关于低产低压气井排水采气技术对策探讨

黄焕全 杜云 黄波 毛锐（西南油气分公司采气三厂，四川 德阳618100）

天然气资源可以说是重要的化石能源，它在社会发展中扮演着十分重要的角色，能够有效的促进社会发展和经济进步。然而在长期的开采以后，气井必然会出现产量下降、开采难度提升的问题，在这种情况下如何保证天然气资源的顺利开采，就成了我们必须要研究的重要课题之一。

1 泡沫排水采气技术

泡沫排水采气技术能够有效处理气井自主喷射能力低下、气流速度低下的问题，具有极其可观的处理效果。实际上这种技术的原理十分简单，将表面活性剂通过气井井口注入到井底，而后利用天然气气流本身的搅拌作用，使起泡剂和井底积液混合并在短时间内产生稳定的含水泡沫，气体的滑脱量将会大幅度下降，气液混合物的密度会下降，最终降低井底压力，均衡井底和井口压力，使积液在气流作用下升至地面，在此之后再行添加消泡剂即可完成水气分离，达到排水采气的目标。泡沫排水采气技术的优势在于气抬升动力来自于地层本身的气流，因此不需要额外添加动力设备，成本低、效果突出、性价比高，整个过程和自喷开采的过程完全相同，所以操作十分简单、工作人员适应速度快；现有的起泡剂和泡沫助采剂能够适应不同的气井，因此泡沫排水采气技术还具有一定的普适性。

2 气举排水采气技术

气举排水采气技术主要是利用外来高压气体或者是压缩机，向井筒内部注入高压水，从而达到降低气井内部液体密度的目的，是一种具有突出使用效果的机械采气技术。这种开采技术不会受到气井斜度、气井深度和硫化氢气体的限制，气体采集效果十分明显。更重要的是，其能够多次重复使用；结合投捞式气体举升设备共同使用，能够降低气井的损坏率；设备配套难度低，易于管理；数据收集难度低；设计稳定且经济效益高。当然，气举排水采气技术也并非十全十美，在具有诸多优势的同时也具有一定的缺陷：受到注气压力的影响，无法将天然气井开采到结束；封闭式气体举升设备的排水能力比较低，适用范围比较小；需要利用配套设备作为高压气体的来源。

3 柱塞举升排水采气技术

柱塞举升排水采气技术，顾名思义指的就是利用柱塞作为固体分割界面隔在气体和液体之间，避免天然气不受控制的抬升、也能避免液体回落。通常情况下，根据气井自身的能量推动柱塞进行抬升即可完成整个过程，在特殊情况下需要注入高压气进行能量补充。柱塞举升排水采气技术使开采液体的有效方法，根据实际情况可选是否注入高压气源，整体的操作十分便利且灵活。井下设备可以利用钢丝绳进行安装起降，投捞十分方便。

4 优选管柱排水采气技术

优选管柱排水采气技术的应用特点比较突出，其往往在有水气井开采后期进行应用，能够重新调整自喷管柱，避免气流滑脱问题，借助天然气自身的抬升力量完成采气。优选管柱排水采气技术目前已经十分成熟，施工难度低、管理效率高，同时还具有工作方式可调整、无需经常修整等特征；除了和地层流动情况相匹配的油管柱之外不需要安装特殊的装备，能够充分利用气井自身气流的能量实现排液生产。缺点在于，气井排液量过大的情况下将无法顺利采气；油管深度无法保证；复产启动难度比较大。

5 涡轮泵排水采气技术

涡轮泵指的是液压涡轮驱动的井下泵送设备，它最大的特点是利用高速水力涡轮代替了成本较高的潜油电机，并且为离心泵提供动力进行开采。整体优势十分明显：稳定性突出、容易控制、重量较小、耐高温抗腐蚀，同涡轮斜井泵排液采气技术的适应十分可观，一般不受气井深度、排量大小等因素的影响，能够在斜井中进行使用，在一些特殊情况下的使用效果优于潜油电泵。涡轮泵位于地表之上的结构和井下部分结构都与水力射流泵相同，井下涡轮泵一般由多级涡轮、混流泵、离心泵组成，和潜油电泵有相似的结构和功能。地面的动力液体通过油管深入到气井深处，为涡轮机提供动力使之发动，涡轮带动离心泵等旋转最终实现井液的顺利开采。

