低壓天然氣開采技術的研究

胡新原

摘 要：隨著我國社會主義經濟的快速發展以及各項經濟建設事業的穩步提升，各行業對天然氣能源的需求量也在快速地增加。因此，要滿足我國經濟發展以及人民生活對天然氣資源的需求，必須利用現有技術手段，提升天然氣開采技術，提高我國天然氣能源的開發效率，滿足我國經濟發展以及人民生活當中多天然氣能源的巨大需求。因而，研究分析低壓采氣技術在天然氣開采中的應用具有重要的經濟意義和現實意義。

關鍵詞：低壓采氣技術 天然氣開采 利用 方法

中圖分類號：TE377 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0059-02

隨著我國人口壓力的增大和對各種自然資源需求量的不斷上漲，積極研究新的技術方法提高我國自然資源的開采利用率具有重要的經濟意義和現實意義。進入21世紀以來，隨著人們環保意識的不斷增強，世界各國紛紛探尋開采和利用新型能源的技術。天然氣在利用的過程中排放的污染氣體少，對環境產生的污染較小，因此成為世界各國爭相研究和利用的能源新方向。天然氣在取代煤炭、汽油等傳統的能源中，被長期的實踐證明具有很高的可行性。因此研究天然氣的開采技術，提高天然氣開采效率具有重要的意義。

1 低壓采氣技術概述

1.1 低壓采氣技術概念

低壓采氣技術是針對天然氣、煤氣等天然氣體的埋藏特點而設計研究的新型能源開采方式。天然氣和煤氣在自然環境中埋藏的深度較淺，因而其內部氣壓較低，采用傳統的開采方式不能有效地進行開采造成天然氣等能源的浪費，低壓采氣技術針對天然氣儲藏的這一特點[1]，分析氣體埋藏越淺氣體壓力越小的自然規律后，利用不同的技術手段增加氣體壓力，使天然氣能夠順利地被采集，并且自采集的過程中能夠在最大限度內降低開采的成本并提高采集效率，極大地增加了天然氣能源利用的經濟效率。

1.2 低壓采氣技術特點

低壓采氣技術是依據天然氣儲藏的低壓特點而設計的高效開采方式，在具體的開采利用過程中通常會根據所使用的具體環境不同而采用不同的開采方式，實現增壓和氣體采集的目標。具體來說就是增加低壓井中的壓力，使低壓井中的天然氣能夠快速地擠壓到地面上天然氣收集裝置中，因此能夠有效地節約天然氣抽取設備，進而達到提高開采效率并且降低開采成本的目標[2]。

2 低壓采氣技術在天然氣開采中的利用

2.1 低壓井噴射引流術

低壓采氣技術在天然氣開采中應用的主要方式包括低壓井噴射引流術，主要是指在天然氣開采過程中，利用高氣壓井中的能量來提高天然氣低氣壓井中的動力，使得天然氣能夠在不需要借助外力的情況下實現自動采集的開采方式。其主要的技術原理是利用從高壓井中噴出的高壓氣流在混合腔中經過低壓區時實現物理混壓，之后流向擴壓段，當壓力升高到一定程度使實現天然氣的外輸。這種開采技術的本質是利用高壓氣井中的自然高壓來推動低壓井中壓力的提高，最終實現天然氣外輸。該技術具有設備裝置小巧、應用便捷、經濟成本低等優勢。同時該技術還提供多級的噴射引流，防止一次噴射引流不能發揮增強壓力的作用時，實現增壓采氣[3]。

2.2 水平井改造技術

改造水平井能夠達到提升天然氣開采效率的目的。天然氣的埋藏環境各有不同，因此在實際的開采過程中必須分析天然氣分布的具體環境來針對性地選取有效的開采方式，達到提高開采效率的目的。水平井改造技術是在長期的天然氣開采實踐中總結并研發的高效天然氣開采技術。水平井改造技術綜合分析了天然氣分布環境中的地形、水位等條件，實現了天然氣開采效率的有效提升。

