低压天然气开采技术的研究

胡新原

摘 要：随着我国社会主义经济的快速发展以及各项经济建设事业的稳步提升，各行业对天然气能源的需求量也在快速地增加。因此，要满足我国经济发展以及人民生活对天然气资源的需求，必须利用现有技术手段，提升天然气开采技术，提高我国天然气能源的开发效率，满足我国经济发展以及人民生活当中多天然气能源的巨大需求。因而，研究分析低压采气技术在天然气开采中的应用具有重要的经济意义和现实意义。

关键词：低压采气技术 天然气开采 利用 方法

中图分类号：TE377 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0059-02

随着我国人口压力的增大和对各种自然资源需求量的不断上涨，积极研究新的技术方法提高我国自然资源的开采利用率具有重要的经济意义和现实意义。进入21世纪以来，随着人们环保意识的不断增强，世界各国纷纷探寻开采和利用新型能源的技术。天然气在利用的过程中排放的污染气体少，对环境产生的污染较小，因此成为世界各国争相研究和利用的能源新方向。天然气在取代煤炭、汽油等传统的能源中，被长期的实践证明具有很高的可行性。因此研究天然气的开采技术，提高天然气开采效率具有重要的意义。

1 低压采气技术概述

1.1 低压采气技术概念

低压采气技术是针对天然气、煤气等天然气体的埋藏特点而设计研究的新型能源开采方式。天然气和煤气在自然环境中埋藏的深度较浅，因而其内部气压较低，采用传统的开采方式不能有效地进行开采造成天然气等能源的浪费，低压采气技术针对天然气储藏的这一特点[1]，分析气体埋藏越浅气体压力越小的自然规律后，利用不同的技术手段增加气体压力，使天然气能够顺利地被采集，并且自采集的过程中能够在最大限度内降低开采的成本并提高采集效率，极大地增加了天然气能源利用的经济效率。

1.2 低压采气技术特点

低压采气技术是依据天然气储藏的低压特点而设计的高效开采方式，在具体的开采利用过程中通常会根据所使用的具体环境不同而采用不同的开采方式，实现增压和气体采集的目标。具体来说就是增加低压井中的压力，使低压井中的天然气能够快速地挤压到地面上天然气收集装置中，因此能够有效地节约天然气抽取设备，进而达到提高开采效率并且降低开采成本的目标[2]。

2 低压采气技术在天然气开采中的利用

2.1 低压井喷射引流术

低压采气技术在天然气开采中应用的主要方式包括低压井喷射引流术，主要是指在天然气开采过程中，利用高气压井中的能量来提高天然气低气压井中的动力，使得天然气能够在不需要借助外力的情况下实现自动采集的开采方式。其主要的技术原理是利用从高压井中喷出的高压气流在混合腔中经过低压区时实现物理混压，之后流向扩压段，当压力升高到一定程度使实现天然气的外输。这种开采技术的本质是利用高压气井中的自然高压来推动低压井中压力的提高，最终实现天然气外输。该技术具有设备装置小巧、应用便捷、经济成本低等优势。同时该技术还提供多级的喷射引流，防止一次喷射引流不能发挥增强压力的作用时，实现增压采气[3]。

2.2 水平井改造技术

改造水平井能够达到提升天然气开采效率的目的。天然气的埋藏环境各有不同，因此在实际的开采过程中必须分析天然气分布的具体环境来针对性地选取有效的开采方式，达到提高开采效率的目的。水平井改造技术是在长期的天然气开采实践中总结并研发的高效天然气开采技术。水平井改造技术综合分析了天然气分布环境中的地形、水位等条件，实现了天然气开采效率的有效提升。

2.3 致密低压气藏压裂改造技术

天然气的储藏环境中存在一种比较恶劣的环境条件——致密气藏地层，在该储藏环境中，天然气的气压层压力十分低，压裂的改造难度非常大，同时储气层的物性十分差，在气压层压裂之后存在着严重的砂返吐现象，因此只能通过衰竭式的开采方式进行采集，对环境造成了严重的破坏。通过应用致密低压气藏压裂改造技术能够有效地抵消这些不利因素的影响，首先选择合理的泡沫压裂液系统，依据实际条件设置压裂设施的相关参数，产生压裂-投产以及分层压裂的综合化管柱，最终达到“两层分压，以此解封”的效果，有效地降低了下管工作的频率，同时利用压缝裂口的防回流技术有效地阻止了砂返吐现象的出现[4]。有效地解决了致密气藏地层中天然气开采的难题，极大地提升了天然气开采的效率。

2.4 排水采气技术

低压开采天然气技术中的另外一个技术是排水采气技术，根据不同的技术实施要点又能够将排水采气技术分为优选管柱法、机抽法、泡沫法、气举法和柱塞气举法。优选管柱法主要运用在具有水气井的开采过程的中期和后期，能够通过改善和调节自喷管管柱的位置而有效地减少气井中气流的脱滑现象，能够最大限度地利用井内部的气压实现排水采气；抽机法是指当采集完毕后气井内仍存在一定的产能时，同时流动的动液面位也比较高时，合理地运用机械装置排出井内的废水，达到采集气体的效果；泡沫法主要是利用相关的设备向井中注入一定规模的泡沫式助采剂，有效地降低井中液体的表面张力并提高积液的表面粘度，使井中的气体产生泡沫，气体随着泡沫的上升而被有效地采集；气举法主要应用于已经停止喷射的气井中，通过向井中注入大量的高压天然气使井中的积液迅速升高，从而达到恢复天然气井生产能力的目标[5]；柱塞气举法主要是通过使油管中的柱塞作为机械设备的截面，同时利用气井中的压力，使柱塞上下移动，提高气举举升的效率，从而实现天然气体的采集。

3 低压采气技术对天然气开采效率提升的意义

传统的天然气采集方式中制约采集效率的主要因素就是开采设备，环境因素所产生的影响相对较小，尤其是在气压浅井中环境因素的作用更是微乎其微。低压采气技术的诞生有效地降低了天然气开采过程中的设备使用频率，地面设备的使用次数显著降低，使得设备对天然气开采的影响极大地降低，使得低压采气技术在天然气的开采过程中发挥了巨大的作用，有效地提高了天然气开采效率，同时也降低了开采的设施设备投入成本，使得天然气开采的经济效益得到最大限度地提升。

4 结语

天然气已经成为社会经济发展和人民日常生活中不可或缺的重要能源，天然气的巨大需求量使得研究提高天然气开采技术成为当前经济发展中重要的研究内容。低压采气技术在天然气开采中具有提高天然气开采效率的作用，已成为各国天然气开采中主要利用的方式。低压开采天然气中又包含了几项不同的技术，在技术利用的过程中，应该以天然气开采的实际环境和条件为依据，科学地选取开采技术，进一步提高天然气开采的效率。

参考文献

[1]胡述明.喷射泵在低压天然气采输中的应用[J].石油矿场机械，2011，3（8）：62-64.

[2]李勇明，江有适，高瑞民，等.天然气喷射压力计算方法与应用分析[J].延安大学学报：自然科学版，2011，5（4）：31-34.

[3]王中华.国内页岩气开采技术进展[J].中外能源，2013，8（2）：23-32.

[4]尹鸿科.低压采气技术对采气效率的提升探究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，1（17）：259.

[5]王世谦.中国页岩气勘探评价若干问题评述[J].天然气工业，2013，2（12）：13-29.