排水采氣工藝技術(shù)分析及優(yōu)化措施探討

王帥群

摘要：氣井出水是制約氣井生產(chǎn)效率的重要因素，為了提高崛氣井的生產(chǎn)效率，需要對掘氣井進(jìn)行排水工藝措施的優(yōu)化，確保生產(chǎn)過程中排水工作質(zhì)量，提高氣井產(chǎn)量。文章從管柱排水工藝、柱塞氣舉排水工藝、泡沫排水工藝等三個角度對掘氣井排水工藝的優(yōu)化措施進(jìn)行了闡述分析。

關(guān)鍵詞：排水采氣;工藝技術(shù);措施優(yōu)化

天然氣是我國重要的保障能源之一，近年來城市民用天然氣系統(tǒng)的普及更是加大了對天然氣能源你的需求。我國含水氣藏占比很高，較高的含水率贏了掘氣井的生產(chǎn)效率，為了全面提高掘氣井產(chǎn)量，滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及居民生活對天然氣能源需求，需要加強(qiáng)對排水采氣工藝技術(shù)的演技力度，以此提高含水氣藏的生產(chǎn)效率，降低整體生產(chǎn)成本，并確保生產(chǎn)安全，提高氣田企業(yè)的生產(chǎn)能力以及可以持續(xù)發(fā)展能力。

1.天然氣生產(chǎn)排水工藝概述

天然氣藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)相差較大，在開采前應(yīng)對氣藏參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘測，并根據(jù)勘測結(jié)果采用適當(dāng)?shù)牟蓺夤に嚰夹g(shù)措施，才可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的生產(chǎn)效果。天然氣開采后需要進(jìn)行凈化提純處理，才可以提供給用戶使用。在生產(chǎn)過程中由于氣藏含水導(dǎo)致生產(chǎn)過程中，井筒內(nèi)存在積液，需要進(jìn)行對應(yīng)的排除處理，恢復(fù)氣井正常的生產(chǎn)狀態(tài)。

受氣藏地質(zhì)特點(diǎn)以及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)決定，氣井在正常的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生凝析油和誰等液體，伴隨生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，井筒內(nèi)部溫和壓力會出現(xiàn)明顯的變化，凝析油和會毀在井筒內(nèi)部不斷沉積，井筒內(nèi)部對氣層回壓隨之提高，天然氣驅(qū)動動力下降，造成產(chǎn)量降低，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致氣井無法生產(chǎn)。因此天然氣井排水工藝是保障生產(chǎn)效率和生產(chǎn)穩(wěn)定性的重要工藝。我國對天然氣生產(chǎn)過程中的排水技術(shù)研究起步較晚，但近年井筒積液等生產(chǎn)問題和隱患逐漸引起了業(yè)內(nèi)注意，加強(qiáng)對掘氣井排水技術(shù)的研究，近年來進(jìn)展飛速。

2.排水采氣工藝技術(shù)措施優(yōu)化

目前氣井排水除去井筒積液的技術(shù)方法種類較多，根據(jù)不同的積液類型和氣藏特點(diǎn)選擇適應(yīng)的排氣方式。但現(xiàn)階段使用排水除積液技術(shù)均基于氣體動力學(xué)原理，采用柱塞氣舉的方式改變內(nèi)外壓差，達(dá)成排水和除積液的目的。

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，氣井一般地處郊區(qū)設(shè)備應(yīng)用環(huán)境十分復(fù)雜，不同氣井的工藝狀態(tài)、生產(chǎn)情況以及積液情況和原因各不相同，因此在實(shí)際的使用過程中應(yīng)具體問題具體分析，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選擇最佳的排氣工藝，并進(jìn)行對應(yīng)的改裝，達(dá)成工藝排水效果最大化，達(dá)到提高氣井產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本的最終目的。

2.1優(yōu)化管柱的排水采氣工藝

管柱是氣井生產(chǎn)工藝中重要的組成部分，管柱參數(shù)規(guī)格與氣井以及氣藏不匹配，均會對生產(chǎn)造成影響，管柱如果直徑過大氣體通過速度會明顯放緩，起亞降低，摩擦阻力損失小。氣體流動速度緩慢，不足以將井筒內(nèi)部的積液帶出井筒，或效果較差，排水除積液效果差，對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)穩(wěn)定性的提高沒有明顯的幫助。

