采油采氣工藝技術(shù)研究

賈正良

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，石油產(chǎn)品的需求量也大幅度提高。采氣廠的采氣工藝也隨著科技的進(jìn)步不斷更新，氣田的有效開發(fā)對我國能源的多樣化提供了保障。采氣過程是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過程，利用天然氣的流動性，將氣藏開采到地面上來進(jìn)一步處理，經(jīng)過分離處理，將天然氣中多余的雜質(zhì)去除，最后將天然氣壓縮處理，并輸送至用戶，滿足用戶的需求。本文主要對氣田的采氣工藝進(jìn)行研究和選擇，滿足不同階段采氣工藝的需求，有效解決氣田在開發(fā)過程中的問題，保障氣田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高氣田的采收效率。

關(guān)鍵詞：天然氣;采氣工藝;開發(fā);采收效率

1.前言

近年來，我國油田的天然氣的勘探開發(fā)并沒有重大的突破，現(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的油氣田已經(jīng)全部投入開采工作當(dāng)中去，儲采的比例嚴(yán)重失衡。不僅如此，已經(jīng)探明的油氣田的地質(zhì)比較復(fù)雜，開發(fā)的難度較大，不僅如此，隨著開發(fā)的進(jìn)一步深入，油氣田的地層壓力和產(chǎn)能不斷下降，穩(wěn)定生產(chǎn)的難度也越來越大，因此對于適應(yīng)不斷變化的采氣工況的工藝技術(shù)的研究是非常有必要的，要不斷的適應(yīng)油氣田自身的儲藏特點(diǎn)，同時(shí)還要保障采氣的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)效率，提高油氣田的采收效率。

2、國內(nèi)常見的采氣技術(shù)

2.1渦輪泵排水采氣工藝

渦輪泵是一種液力渦輪高速驅(qū)動的井下泵裝置，利用高速水力渦輪代替昂貴的潛油電機(jī)來驅(qū)動井下離心泵采油，具有可靠性高、調(diào)節(jié)容易、重量輕、體積小、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，這些都是潛油電泵所無法比擬的。渦輪泵系統(tǒng)的地面部分和井下完井結(jié)構(gòu)與水力射流泵相同，井下渦輪泵由多級渦輪和多級混流泵或離心泵組成，后者類似于潛油電泵。地面動力液經(jīng)動力液油管注入井下，驅(qū)動渦輪，渦輪帶動泵旋轉(zhuǎn)，將井液采到地面。渦輪泵能承受300℃的高溫，可以用于斜井，還能用于含腐蝕介質(zhì)井、產(chǎn)砂井的開采。

2.2同心毛細(xì)管技術(shù)

同心毛細(xì)管是針對低壓氣井積液、油氣井防腐、清除鹽垢和清蠟等實(shí)際生產(chǎn)問題而研制出的一種新型工具，能夠經(jīng)濟(jì)有效地解決上述油氣井生產(chǎn)問題，降低生產(chǎn)作業(yè)費(fèi)用，提高作業(yè)井產(chǎn)量。同心毛細(xì)管柱通常在積液氣井生產(chǎn)射孔段的底部，通過連續(xù)不斷地向井下注入化學(xué)發(fā)泡劑，降低井底液柱壓力，使泡沫化的液體隨天然氣氣流攜帶出井筒，消除了氣井井底的液體滯留現(xiàn)象，從而提高排液效率。采用同心毛細(xì)管技術(shù)可以持續(xù)穩(wěn)定提高氣井產(chǎn)量，平均增產(chǎn)周期長，安裝方便。毛細(xì)同心管柱可以在同一口井中重復(fù)多次使用，也可以用于別的氣井。但是，當(dāng)用毛細(xì)管管柱防止結(jié)垢、結(jié)蠟或結(jié)鹽時(shí)，如果不能連續(xù)地投入化學(xué)劑，就有可能發(fā)生化學(xué)劑粘連毛細(xì)管管柱的問題。

2.3天然氣連續(xù)循環(huán)采氣工藝

天然氣連續(xù)循環(huán)采氣技術(shù)是針對以往應(yīng)用柱塞舉升或速度管柱實(shí)施氣井排液采氣時(shí)存在的缺點(diǎn)而研究推出的。如果氣井出砂，那么柱塞舉升便不能夠正常工作;如果生產(chǎn)管柱口徑較小，會對生產(chǎn)作業(yè)造成困難。天然氣連續(xù)循環(huán)采氣工藝則克服了以上缺陷。天然氣連續(xù)循環(huán)系統(tǒng) 要求采用一種非常規(guī)的壓縮機(jī)安裝模式。在氣井產(chǎn)氣的過程中，壓縮機(jī)連續(xù)不斷地將產(chǎn)自井筒的天然氣沿氣井環(huán)空注入井中，注入的天然氣隨后沿油管向上被采出井筒，接著在經(jīng)過分離器分離處理后再由壓縮機(jī)壓入井筒。如此循環(huán)可以提高井筒天然氣的流速，從而將液體攜帶到地面。