6 机抽排水采气技术

机抽排水采气技术的工作原理比较复杂，利用深井泵深入井筒液面之下的某个深度，而后在抽油机的动力作用下作上下的抽取运动，最终将液体吸取到油管内部，解决液柱回压的问题，最终实现天然气的有效开采。机抽排水采气技术设备十分简单、稳定性可观，动力来源比较丰富、能够自动化控制，不需要工作人员亲自实际操作，设计简单且使用经验丰富，更重要的是机抽排水采气技术的开采能力比较突出，能够将天然气资源开采到枯竭为止。当然机抽排水采气技术也具有一定的缺点：开采过程中需要的机械设备比较多，因此前期投入比较大；动力装置的配套难度大，难以实现有效匹配；气井深度、气井斜度和硫化氢气体浓度都会对开采效果造成影响；泵深和排液量比较有限；抽油杆和泵送设备容易受到外部因素的影响。

7 天然气连续循环采气技术

天然气连续循环采气技术是一种新型的、具有更加完善的功能的开采技术，它能够有效的解决柱塞举升技术、速度管柱开采技术中存在的一系列问题。柱塞举升开采技术具有很多限制，比如说气井出现出砂问题、气井管柱口径比较小的时候，柱塞举升技术就无法正常应用。但是天然气连续循环采气技术则能够解决这些问题，其主要是借助特殊的压缩机安装模式，连续不断的将产出的天然气通过管道注回气井，而后这部分天然气回随着油管升至地表被储存，经过分离以后再行注入井筒，这样一来井筒内天然气的流动速度就会大幅度提升。天然气连续循环采气技术的特征十分明显：能够适应气井出砂的情况；可以安装标准尺寸的油管；能够让井底气体压力保持在较低的水平；能够持续使用直至枯竭。

8 电潜泵排水采气技术

电潜泵排水采气技术主要是借助多级离心泵设备作为动力来源，将气井中的积液通过油管排到地表，达到降低气井内积液储量的目标，这样一来液体对井底的压力就会变小，能够在短时间内恢复天然气生产。电潜泵排水采气技术具有排量大、自动化的特征，针对有水气田中后期开采有突出的使用效果。电潜泵排水的动力十分可观，因此能够产生比较大的生产压差，理论上来说能够将气井开采到枯竭，自动化程度比较高、具有较强的自我保护能力，操作管理难度低；井下元件、温度感应器等安装难度低；工作人员能够通过地表的控制屏幕观察到泵送设备的各项数据及运行指标；而变频控制器的应用更是提升了电泵控制的便利性，使电潜泵排水采气技术的适用性得到了提升。

9 同心毛细管技术

除了上文中提到的几种技术之外，同心毛细管技术也是比较具有代表性的一种开采技术。它能够有效的应对低压气井积水等问题，具有防腐、清垢、清蜡的作用，除此之外它还具有极高的性价比，在解决一系列井下开采问题的同时无需大量资金投入。同心毛细管技术工作原理主要是在积液气井的生产中，将管柱深入到井下部分并且注入化学发泡剂、达到降低井底压力的效果，有效的解决气井井底的液体滞留问题，提升积液排出速度。利用同心毛细管技术进行开采，具有突出的使用优势，除了能够提升气井产量之外，还具有能够提升增产周期、安装难度低的特征。同心毛细管柱能够在同一气井中进行反复使用，也可以在其他气井中进行应用，整体的应用灵活性十分可观。

10 结语

近年来我国的天然气资源开采开始步入瓶颈，一些原本产气量大、开采难度低的气井出现枯竭的倾向，渗透性差、储量降低的情况愈发严重。为了解决这种问题，许多业内人士投身其中进行了研究，确实取得了一定的研究成果，因而开采技术越来越完善。天然气连续循环采气技术、同心毛细管技术、天然气连续循环采气技术、电潜泵排水采气技术等等都具有突出的应用效果。