天然氣增壓開采工藝技術在氣田開發后期的應用研究

黎琴（中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司，重慶408014）

0 引言

我國經濟的發展直接導致了能源需求的飛速上漲，為了緩解能源緊張，保障人民的生產、生活需求，國家加大了對清潔能源的開發，而天然氣作為世界一次能源中最為清潔環保的能源，其開發利用成為中國能源發展的戰略重點之一。然而，在天然氣開采后期，氣井進入長時間的低壓生產階段后，其遞減率越來越高，所以為了提高氣井的可采儲量，降低氣井的遞減率，增壓開采是氣田開發的必經階段，利用增壓開采工藝促進氣田的進一步開發因此而成為天然氣開發的研究重點，該研究對于提高天然氣的采收率有重大的意義。

1 天然氣增壓開采工藝技術現狀

目前天然氣增壓開采工藝技術已相對成熟，但其在氣田開發后期的應用中，仍然存在一些問題影響著應用效果，制約著氣田開發效率。比如有些氣井出水量大，增壓困難，有些氣井增壓效果不理想；再比如由于增壓站地址選擇的不合理，導致部分增壓氣井距離增壓站較遠，長距離管道輸送導致天然氣損耗增加，同時無法降低氣井井口壓力，從而導致增壓無明顯效果；還比如有些氣田增壓機選擇的不合理導致需要增壓的氣井無法實現增壓，或者氣井全部增壓后氣量仍無法滿足壓縮機的最低氣量標準……這些問題都不利于天然氣開采過程中經濟效益的提高。因此，本文針對這些問題對增壓開采工藝技術的應用對策展開了分析。

2 天然氣增壓開采工藝技術在氣田開發后期的應用對策

2.1 氣井區的合理選擇

氣井區的選擇對于增壓開采工藝技術的應用效果有著很大的影響，因此在氣井開發后期，必須要將氣井區的選擇納入考慮范圍。氣井區的選擇需綜合考慮氣井區的資源儲量、管網配備情況及應用增壓開采工藝技術后的效果。在選擇氣井區時，首先要考慮氣井區的資源儲量，氣井區合適的資源儲量是保證增壓開采效果良好的基礎，對于資源儲量較好，生產情況較好的氣井過早地介入增壓開采將浪費成本，對于于資源儲量低，生產壓力過低的氣井，介入增壓開采后效果較差，將造成產出與投入不成正比，所以在選擇增壓開采工藝前需要對氣田和氣井的資源量進行評價。其次增壓氣井之間應當相對集中，盡可能減少因長距離管道輸送而導致的天然氣損耗的增加，同時減少因增開開采工藝的應用而增加的投資，保證技術應用后的收益與相應的投資是成正比的。最后，在增壓氣井選擇時，要分析氣井增壓后的效果，保證氣井井內增壓狀況良好，以確保增壓開采工藝技術能夠延長氣井或氣田的開采時間。

2.2 合理選址

增壓站位置的合理選擇也是保證增壓開采工藝技術應用效果良好的關鍵因素之一，增壓站站址是保證增壓輸送的重要因素，在選擇增壓站站址時需要考慮以下幾方面的影響：第一，增壓站站址與氣井井口的距離。增壓站站址選擇在氣井周邊效果會更好，這樣有利于降低氣井井口壓力，保證增壓效果，同時減少因管道輸送而導致的天然氣損耗。第二，氣井產水情況。對于純氣單井，可以根據具體的情況而進行適當調整增壓站站址，增壓站的位置可選在氣井的不遠處，這樣更有利于減少了因管道輸送而導致的天然氣損耗，當然，也可設置在集氣站，這樣設施的安排也更加的完善，同時也方便管理。對于中高產水氣井，其管網易產生積液，為了保證增壓開采工藝技術的應用效果，應當將增壓站建立在井場。第三，輸氣管網敷設情況。有些氣井井場與集氣站距離較遠，其輸氣管道由于地形坡度的原因，管網內容易產生積液，應當將增壓站建立在井場距離增壓氣井較近的地方，以保證氣井的增壓效果，同時保證足夠的氣量帶出管網中的積液，保證氣井生產的順利進行。

2.3 增壓設備的選擇

在選擇增壓設備時，需要考慮氣井區的增壓氣量、天然氣的品質、井場溫度以及井場的設施情況。不同型號的增壓設備所能容納的最大氣量不同，有些增壓設備最多只能處理5萬方天然氣、有些最多能處理10萬方天然氣、有些最多能處理20萬方天然氣，所以在選擇設備時應考慮集氣站的氣井生產情況，并對其增壓后的生產情況進行評估，從而保證增壓效果的最優化。增壓設備在選擇時應考慮天然氣的品質，有些氣田所產的天然氣可能含有腐蝕性物質，在這種特殊氣田的開采中，需要對開采設備進行嚴格的篩選。同時天然氣的開采也會受到溫度的影響，在天然氣的增壓開采中，為了增壓設備能夠穩定的運轉，在一些特殊的環境下，還要求增壓設備有著高效的分離器以應對溫度對天然氣開采產生的影響，因此設備的選擇也應當考慮氣候因素。有些氣井由于地理位置較為偏遠，無法連接電源、水源，對這些氣井實施增壓開采需要考慮對外來電源、水源要求較低或能夠不依靠外來電源、水源，安裝、維修簡單的增壓設備。因此在選擇增壓設備時，必須根據天然氣氣田增壓開采的特點來進行，在某些特殊情況下，為了保證增壓氣井生產的穩定性，需要對井內增壓、輸送過程的增壓設備等進行合理的選擇與改造。

2.4 氣田與壓縮機工況的協調性

對氣井實施增壓開采需要根據氣井的實際生產情況來進行，由于氣井進口的壓力值、井內的實際情況、天然氣的運輸狀況都不是固定不變的，面對這種動態的變化，對壓縮機的型號、數量等的要求也存在差別。因此在壓縮機的選擇上，需要根據具體的情況做出調整，保證壓縮機工況能夠與氣田的開采狀況相協調，以此來保證增產效果。尤其是一些生產變化較大的氣田中，可以對轉速、壓縮缸余隙等部件的調整來調整工況，來滿足氣田集輸采氣的變化情況。比如當氣田的氣水率相對較高時，需要通過備用機組來預防氣田的變化。對開采過程實時監控，是為了對增壓開采情況進行及時的調整，能夠確保壓縮機工況與開采工藝相適應。只有增壓開采工藝的應用達到最優值，才能夠保證氣田開采的經濟效益達到最高。

2.5 應用優化

對于天然氣增壓開采工藝的應用效果，可以通過一定的方法進行優化，保證后續作業的順利進行。如在頁巖氣氣田的開采中，可以通過計算非線性方程的方式來將增壓開采技術進一步優化，保證各個目標值的組合解能夠達到最優值，從而保證氣井開發后期開采效果的最大化。在天然氣增壓開采工藝技術的具體應用中，應當在工藝的應用基礎上，根據氣井的特點來進行應用優化，使其更適應天然氣開采的具體情況。

3 結語

天然氣能源的需求量在不斷上漲，但隨著氣田開采的不斷進行，氣井資源量將逐漸降低至最低可采儲量，為了進一步提高氣井的采收率，必須要通過增壓開采設備的應用來使氣田的工況重新滿足開采標準。通過對增壓開采工藝的應用進行研究，對如何達到應用的最優值進行分析，可以有效提高相應氣田的采收率，保證我國清潔能源的供應。