量的壓力差提高排水量的方式，并且該形式并不是一成不變地會(huì)根據(jù)排水量的多少以及內(nèi)部積水量的多少，采用泡沫排水采氣和間歇采氣的方式進(jìn)行輔助。目前，該工藝在一定程度上解決了一些問(wèn)題。因?yàn)檠娱L(zhǎng)氣田的積水層較高，所以前期采用的排水方式主要是提倡排水采氣的方式，利用高水位產(chǎn)生的壓力差，解決一定程度的積水問(wèn)題。這樣的方式是節(jié)能環(huán)保的，對(duì)人力物力的消耗也較少。針對(duì)延長(zhǎng)氣田來(lái)講，持續(xù)性的采氣并不能得到很高的產(chǎn)量，反而會(huì)浪費(fèi)一定的資源。因此，延長(zhǎng)氣田的采氣方式主要選擇間歇性采氣的辦法，這能在保證在采氣期間達(dá)到最高效率的同時(shí)，避免浪費(fèi)。最后，泡沫排水采氣的辦法在延長(zhǎng)氣田中應(yīng)用并不是采用傳統(tǒng)單一的模式，而是通過(guò)投泡排棒和加入表面活性協(xié)同的形式進(jìn)行。單一的排棒效率并不高，且在未接觸井底或者油桶的時(shí)候泡沫容易消除，所以采用多排和隨時(shí)注入起泡劑的形式在積水井內(nèi)部產(chǎn)生可持續(xù)的循環(huán)。針對(duì)延長(zhǎng)氣田的排水采氣工藝，也可以運(yùn)用到同樣氣田礦中。

結(jié)束語(yǔ)：

提高延長(zhǎng)氣田采氣效率的主要方式就是通過(guò)多種手段協(xié)同的形式進(jìn)行排水采氣。在目前可利用的技術(shù)中，考慮到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的，采用間歇式采氣形式和多種排水方式并行的形式是最佳的。目前已經(jīng)研究出一系列對(duì)應(yīng)的排水采氣工藝，在未來(lái)針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題會(huì)得到更加優(yōu)化的工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]何慶鷹;朱魁;試論排水采氣工藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2013年09期

[2]白祺琪;技術(shù)集成創(chuàng)新 氣田有效開(kāi)發(fā)[N];中國(guó)石油報(bào);2013年

[3]史祥明;劉旭征;崔文文;王衛(wèi)利;伏龍泉?dú)馓锖畾饩潘蓺夤に囇芯考皯?yīng)用[J];天然氣勘探與開(kāi)發(fā);2012年02期

（作者單位：陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司油氣勘探公司）