2.3 致密低壓氣藏壓裂改造技術

天然氣的儲藏環境中存在一種比較惡劣的環境條件——致密氣藏地層，在該儲藏環境中，天然氣的氣壓層壓力十分低，壓裂的改造難度非常大，同時儲氣層的物性十分差，在氣壓層壓裂之后存在著嚴重的砂返吐現象，因此只能通過衰竭式的開采方式進行采集，對環境造成了嚴重的破壞。通過應用致密低壓氣藏壓裂改造技術能夠有效地抵消這些不利因素的影響，首先選擇合理的泡沫壓裂液系統，依據實際條件設置壓裂設施的相關參數，產生壓裂-投產以及分層壓裂的綜合化管柱，最終達到“兩層分壓，以此解封”的效果，有效地降低了下管工作的頻率，同時利用壓縫裂口的防回流技術有效地阻止了砂返吐現象的出現[4]。有效地解決了致密氣藏地層中天然氣開采的難題，極大地提升了天然氣開采的效率。

2.4 排水采氣技術

低壓開采天然氣技術中的另外一個技術是排水采氣技術，根據不同的技術實施要點又能夠將排水采氣技術分為優選管柱法、機抽法、泡沫法、氣舉法和柱塞氣舉法。優選管柱法主要運用在具有水氣井的開采過程的中期和后期，能夠通過改善和調節自噴管管柱的位置而有效地減少氣井中氣流的脫滑現象，能夠最大限度地利用井內部的氣壓實現排水采氣；抽機法是指當采集完畢后氣井內仍存在一定的產能時，同時流動的動液面位也比較高時，合理地運用機械裝置排出井內的廢水，達到采集氣體的效果；泡沫法主要是利用相關的設備向井中注入一定規模的泡沫式助采劑，有效地降低井中液體的表面張力并提高積液的表面粘度，使井中的氣體產生泡沫，氣體隨著泡沫的上升而被有效地采集；氣舉法主要應用于已經停止噴射的氣井中，通過向井中注入大量的高壓天然氣使井中的積液迅速升高，從而達到恢復天然氣井生產能力的目標[5]；柱塞氣舉法主要是通過使油管中的柱塞作為機械設備的截面，同時利用氣井中的壓力，使柱塞上下移動，提高氣舉舉升的效率，從而實現天然氣體的采集。

3 低壓采氣技術對天然氣開采效率提升的意義

傳統的天然氣采集方式中制約采集效率的主要因素就是開采設備，環境因素所產生的影響相對較小，尤其是在氣壓淺井中環境因素的作用更是微乎其微。低壓采氣技術的誕生有效地降低了天然氣開采過程中的設備使用頻率，地面設備的使用次數顯著降低，使得設備對天然氣開采的影響極大地降低，使得低壓采氣技術在天然氣的開采過程中發揮了巨大的作用，有效地提高了天然氣開采效率，同時也降低了開采的設施設備投入成本，使得天然氣開采的經濟效益得到最大限度地提升。

4 結語

天然氣已經成為社會經濟發展和人民日常生活中不可或缺的重要能源，天然氣的巨大需求量使得研究提高天然氣開采技術成為當前經濟發展中重要的研究內容。低壓采氣技術在天然氣開采中具有提高天然氣開采效率的作用，已成為各國天然氣開采中主要利用的方式。低壓開采天然氣中又包含了幾項不同的技術，在技術利用的過程中，應該以天然氣開采的實際環境和條件為依據，科學地選取開采技術，進一步提高天然氣開采的效率。

參考文獻

[1]胡述明.噴射泵在低壓天然氣采輸中的應用[J].石油礦場機械，2011，3（8）：62-64.

[2]李勇明，江有適，高瑞民，等.天然氣噴射壓力計算方法與應用分析[J].延安大學學報：自然科學版，2011，5（4）：31-34.

[3]王中華.國內頁巖氣開采技術進展[J].中外能源，2013，8（2）：23-32.

[4]尹鴻科.低壓采氣技術對采氣效率的提升探究[J].中國石油和化工標準與質量，2013，1（17）：259.

[5]王世謙.中國頁巖氣勘探評價若干問題評述[J].天然氣工業，2013，2（12）：13-29.