第三章排水采气工艺
采气工程-排水采气工艺
压力的作用；而液滴表面张力的压力却趋于使液滴保持完整。
这两种压力对抗能够确定可能得到的最大液滴直径与液滴沉
降速度关系：
dm
30g W 整g 理课2件
11
第二节 优选管柱排水采气
油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）为：
1
W40g2
l g g2
4
整理课件
12
第二节 优选管柱排水采气
（3）气井连续排液的条件
裂缝型储层其裂缝发育程度主要取决于地应力的大小与岩
石的抗压强度，常为有限封闭体，气水分布、含气范围完全
受裂缝网络形态、大小所控制。整理课件
4
第一节 排水采气工艺的机理
不同储渗类型气藏地质特征
储 渗 类 型 气 藏 边 界 水 体 类 型 气 水 界 面
地 层 压 力 储 量 计 算 方 法
孔 隙 型 清 晰 多 为 边 水 整 齐 一 致
于人工举升。
整理课件
6
第一节 排水采气工艺的机理
三、排水采气工艺方法及评价
排水采气工艺：
评价依据：
⑴ 优选管柱排水采气 ⑵ 泡沫排水采气
气藏的地质特征
⑶ 气举排水采气
产水井的生产状态
⑷ 活塞气举排水采气 ⑸ 常规有杆泵排水采气
经济投入情况
⑹ 电潜泵排水采气
⑺ 射流泵排水采气
整理课件
7
第二节 优选管柱排水采气
1K
L
di2 D2 di2
整理课件
14
第二节 优选管柱排水采气
三、优选管柱诺模图
当油管直径一定时，在双对数坐标系中，井底流压和临 界流量、临界流速都成直线关系。
根据上述公式，编程计算，求得不同井深和井底流压下 的临界流速和临界流量与一定实际产量相对应的对比流速 和对比流量。然后在双对数坐标纸上绘制诺模图。
排水采气常见的工艺有哪些
排水采气常见的工艺有哪些
排水采气是一种将废水中的可燃气体回收利用的工艺，常见的排水采气工艺有：
1. VSEP技术（薄膜分离技术）：通过超滤膜对废水进行处理，分离出可燃气体并将其回收利用。
2. ADSorption技术（吸附技术）：通过吸附剂吸附排水中的可燃气体，再通过脱附获得纯净的可燃气体。
3. MVR技术（机械蒸发再生技术）：通过蒸发装置蒸发废水中的水分，生成水蒸气，并将其中的可燃气体回收利用。
4. CWS技术（压缩水气提取技术）：通过压力吸附剂和温度降低，使废水中的可燃气体溶于水中，再通过压力释放将其分离出来。
5. 生物处理技术：利用微生物菌群降解废水中的有机物，产生可燃气体。
6. 催化燃烧技术：将废水中的可燃气体与氧气在催化剂的作用下进行燃烧，产生热能和二氧化碳。
以上是常见的排水采气工艺，每种工艺都有其优点和适用范围，具体选择哪种工艺应根据废水特点和处理要求来决定。
采气工艺与设备：有杆泵排水采气
排
原
水
理
示
意
图
1.3.6 常规有杆泵排水采气 三、沉降式气水分离器
作用：减少 进入泵内的 气体，提高 有杆泵泵的 充满系数
普通气锚
FL－1型井下气水分离器
1.3.6 常规有杆泵排水采气
四、有杆泵排水采气适用范围： （1）水淹气井和间喷井 （2）日排水量为10-100m3 （3）泵挂深度小于1500m，温度低于100℃ （4）气井的井斜小于3°，井斜大，抽油杆磨损严 重，使用寿命短 （5）地层压力为2.4-26MPa
1.3.6 常规有杆泵排水采气
有杆泵排水采气相对于有杆泵采油的明显差异
（1）气井产出腐蚀性流体
腐蚀井下工具
（2）气液比高 （3）井口压力高
降低泵效 井口输压较高
（4）油管排水，油套环行空间采气
1.3.6 常规有杆泵排水采气
一、 排 水 采 气 工 艺 流 程
采气流程
油管排水流程
1.3.6 常规有杆泵排水采气
排水采气工艺技术及其发展趋势
国内外排水采气工艺技术及其发展趋势一、国内排水采气技术1、泡沫排水采气工艺泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。
由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。
泡沫排水采气机理a.泡沫效应在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。
气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。
b.分散效应气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。
搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。
气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。
起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。
c.减阻效应减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。
减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。
减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。