如果管柱直徑過小，通過氣流的速度顯著提高，雖然可以實(shí)現(xiàn)將井筒內(nèi)部積液帶出井筒外部的作用，但高速移動氣流導(dǎo)致井底留壓上升，氣井的生產(chǎn)能力受到了嚴(yán)重的限制，因此選擇規(guī)格尺寸適當(dāng)?shù)墓苤桥潘蓺夤に嚨闹匾ぷ鳌苤鶅?yōu)化的核心工作首先應(yīng)確定管柱尺寸，確保管柱尺寸與實(shí)際生產(chǎn)情況向匹配，實(shí)現(xiàn)排除采氣過程中連續(xù)排液凄涼最低，提高氣井產(chǎn)量和壽命，最大限度延長氣井的自噴期，達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)的目的。

2.2柱塞氣舉排水采氣工藝

柱塞氣舉排水采氣工藝設(shè)置以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，通過游梁式抽油機(jī)、電動潛油泵實(shí)現(xiàn)柱塞氣舉的作用，實(shí)現(xiàn)排水采氣。對該工藝的優(yōu)化應(yīng)從降低機(jī)械能消耗以及機(jī)械磨損防方向進(jìn)行。首先依據(jù)力學(xué)原理對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和革新，對氣井內(nèi)部的自然能量應(yīng)充分利用，降低動力設(shè)備的使用，達(dá)到最佳化的機(jī)械能利用效率。

2.3泡沫排水采氣工藝

泡沫排水采氣工藝技術(shù)的優(yōu)化，是通過井口向井底注入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑遇到水就能夠形成穩(wěn)定的泡沫，由于發(fā)泡劑的表面活性很強(qiáng)，極易產(chǎn)生泡沫，當(dāng)泡沫沿井筒上升的過程中，攜帶液體上升，將井內(nèi)的積液攜帶到地面上來，達(dá)到排水氣的效果。發(fā)泡劑具有非常高的表面活性，同時(shí)具有氣泡能力強(qiáng)，攜液能力強(qiáng)的特點(diǎn)。現(xiàn)場常用的發(fā)泡劑有離子型、非離子型以及有機(jī)聚合物類型等多種，依據(jù)氣井的實(shí)際情況，優(yōu)選最佳的發(fā)泡劑，達(dá)到泡沫排水采氣的技術(shù)要求。發(fā)泡劑可以從油管注入，也可以從油套管環(huán)形空間注入，到達(dá)井底部位，與井筒內(nèi)的積液混合，形成豐富的泡沫，當(dāng)泡沫上升的過程中，達(dá)到攜液的效果，將井下的積液攜帶到井口。

3.新型組合排水采氣工藝

組合排水采氣工藝實(shí)在柱塞舉升排水采氣工藝中增加了截流裝置，在生產(chǎn)過程中柱塞處于上行階段時(shí)，提高井筒內(nèi)部氣體的流速，帶動井底積液向上流動在積液經(jīng)過截留閥位置時(shí)，節(jié)流閥自動閉合，將積液月管柱分離。組合排水采氣工藝中使用的我國生產(chǎn)的新型溫控傘柱塞，傘狀柱塞使用高強(qiáng)度的溫度感應(yīng)材料制作而成，柱塞在下行到井筒底部后，受氣藏地質(zhì)情況決定，井筒底部溫度較高，存在溫差，傘狀柱塞在高溫狀態(tài)下會進(jìn)行更大面積的伸展變形，有效的阻止了上行過程中的積液回落情況，提高了排水效率。此外，組合型排水采氣工藝中柱塞的下行時(shí)間較短，可以縮短運(yùn)行周期提高柱塞舉升的整體效率，提高單井的日產(chǎn)量提高掘氣井的綜合采收率。

結(jié)束語

文章對現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣發(fā)的排水采集工藝的工藝結(jié)構(gòu)以及技術(shù)原理進(jìn)行的闡述分析，并結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行工藝技術(shù)優(yōu)化的探討，從而優(yōu)化工藝成本，節(jié)約生產(chǎn)過程中各類資源能量的消耗，提高天然氣開采成本的可控性。但文章僅從技術(shù)層面進(jìn)行了分析研究，沒有全面結(jié)合生產(chǎn)過程各項(xiàng)管理工作進(jìn)行全面分析，文章觀點(diǎn)存在一定的局限性，需要進(jìn)一步的研究完善。

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