对天然气井排水采气工艺方法的探讨

赵建武 王虓 耿昌燕

摘 要：虽然我国天燃气开采活动已经持续了很长一段时间，但在实际开采中，还存在着各种问题，主要是井内压力与流动值发生异常变化时，就会在很大程度上加深气井中积水，使天然气产量逐渐呈下降趋势，给其开采工作增加了难度。为此，本文主要对天然气井排水采气工艺方法进行了分析，并论述了采气工艺的缺点与措施。

关键词：天然气；排水采气；工艺方法

引言

随着社会经济的发展，能源消耗问题也更加突出。尤其是在天然气开采中，由于开采工艺不够先进，出现了各种问题，特别是积水问题越来越严重，不仅造成了能源浪费，而且还大大降低了天然气开采效率与质量，不符合我国可持续发展理念。针对这种情况，必须要积极采用排水采气工艺方法，制定有效的解决措施。

一、天然气排水采气工艺方法

（一）泡沫排水采气

相对而言，泡沫排水采气的工艺方法施工比较简单，主要是將表面的活性剂注入井底，并将其与井内的积水混合起来，到达一定程度时，就会出现泡沫，该泡沫具有减少垂直管流动滑脱损失的功能，在发挥这一功能过程中，可以促使积水逐渐排除，为天然气开采创造良好的环境。主要是因为活性剂具有亲水、亲油的特性，在其分析的作用下，就会形成比较稳定的泡沫结构。而且应用该方法时，所使用的设备也是比较简单的，通常情况下都会将该方法运用到水量小、喷射能力强的气井中，这时可以充分发挥自身的排水作用，能够比较顺利的达到排水目的。由于对设备的要求比较低，因此整体的工艺成本也是比较少的[1]。但该工艺对采气井的结构要求比较严格，在使用中受到了一定限制。泡沫排水采气之所以能够实现良好的排水效果，主要是其相关药量发挥着至关重要的作用。因此，在实际应用中，必须要保证药量足够，才能真正发挥其作用。这就需要对药量进行合理的把握，不宜过多不也不宜过少。如果药量过大，会在一定程度上阻碍流动，还会提升工艺成本；如果药量过少，难以提升排水的效率。因此，必需要根据具体情况，对所使用的药量进行合理的衡量，而且在实际应用中，还需要时刻观察流动速值变化状态，以便进行合理的调整，进而可有效促进气井稳定生产。

（二）超声波排水采气工艺

该工艺主要是以超声波技术为主，在超声空化的作用下，对排水采气工艺进行了研制与完善，最终形成了比较先进的超声波排水采气工艺。在天然气开采中，主要是在井下建立了相应的超声波场地，为该工艺的应用创造了良好环境。在建立过程中，能够促使井下积水温度不断呈上升趋势，使其处于一种高温的状态，这样就可以大幅度提升雾化的效率，进而促使雾化的水气随着天然气的流动路径逐渐排在地面上，进而达到了排水的目的。在天然气开采中，超声波排水采气工艺发挥了重要作用，大大提高了油管携带积水的能力，快速解决了积水问题，提升了能源开采效率，对天然气产量的增加具有重要作用。在具体施工中，该工艺的施工也是比较简单的，操作比较便利，也为天然气井的防水工作提供了有利条件，而且通过地面电源就能够进行有效的施工，更重要的是一般都不会对储气层造成污染，有利于促使天然气可持续性开采，符合环保生产理念，有利于提升环境质量。

（三）同心毛细管工艺

在天然气开采过程中，由于环境具有一定复杂性，因此会遇到很多难题，同时相关设备与材料也会受低气压的影响，严重的情况下可能出现腐蚀的问题。为了能够解决低压气井积压的问题，可以对同心毛细管工艺进行完善。在研制该工艺时，主要是从天然气开采中的本质问题入手，有利于从根本上解决积水问题，既能加快生产天然气的进度，又能够提高天然气产量，在天然气开采中具有很大优势。在具体应用中，主要是把毛细管的单位管置入天然气井的底部，并利用油套环空将发泡剂逐渐注入到井的内部，促进井内的压力值不断降低，不仅可以在一定程度上避免积液现象发生，而且还促进了整个天然气排水采取效率提升，大幅度增加了天然气产量。除此之外，相对其它天然气排水采气工艺方法来说，该方法还具有重复利用的优点，既节省了开采成本，又能够确保该工艺具有较强的实用性，其发展前景也是十分广阔的。