3、我國采氣的新工藝

由于地下地質(zhì)條件復(fù)雜，氣井單井的情況各不相同，上述的排水采氣工藝具有一定的局限性，應(yīng)用效果收到很多客觀條件限制，并不處處理想。最近幾年，國內(nèi)外出現(xiàn)了許多排水采氣的新工藝，各有自己的特點(diǎn)和適用條件，豐富了含水氣田的排水采氣工藝。這些工藝有些已經(jīng)在現(xiàn)場取得了成功，有些還是在試驗(yàn)階段，不過，從目前來看，這些排水采氣新工藝顯示出了巨大的潛力，無疑將在以后的生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。下面就詳細(xì)介紹幾種國內(nèi)外排水采氣新工藝。

3.1組合排水采氣工藝技術(shù)

組合排水采氣工藝是將成熟的單項(xiàng)工藝有機(jī)地結(jié)合在一起，以充分發(fā)揮各單項(xiàng)工藝技術(shù)的優(yōu)勢，擴(kuò)大單項(xiàng)工藝的適用范圍，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，增加舉升系統(tǒng)的效率。特別是氣舉-泡排組合工藝，其組合優(yōu)勢在實(shí)際應(yīng)用中得到了充分體現(xiàn)。

氣舉-泡排組合工藝是采用專用井口裝置，從地面向井內(nèi)注入高壓氣的同時(shí)注入一定量的起泡劑，使氣水混合后泡沫化，減小液體在垂管流動中單位體積的重度，減小流動中的滑脫損失，降低井底流壓，增大生產(chǎn)壓差，達(dá)到強(qiáng)排和增產(chǎn)的目的。

3.2連續(xù)油管深井排水采氣技術(shù)

在產(chǎn)水氣井開采中、后期，由于產(chǎn)層壓力下降、水量增加，原有生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)出水不能及時(shí)排出，從而出現(xiàn)氣井停噴問題。與常規(guī)壓井更換管柱相比，下入連續(xù)油管為生產(chǎn)管柱，可避免壓井造成氣層傷害和油管斷的風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)簡單易行，氣井恢復(fù)生產(chǎn)快。國外除將連續(xù)油管廣泛用于沖砂洗井、誘噴助排、酸化、擴(kuò)眼、側(cè)鉆等作業(yè)外，還作為排液加速管柱和完井管柱在油氣生產(chǎn)井中使用。

3.3超聲波排水采氣

該方法的核心是在井下建立人工功率超聲波場，使地層積水的局部產(chǎn)生高溫高壓、并快速霧化，高效率霧化后的地層積水伴隨著天然氣生產(chǎn)氣流沿采氣油管排至地面，從而能有效地提高采氣油管的帶水能力，達(dá)到降低和排除井筒中積水、開放地層產(chǎn)氣微細(xì)裂縫、提高單井產(chǎn)能的目的。應(yīng)用該方法可有效延長氣井自噴采氣周期、提高天然氣產(chǎn)氣量，也可用于天然氣采氣井的早期防水、解堵和除垢工藝。該技術(shù)對儲氣層無污染，僅需地面供應(yīng)電力，施工方法簡單、對產(chǎn)氣層適應(yīng)性強(qiáng);由于電-聲-機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率高，可有效節(jié)約能源和采氣成本。超聲波排水采氣方法目前尚處于機(jī)理研究階段，但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬試驗(yàn)已成功表明，該方法可行并具有極大的應(yīng)用潛能。超聲波排水采氣技術(shù)是國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的排水采氣技術(shù)，在未來的采氣工程中將發(fā)揮重要的作用。

4、結(jié)束語

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)在，為了我國的油氣產(chǎn)業(yè)不斷的發(fā)展，關(guān)于排水產(chǎn)氣的工藝研究也越來越多，已經(jīng)發(fā)展的多項(xiàng)新型工藝技術(shù)都具有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)與實(shí)際適用范圍。所以，在進(jìn)行實(shí)際排水產(chǎn)氣的工作的時(shí)候要根據(jù)實(shí)際需求以及資金投入等多方面考量，選擇最適合的工藝技術(shù)進(jìn)行操作。另外，由于排水產(chǎn)氣的工藝技術(shù)的研究還需要不斷的完善，所以相關(guān)研究人員仍然需要進(jìn)一步進(jìn)行工藝研究，實(shí)現(xiàn)最終促進(jìn)油氣開發(fā)行業(yè)不斷發(fā)展的目標(biāo)。

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