d.洗涤效应起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。
1.1）起泡剂的组成及消泡原理起泡剂由表面活性剂、稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配而成。
其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。
表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。
当表面活性剂溶于水中后，根据相似相溶原理，亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。
煤层气井排水采气技术
第一章：煤层气井生产特征
1.1 煤层气的概念
煤层气又称煤层甲烷气，煤炭工业称之为煤层瓦斯，是在成 煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规的天然气。这种天然 气大部分（70%-90%）以吸附状态赋存在煤岩基质中，少量成游离 状态存在于煤的割理和其它孔隙、裂隙中，还有少许溶解在煤层 水中。
煤的吸附性导致煤层气成藏机制和开发技术与常井的生产过程
1.3.2 煤层气井生产阶段
中期稳定生产阶段：随着排 水的继续，产气量逐渐上升并趋 于稳定，出现高峰产气，产水量 则逐渐下降。该阶段持续时间的 长短取决于煤层气资源丰度（主 要由煤层厚度和含气量控制）， 以及储层的渗透性。
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
第二阶段：非饱和的单相 流阶段。当煤储层压力进一步 下降，有一定数量的煤层气从 煤基质块微孔隙表面解吸，开 始形成气泡，阻碍水的流动， 水的相对渗透率下降，但气体 不能流动。
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
根据煤层气储层流体的地下 流动，可将煤层气的产出过程分 为三个阶段：
第一阶段：单相流阶段。随 着井筒附近地层压力降低，首先 只有水产出，因为压力降低较小， 煤层气尚未开始解吸，井筒附近 只有单相流动。
第一章：煤层气井生产特征
当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力 降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能 进一步降低，解吸停止,煤层气井采气也就终止。
随着排采的进行，围岩中压力梯度逐渐大于煤层中的压力梯 度，压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中，压力将仅在围岩中 传递，开始排采围岩中的水，此时，煤层中压力几乎不再发 生变化。
石油工程技术 井下作业 排水采气工艺--主要技术类型
排水采气工艺--主要技术类型泡沫排水采气（简称泡排）的基本原理，是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂(起泡剂)。
井底积水与起泡剂接触以后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气流从井底携带到地面，从而达到排出井筒积液的目的。
排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的釆气工艺。
目前现场应用的常规排水采气工艺可分为：机械法和物理化学法。
机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。
1排水采气·优选管柱小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。
此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。
对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。
1.1优点：1.1.1属自力式气举，能充分利用其藏自身能量，不需人为施加外部能源助喷。
1.1.2变工艺井由间歇生产为较长时期的连续生产，经济效益显著。
1.1.3设计成熟、工艺可靠，成功率高。
1.1.4设备配套简单，施工管理方便，易于推广。
1.2缺点：1.2.1工艺井必须有一定的生产能力，无自喷能力的井必须辅以其他诱喷措施复产或采用不压井修井工艺作业。
1.2.2工艺的排液能力较小，一般在120m3/d左右。
1.2.3对11/2in小油管常受井深影响。
一般在2600m左右。
优选管柱排水采气工艺是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱的大小，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。
对排液能力比较好、流速比较高，产水量比较大的天然气井，可适当的放大管径生产，达到提高井口压力，减少阻力损失，增加产气量的目的。