（四）组合排水采气工艺方法

在实践过程中，虽然单项排水采气技术有一定的优势，但是还未达到预期的开采效果。由于每个单项排水采气工艺的方法都有自己独特的优势，因此可以将不同工艺有机结合起来，进而可形成组合排水采气工艺方法，这样就会促使其优势进一步扩大，不同工艺之间可以相互弥补，有利于快扩大应用范围，最大限度减少井内积液问题发生，在整体上推动排水采气工作效率提升，降低生产成本。例如，在实际施工中，可以将气举与泡排有机组合起来，这样就可以在向井内注射高压气体过程中，也将起泡剂注入到井底，进而可对垂直管的重量进行有效控制，有利于提升携液能力，避免因流动异常造成不必要损失，尽可能以最低的投入获取最高的天然气生产量。

（五）柱塞排水采气工艺

在柱塞排水采气工艺中，柱塞是最关键的装置，在天然气开采中发挥着重要作用，该装置可以充当天然气与液体之间的机械界面。主要是在地层能量不够时，将适量的高压气注入到井内。而且柱塞的固体界面还能有效阻止液体回落，是天然气井排水采气的重要途径之一。当这些气体到达井内后，可以逐渐将液体向井上推进，进而可有效减少井底积液，可以实现良好的助排效果，同时也大大提升了生产效率，对气井产能的回恢复具有一定的促进作用。此外，柱塞主要有两部分组成，一部分是空心圆柱体，另一种是圆球，由于该圆柱筒运用的是金属材料，因此具有很强的抗震性和耐磨性，将其应用到天然气开采中，具有量好的性能，一般情况下其装置本身是不会出现问题的。而且柱塞上行时和油管之间的密封性是比较好的，能够有效促进液体快速排出。在柱塞下落的状态下，球就会逐渐偏离空心圆柱，这时柱塞的下落阻力是呈不断下降趋势的，为液体排出创造了良好环境。另外，与其它天然气排水采气工艺相比，柱塞还具有节省关井时间的优势，不仅将天然气产量损失降到了最小，而且还避免了井底积液回灌到储存中，有利于减少气体窜流，同时也降低了积液对气体渗流的影响。

二、采气工艺的缺点与措施

在科学技术不断进步的今天，新的采气工艺也层出不穷，这些工艺各有千秋，为了能够实现良好的开采效果，就需要对气井的实际情况与特点进行分析，在此基础上，选择与之相适应的方法[3]。虽然很多采气工艺在实际应用中都取得了良好效果，但还存在着一些问题，例如，对于管柱工艺而言，如果排水量超出了它的可承受范围，井内受油管控制，就很难进行启动。对于采气工艺的缺点，必须要采取相应的措施进行解决，以免影响天然气开采质量。如，在管柱工艺缺点方面，需要尽可能选择大油管，促使井内所有积水全部排出，能够有效解决井底积液的问题。一般来说，每种采气工艺都有自己的优点和不足，这就需要根据井内的条件与气层特征，选择比较合适的采气工艺，进而可以最大限度减少问题发生，在整体上提升采气效率。

结论

总而言之，在天然气开采过程中，合理应用天然气排水采气工艺方法，可以高效解决气井积水问题。现阶段，排水采气的方法有多种，但效果比较好的工艺主要有泡沫排水采气、组合排水采气、同心毛细管、超声波排水采气与组合排水采气等几种工艺方法，需要根据实际情况，选择合适的工艺，进而可有效排除井内积水，满足天然气高效开发的需求。

参考文献

[1]杨云鹏，贺吉庆.天然气井排水采气工艺方法探究[J].中国石油和化工标准与质量，2018（17）：170-171.

[2]赵延秋.天然气井排水采气工艺方法优选[J].化工设计通讯，2018（02）：47.

[3]张浩然，张文琦，雷迪澍.天然气井排水采气工艺方法优选[J].中国石油和化工标准与质量，2016（15）：112-113.

作者简介

赵建武（1973，3-），男，汉族，甘肃陇南，采气高级技师，研究方向：天然气开采。

王虓（1990，6-），男，汉族，陕西西安，采气工艺技术员，研究方向：天然气开采。

耿昌燕（1981，6-），女，汉族，河南固始，采气高级技师，研究方向：天然气开采。

（作者单位：中国石油长庆油田分公司采气一厂）