油气田开发中后期采气配套工艺评价

杨玲 李军 潘柯辰

摘要：油气田开采初期，经过大量的现场实验，气田形成了多井高压集气、集中注醇、多井加热、间歇计量、天然气发电、小站脱水、环氧粉末静电喷涂、井口安全阀、上下古合采、SCADA自动化系统等十项配套工艺。这十项配套工艺保障了我厂12年的高产、稳产，并将在今后的生产中继续发挥其有力的保障作用。但随着稳产期的到来，气田的生产状况发生了明显的变化，同时国家对安全环保的要求也日益提高，这就对我们的配套工艺提出了新的要求。本文针对油气田目前的生产现状及国家对安全环保的要求，总结近两年集气工艺改进现场实验情况，并结合气田的发展前景，对油气田的中后期采气配套工艺进行了系统梳理与对比，对各类工艺设备在油气田的适应性进行了系统的阐述，并提出了改进意见。

主题词：油气田  中后期  配套工艺

一、油气田采气配套工艺的发展概况

经过一系列的先导性开发试验，气田形成了以多井高压集气、集中注醇、多井加热、间歇计量、天然气发电、小站脱水、环氧粉末静电喷涂、井口安全阀、上下古合采、SCADA自动化系统等十项配套工艺为基础的气田早期工艺系统，这十项配套工艺保障了我厂12年的高产、稳产，但随着稳产期的到来，气田的生产状况发生了明显的变化，主要表现在以下几个方面：

1、地层能量明显降低，气井连续生产能力不断降低;

2、水气比明显上升，地层水对天然气生产影响越来越大;

3、随着生产的继续，气田工艺设备腐蚀老化日益严重，安全风险日益增大。

二、工艺改进适应性对比

（一）喷射引流与压缩机增压工艺对比

1、喷射引流工艺特点：

工作原理：喷射器工作原理是利用射流的紊动扩散作用，使不同压力的两股流体相互混合，并引发能量交换使低压气体压力升高达到能输送的目的。压力较高的流体叫做工作流体，它以很高的速度从喷嘴流出，进入混合室，由于射流的紊动扩散作用，卷吸周围的流体而发生动量交换，被吸走的压力较低的流体叫引射流体。工作流体与引射流体在混合室内混合，进行动量和质量交换，在流动过程中速度渐渐均衡，这期间常常伴随压力的升高。流体从混合室出来进入扩大管，压力将因流动速度变缓而继续升高。采用该技术可充分利用高压天然气的能量，保证进站压力低而不能连续生产的气井连续生产。

工艺特点：工艺简单、成本低廉、体积小并且免维护，通过在XX站所做试验可见，在进站压力（1.0MPa）低于外输压力（5.0 MPa）时仍能够连续生产，延长了间歇气井生产时间，并实现了1口高压井引射1-3口低压井，但因改线及加热炉影响，实验时间较短，实验效果不明显，日产气量未见明显增长。

2、压缩机增压工艺特点：

工作原理：压缩机的种类很多，按其结构形式分为往复式和旋转式两大类，靖边气田选用天然气驱动的低速整体往复式压缩机，它是在原动机的驱动下运转，将天然气引入压缩机，在压缩机转子或活塞的运转过程中，通过一定的机械能转换和热力变换过程，使天然气的压能增加，从而达到增压的目的。

工艺特点：工艺复杂、成本较高、体积较大并且维护成本较高，通过在XX站等集气站所做试验可见，在进站压力低于外输压力时仍能够连续生产，日产气量有明显增加，并实现了集气站整体增压。

（二）氮气气举、丼间互联气举、泡沫排水工艺对比

1、氮气气举工艺特点：

工作原理：利用地面制氮及增压设备从套管注入高压氮气，将井筒积液通过油管举出地面，使气井恢复正常生产。

工藝特点：通过在XX井等气井所做试验可见，该项工艺特点是，施工时间短，工艺简单、成本较低，但因施工场所在井口，所以要有必要的后勤生活保障措施。

2、丼间互联气举工艺特点：

工作原理：利用高压气源丼从套管注入高压天然气，将井筒积液从油管举出地面，使气井恢复正常生产。

工艺特点：通过在XX井等气井所做试验可见，该项工艺特点是，工艺简单、成本较低，但要求集气站具备不产水的高压高产气源井。

3、泡沫排水工艺特点：

工作原理：利用固体或液体起泡剂与井筒积液充分反应后，生成密度较小的泡沫，从而使气井以较低的能量将井筒积液从油管举出地面，使气井恢复正常生产。附：泡沫排水工艺流程图

工艺特点：通过在xx站等集气站所做试验可见，该项工艺特点是，工艺简单、成本较低，但存在消泡困难，易造成三甘醇污染等弊端。

（三）紧急截断阀与传统控制阀对比

1、紧急截断阀特点：

工作原理：利用传感元件将被检测参数值与设置值进行比对，通过逻辑控制程序实现阀门的自动截断。

特点：通过在XX站等集气站所做试验可见，该阀特点是，工艺复杂、成本较高，维护成本高，但动作迅速，安全性能高。

2、传统控制阀特点：

工作原理：利用人力转动手轮，通过传动机构实现阀门的开关。

特点：通过在集气站现场实践表明，该阀特点是，工艺简单、成本较低，维护成本低，但操作缓慢。

四、结论及建议

经过十余年不懈探索，在气田开采初期形成的多井高压集气、集中注醇、多井加热、间歇计量、天然气发电、小站脱水、环氧粉末静电喷涂、井口安全阀、上下古合采、SCADA自动化系统等十项配套工艺的基础上，我们又总结完善了节点增压和紧急截断阀等配套工艺。这些配套工艺有力保障了我厂的高产、稳产，并将在今后气田的中后期生产中发挥积极的作用。

对于地层水的影响，目前虽进行了大量局部的工艺试验，并积累了一定的经验，但还未形成一套对于靖边气田中后期生产广泛适用又经济实用的成熟工艺，这需要我们在今后的工作中创新方式方法，借鉴先进工艺，继续试验改进，建议在今后的工作中考虑与压缩机增压工艺相配合，以增大生产压差的办法实现产水气井的排水采气，为防止造成污染风险，还可在高产水集气站配置多级分离、闪蒸分液等工艺流程。