该工艺理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，其存在的工艺局限性是：气井排液量不宜过大，下入油管深度受油管强度的限制，因压井后复产启动困难，起下管柱时要求能实现不压井起下作业。
排水采气工艺技术分析及优化措施
排水采气工艺技术分析及优化措施河南省濮阳市457162摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，各行各业对天然气的需求量逐渐增多，然而天然气井开发采收流程较为复杂，对于技术水平具有较高的要求，在天然气排水采气工艺应用过程中，会受到天然气井、地质环境等因素的影响，需要结合实际情况选择相应的排水采气技术，确保技术符合开发工作要求，可以提升天然气井开发工作质量。
关键词：天然气；排水采气工艺技术；措施引言天然气逐渐成为人们日常生产生活中不可或缺的能源之一，为人们生活带来较大便利性，并且能够有效改善自然生态环境。
因此，人们更加重视天然气开采质量和效率，结合其开采中的相关影响因素，选择相适应的采气工艺技术，有效解决天然气排水问题，节约施工成为，保持企业良性运转。
1排水采气工艺原则天然气开采工作中存在一定的危险性，同时在开采过程中前期投入成本较大。
因此，企业为了有效保证采气工作顺利开展，需要遵守相应原则，合理选择排水采气技术。
（1）开采人员需要详细勘察天然气井周边环境地貌，储量等相关信息数据，结合勘察结果，制定合理完善的采气计划。
（2）采气人员需要深入掌握不同排水采气技术，主要包含技术优点、缺点、适用范围，采用多种方式确定相关技术的可行性、施工成本，为采气工作高效顺利开展打下良好的基础。
（3）工作人员在采气过程中实时监督天然气井内部气压，应用相应的排水技术有效避免气压在短时间内突然上升，防止出现严重安全事故。
（4）采气人员要实时监测天然气井内的环境，针对井内水含量、气压等各项信息数据，合理调整排水采气技术。
（5）石油化工企业需要从成本角度进行考虑，选择相适应的排水采气技术，从采气设备应用、人资管理、设备维护、天然气输送等多个方面进行综合分析，选择成本最低的方式。
2排水采气工艺技术2.1超声波排水采气工艺在现代科学技术发展的推动下，多种不同原理的排水采气技术开始应用，其中超声波排水采气技术具有良好的应用效果。
在应用过程中，通过设备发出超声波，依据天然气井内超声波的变化，形成超声波场，能够通过相应的技术使得天然气井顶部温度提升，井底积液会出现雾化变化现象；该排水采气技术能够将天然气井底部的水排到地面上，使得井底积液问题得以有效解决，且该技术整体效率较高，但是受到技术水平的限制，该技术当前整体应用成本较高，需要投入使用的设备较多。
试论排水采气工艺研究现状及发展趋势
试论排水采气工艺研究现状及发展趋势一、前言排水采气工艺是煤矿开采中的重要环节，它是指在煤层开采过程中，通过排水来降低煤层水压，提高采煤效率，并同时采集煤层气，实现资源的有效利用。
本文旨在探讨排水采气工艺的现状及发展趋势。
二、排水采气工艺的发展历程1.传统排水采气工艺传统的排水采气工艺主要是通过井下钻孔进行排水和抽取煤层气。
这种方法具有操作简单、成本低等优点，但由于其局限性较大，如无法满足高产高效的需求等，因此逐渐被淘汰。
2.现代化排水采气技术随着科技的不断进步，现代化排水采气技术得到了广泛应用。
其中比较典型的技术包括：井下注浆预充法、井下爆破预充法、井下液压压裂法等。
这些技术不仅可以提高开采效率和安全性，还能够减少对环境的影响。
三、排水采气工艺的现状1.技术成熟度高目前，排水采气技术已经相对成熟，可以满足大多数煤矿的需求。
同时，随着新技术的不断涌现，排水采气工艺也在不断完善和升级。
2.应用范围广泛排水采气工艺已经被广泛应用于各类煤矿开采中，包括地下开采、露天开采等。
同时，在一些特殊的环境下，如深部、高压等条件下，排水采气技术也能够发挥出其优势。
3.存在一些问题尽管排水采气工艺已经相对成熟，但在实际应用中仍然存在一些问题。
比如：井下施工难度大、环境污染等。
这些问题需要在技术上得到解决。
四、排水采气工艺的发展趋势1.智能化发展随着人工智能技术和物联网技术的不断进步，未来排水采气工艺将会更加智能化。
比如：通过传感器监测煤层水压、气体浓度等数据，实现智能化的控制和管理。
2.绿色环保绿色环保已经成为当前社会的重要发展方向，排水采气工艺也不例外。
未来排水采气技术将更加注重环境保护，减少对环境的影响，并探索新的绿色技术。
3.多元化发展未来排水采气工艺将会呈现出多元化的发展趋势。
比如：在传统技术基础上，结合新材料、新工艺等方面进行创新和改进，以满足更加复杂多样的开采需求。
五、结论综上所述，排水采气工艺是煤矿开采中不可或缺的一部分。
【最新精选】排水采气工艺技术
排水采气工艺技术排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。
自五十年代美国首次将抽油机用于中小水量气井排水以来，到目前国外已发展了优选管柱、机抽、泡排、气举、柱塞举升、电潜泵、射流泵、气体射流泵和螺杆泵等多套成熟的单井排水采气工艺技术。
近年来，在这些应用已较为成熟的工艺技术方面的发展主要是新装备的配套研制。
