天然氣增壓開采工藝技術在氣田開發后期的應用

郭偉鵬(延長石油集團油氣勘探公司延長氣田采氣一廠，陜西 西安 716000)

0 引言

在已經開采的一些油氣田中，有一部分已經逐步進入到了油氣開采的后期階段，其中天然氣田在后期產量降低的現象尤其明顯，老氣井往外輸送天然氣的能力也難以滿足實際需求，增加了開采成本。為了有效解決這個問題，目前業內比較成熟的是增壓開采技術，通過提高氣井中的壓力，可以有效將采氣的效率和質量都大大提高。

1 增壓開采技術在天然氣開發中進行應用的有效前提

在天然氣開采過程中，應用增壓開采工藝技術對氣井或者氣田的選擇上是具有一定要求的，這對于增壓技術發揮的實際效果具有十分重要的意義。天然氣田或者氣井在開采到中后期由于壓力降低對天然氣的開采產生影響之后，對于是否需要開展增壓技術來提高后續開采效率和天然氣質量，需要由專業的技術團隊從多個方面進行科學綜合地論證，確保增壓開采技術的有效性、安全性以及經濟效益，從而使天然氣田得到最大化的開采利用，并取得最大的經濟效益。首先，要對氣田或氣井中剩余的天然氣進行測量，確保剩余的天然氣資源足夠多，這樣增壓開采技術才有充分的應用價值，否則有可能直接導致虧損。其次，工作人員需要針對天然氣井到消費市場的運輸距離進行科學論證分析，要盡量避免運輸距離太遠，否則會對天然氣的就地銷售和高低壓分數產生影響。然后，要盡量考慮在天然氣井相對比較集中的地方實施增壓開采技術，這樣能夠最大化提高井網對各項資源的利用效率，降低開采成本，提高天然氣開采的經濟效益。在最終確定實施天然氣增壓開采技術之前，需要專業部門對投資成本進行科學分析，確保應用這項技術能夠帶來良好的投資收益比。最后，要對氣井周邊環境進行考察，確保增壓開采技術的實施能夠發揮良好的增壓效果，只有幫助天然氣井實現有效增壓，才能夠切實提高天然氣的開采效率和天然氣質量，從而提高經濟收益。

2 天然氣增壓開采工藝技術在氣田開發后期的應用方案

2.1 選擇合適的天然氣井

增壓開采工藝技術能否發揮出其效果和價值，最關鍵的環節在于對氣井區的選擇上。在這個階段一定要進行嚴格把關，提高其應用價值。在具體應用增壓開采工藝技術的過程中，前期一定要選擇合適的氣田井區，將整個氣田的宏觀環境和綜合因素都要進行綜合考慮，通過對氣井內部壓強狀況進行全方位的檢測考量，然后合理及時的分配好輸氣管道，通過集中輸送系統來對氣井中的壓力密度進行監控，選擇壓力密度值都符合相關標準要求的區域來進行后續的開采工作，這樣才能夠使得開采效果達到最佳狀態。在對氣田各個方面進行論證的過程中，也要同時做好對天然氣田開發后期各種狀況的分析和預測，并且制定出相應的科學開采方案。在天然氣田實際的開發過程中，相關人員要采取合理的可操作性的措施以減少開發過程中的浪費和損耗，降低天然氣的開發成本。在對天然氣田進行開采時首先要選擇合適的氣井位置，位置的選擇要充分考慮對天然氣田實現最大的開采量，并且對天然氣井區的使用和生產時間有延長的作用。天然氣田在開發中后期，氣田內壓力比較低影響到天然氣的開采以及質量問題，如果還剩余較大量的天然氣，則這類氣田要作為增壓工藝技術實施標的處理；如果氣田周邊資源分布非常緊密，則需要對周邊所有天然氣田資源信息進行整理，方便為后面集中開采提供數據支持。在確定好天然氣田的存氣量屬于有效資源后，還需要選擇氣井增壓開采技術規模，以確保氣田開發中后期集中站組中，天然氣增壓開采工藝技術能夠穩定正常運行。也就是說，開采單位要根據天然氣田的存氣量以及規模制定出合理的增壓開采技術方案，確保天然氣開采工作順利推進。舉個例子，天然氣田開采中后期如果要應用增壓開采技術，裝機規模需要達到每個單元12 000 m3，此時就要對開采氣田的容量數進行控制。天然氣容量數要控制在100～360 m3之間，增壓機工作公路要維持在大約460 kW。這樣才能使氣田的空氣密度符合合理要求，整個天然氣開采工作才能夠順利的開展。要想天然氣增壓開采工藝技術發揮出最好的效果，需要工程人員提前計算出合理的天然氣開采量，并且要對增壓裝機的氣田收益率進行綜合考慮，這樣才能夠實現對天然氣能源的高效利用[1]。

