油氣田開發中后期采氣配套工藝評價

楊玲 李軍 潘柯辰

摘要：油氣田開采初期，經過大量的現場實驗，氣田形成了多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計量、天然氣發電、小站脫水、環氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動化系統等十項配套工藝。這十項配套工藝保障了我廠12年的高產、穩產，并將在今后的生產中繼續發揮其有力的保障作用。但隨著穩產期的到來，氣田的生產狀況發生了明顯的變化，同時國家對安全環保的要求也日益提高，這就對我們的配套工藝提出了新的要求。本文針對油氣田目前的生產現狀及國家對安全環保的要求，總結近兩年集氣工藝改進現場實驗情況，并結合氣田的發展前景，對油氣田的中后期采氣配套工藝進行了系統梳理與對比，對各類工藝設備在油氣田的適應性進行了系統的闡述，并提出了改進意見。

主題詞：油氣田? 中后期? 配套工藝

一、油氣田采氣配套工藝的發展概況

經過一系列的先導性開發試驗，氣田形成了以多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計量、天然氣發電、小站脫水、環氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動化系統等十項配套工藝為基礎的氣田早期工藝系統，這十項配套工藝保障了我廠12年的高產、穩產，但隨著穩產期的到來，氣田的生產狀況發生了明顯的變化，主要表現在以下幾個方面：

1、地層能量明顯降低，氣井連續生產能力不斷降低;

2、水氣比明顯上升，地層水對天然氣生產影響越來越大;

3、隨著生產的繼續，氣田工藝設備腐蝕老化日益嚴重，安全風險日益增大。

二、工藝改進適應性對比

（一）噴射引流與壓縮機增壓工藝對比

1、噴射引流工藝特點：

工作原理：噴射器工作原理是利用射流的紊動擴散作用，使不同壓力的兩股流體相互混合，并引發能量交換使低壓氣體壓力升高達到能輸送的目的。壓力較高的流體叫做工作流體，它以很高的速度從噴嘴流出，進入混合室，由于射流的紊動擴散作用，卷吸周圍的流體而發生動量交換，被吸走的壓力較低的流體叫引射流體。工作流體與引射流體在混合室內混合，進行動量和質量交換，在流動過程中速度漸漸均衡，這期間常常伴隨壓力的升高。流體從混合室出來進入擴大管，壓力將因流動速度變緩而繼續升高。采用該技術可充分利用高壓天然氣的能量，保證進站壓力低而不能連續生產的氣井連續生產。

工藝特點：工藝簡單、成本低廉、體積小并且免維護，通過在XX站所做試驗可見，在進站壓力（1.0MPa）低于外輸壓力（5.0 MPa）時仍能夠連續生產，延長了間歇氣井生產時間，并實現了1口高壓井引射1-3口低壓井，但因改線及加熱爐影響，實驗時間較短，實驗效果不明顯，日產氣量未見明顯增長。

2、壓縮機增壓工藝特點：

工作原理：壓縮機的種類很多，按其結構形式分為往復式和旋轉式兩大類，靖邊氣田選用天然氣驅動的低速整體往復式壓縮機，它是在原動機的驅動下運轉，將天然氣引入壓縮機，在壓縮機轉子或活塞的運轉過程中，通過一定的機械能轉換和熱力變換過程，使天然氣的壓能增加，從而達到增壓的目的。

工藝特點：工藝復雜、成本較高、體積較大并且維護成本較高，通過在XX站等集氣站所做試驗可見，在進站壓力低于外輸壓力時仍能夠連續生產，日產氣量有明顯增加，并實現了集氣站整體增壓。

（二）氮氣氣舉、丼間互聯氣舉、泡沫排水工藝對比

1、氮氣氣舉工藝特點：

工作原理：利用地面制氮及增壓設備從套管注入高壓氮氣，將井筒積液通過油管舉出地面，使氣井恢復正常生產。

工藝特點：通過在XX井等氣井所做試驗可見，該項工藝特點是，施工時間短，工藝簡單、成本較低，但因施工場所在井口，所以要有必要的后勤生活保障措施。

2、丼間互聯氣舉工藝特點：

工作原理：利用高壓氣源丼從套管注入高壓天然氣，將井筒積液從油管舉出地面，使氣井恢復正常生產。

工藝特點：通過在XX井等氣井所做試驗可見，該項工藝特點是，工藝簡單、成本較低，但要求集氣站具備不產水的高壓高產氣源井。

3、泡沫排水工藝特點：

工作原理：利用固體或液體起泡劑與井筒積液充分反應后，生成密度較小的泡沫，從而使氣井以較低的能量將井筒積液從油管舉出地面，使氣井恢復正常生產。附：泡沫排水工藝流程圖

工藝特點：通過在xx站等集氣站所做試驗可見，該項工藝特點是，工藝簡單、成本較低，但存在消泡困難，易造成三甘醇污染等弊端。

（三）緊急截斷閥與傳統控制閥對比

1、緊急截斷閥特點：

工作原理：利用傳感元件將被檢測參數值與設置值進行比對，通過邏輯控制程序實現閥門的自動截斷。

特點：通過在XX站等集氣站所做試驗可見，該閥特點是，工藝復雜、成本較高，維護成本高，但動作迅速，安全性能高。

2、傳統控制閥特點：

工作原理：利用人力轉動手輪，通過傳動機構實現閥門的開關。

特點：通過在集氣站現場實踐表明，該閥特點是，工藝簡單、成本較低，維護成本低，但操作緩慢。

四、結論及建議

經過十余年不懈探索，在氣田開采初期形成的多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計量、天然氣發電、小站脫水、環氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動化系統等十項配套工藝的基礎上，我們又總結完善了節點增壓和緊急截斷閥等配套工藝。這些配套工藝有力保障了我廠的高產、穩產，并將在今后氣田的中后期生產中發揮積極的作用。

對于地層水的影響，目前雖進行了大量局部的工藝試驗，并積累了一定的經驗，但還未形成一套對于靖邊氣田中后期生產廣泛適用又經濟實用的成熟工藝，這需要我們在今后的工作中創新方式方法，借鑒先進工藝，繼續試驗改進，建議在今后的工作中考慮與壓縮機增壓工藝相配合，以增大生產壓差的辦法實現產水氣井的排水采氣，為防止造成污染風險，還可在高產水集氣站配置多級分離、閃蒸分液等工藝流程。