2.2 選擇合理的增壓開采站址

在實施天然氣增壓開采技術的過程中，難以避免會對天然氣田自身環境造成一定程度的影響，可以通過選擇合理的增壓開采站址來降低這種影響。在具體進行選擇時，首先要注意如果氣田中天然氣已經與水共存，也就是天然氣中本身就含有一定的水汽，則應該在井場附近尋找合適地點建立增壓站，這樣可以實現氣田中的天然氣和水分的分離，大大提高天然氣的含量。由此可見，選擇合理的增壓開采站址，能夠有效提高天然氣開采工程管理的協調性，可以防止井口壓力過大帶來的一些隱患。如果天然氣田中沒有其他雜質，即純天然氣井開采，則在中后期使用增壓開采工藝技術時，也必須要根據氣田現場情況來選擇合適的增壓站位置，以使增壓效果得到最大化體現，并且能夠有效利用現場已有設備設施，降低投資成本。另外，如果天然氣田比較集中，則可以將增壓站的選址確定在具各氣田都不遠的位置，這樣一個增壓裝置就能夠對多個氣田發揮作用。

2.3 選擇合適的高質量增壓設備

在選擇增壓設備的時候要與天然氣田本身具備的特點進行匹配，這樣才能夠更好的發揮出增壓效果。天然氣井應用了增壓技術之后，必然會對井底環境造成一定的改變，井底越深其壓力值也越低。而開采天然氣需要使壓力值維持在一定的范圍內，因此需要增壓設備來提高壓力環境保持井底壓力穩定。不同氣田中可能含有一些其他物質，比如有些氣田中可能含有硫類腐蝕性物質，這就需要增壓設備具有極高的抗腐蝕性。另外，增壓設備通常分為JG 系列和DPC 系列，在選擇具體設備時要根據實際情況選擇最合適的設備，比如在井口壓力低但產氣量又較高的單井，可以使用整體成撬小型增壓機組(內部流程圖如圖1 所示)，以保障天然氣能夠連續穩定的供應。

圖1 整體成撬小型增壓機組內部流程圖

2.4 壓縮機工況與氣田生產變化相適應

在實施天然氣增壓開采工藝技術的過程中，選擇合適的壓縮機非常重要，要根據氣田的實際天然氣存量、氣井進口和到達時的壓力以及對外輸氣過程中產生的壓力等進行綜合考慮，然后才能選擇符合相關標準要求的某種型號的具體壓縮機。壓縮機在運行過程中還要根據實際的采氣和輸氣變化實時調節工況，使其適應氣井的開采工藝，具體的可調節壓縮機的轉動速度、壓縮缸的余隙以及調整配氣閥的數量來實現壓縮機工況的調節；如果遇到氣田或者氣井的生產變動劇烈波動時，也可以通過調節壓縮機的使用數量和型號來優化生產流程如圖2所示，達到最佳效益的增產效果[2]。

圖2 高低壓分輸流程站內改造示意圖

3 結語

綜上，天然氣氣田在不斷的大規模開發過程中，氣井中的有效壓力會持續降低，嚴重阻礙天然氣資源的有效開發。因此，確保氣田開發后期的開采效果必須要對增壓開采工藝技術進行分析和探究，提高我國天然氣能源的開采效率。