国外还研究应用一些新的排水采气技术，如同心毛细管技术、天然气连续循环技术、井下气液分离同井回注技术、井下排水采气工艺、带压缩机的排水采气技术。
我国排水采气工艺以四川、西南油气田分公司为代表完善配套了泡排、气举、机抽、优选管柱、电潜泵、射流泵等六套排水采气工艺技术，并在此基础上研究应用了气举/泡排、机抽/喷射复合排水采气工艺。
1.泡沫排水采气工艺技术药剂由单一品种的起泡剂发展到了适合一般气井的8001—8003、含硫气井的84—S，凝析气井800（b）发泡剂，以及泡棒、酸棒和滑棒等固体发泡剂。
该工艺排液能力达100m3/d，井深可达3500m左右。
在泡沫排水采气工艺中国外还应用了同心毛细管加药工艺，它是针对低压气井积液、油气井防蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具，通常用316型不锈钢不锈钢制成，盘绕在一个同心毛细管滚筒上。
整套装置包括一个同心毛细管滚筒、一台吊车和一套不压井装置。
在同心毛细管底部装一套井下注入/单向阀组件。
化学发泡剂通过同心毛细管注入后经过单向阀被注入到井底。
这种同心毛细管柱可以在同一口井中重复多次使用，也可以起出用于别的气井，具有经济、安全和高效的特点，其最大下入深度可达7315m。
2.优选管柱排水采气工艺技术开发了多相垂直管流动的数学模型、求解软件和诺模图，建立了气井井眼连续排液合理管柱，从而优化了设计和生产方式。
适用于井深小于3000m，产水量小于100m3/d，有一定自喷能力的气井。
3.气举排水采气工艺技术在气举排水采气工艺技术方面,主要是在气举优化设计软件和气举井下工具等方面发展最快。
常规排水采气工艺技术
常规排水采气工艺技术常规排水采气工艺技术是一种通过注水来提高油田产能的常规采油方法，也是目前应用最广泛的采油工艺之一。
它利用地下水层中的注水压力，将地下石油储层中残留的石油压出，提高油井的采油效率。
常规排水采气工艺技术的主要步骤包括井下注水、水油分线系统和油井采油。
首先是井下注水。
在油井周围挖掘一定数量和一定间距的水井，并将水从这些水井中注入到油井中。
注水的目的是通过增加地下水层的压力，压缩石油储层内部的气体，从而压力差驱动石油流出。
其次是水油分线系统。
经过一段时间的注水，注入的水会与油井中的原油混合在一起。
为了将水和油分离开来，需要设置水油分线系统。
分线系统通过重力和不同物理性质的油水分离设备，将混合的水和油分离开来，再将油输送到储油罐等容器中，供后续的处理和加工。
而水则经过一系列的处理后，再通过管道回收到水井中重新注入。
最后就是油井的采油。
它是通过注水后，油井中压力的增加，使得原油能够被压出来。
一般来说，常规排水采气技术适用于已经开采了相当一段时间的油田，或者石油界面已经降低，地层压力不足以将石油驱出的情况。
此时，注水可以增加地层压力，使得油田中残留的石油能够被排出。
常规排水采气工艺技术有许多优点。
首先，它能够有效地增加油井的产量，提高采油效率。
其次，由于是利用地下水来驱油，不会引起石油资源的浪费。
同时，常规排水采气工艺技术对环境的影响较小，具有较高的环保性。
此外，在采油过程中产生的大量地下水也可以通过回收再利用，降低了用水成本。
然而，常规排水采气工艺技术也存在一些问题。
比如，水井的开挖和注水过程需要耗费大量的人力、物力和财力，给油田的开发带来了一定的困难。
同时，地下水资源也面临枯竭和污染等问题，因此需要进行合理的管理和保护。
总的来说，常规排水采气工艺技术在提高油田产能、提高采油效率等方面具有重要的作用。
随着技术的不断进步和完善，相信常规排水采气工艺技术将会在石油开采领域发挥更大的作用。
国内外排水采气工艺综述
国内外排水采气工艺综述排水采气工艺综述：国内外研究现状与发展趋势摘要：排水采气工艺是一种有效提高天然气产量的技术手段，本文全面介绍了国内外排水采气工艺的研究现状、技术创新、应用情况和发展趋势。
关键词：排水采气工艺；研究现状；技术创新；应用情况；发展趋势.引言：排水采气工艺是一种将水从气藏中排出的技术手段，广泛应用于天然气田开发。
在天然气生产过程中，随着气藏压力的降低，气藏中的水分会冷凝成液态，形成水堵，严重影响气藏的开采效果。
通过排水采气工艺，可以有效地排出积水，提高气藏的采收率和生产效率。
本文旨在综述国内外排水采气工艺的研究现状和发展趋势，以期为相关领域的研究提供参考。
排水采气工艺的原理和设计排水采气工艺的原理主要是通过物理方法将气藏中的液态水分排出，从而解除水堵，提高气藏的渗透率。
在排水采气工艺的设计方面，需要考虑到气藏的实际情况，包括地质特征、流体性质、压力温度等因素。
常用的排水采气工艺包括有杆抽油、无杆抽油、注醇、注热等，需要根据具体情况进行选择和优化。
排水采气工艺的技术特点和优缺点排水采气工艺具有操作简单、适用范围广、效果显著等特点。
然而，排水采气工艺也存在一些问题和不足，如能耗较大、设备易损坏、维护成本高等。
为了解决这些问题，研究者们不断探索新的技术手段，如微生物排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺等，为排水采气工艺的发展提供了新的方向。
排水采气工艺的应用领域和效果评估排水采气工艺广泛应用于各种类型的气藏，如致密气藏、高含水气藏等。
在应用过程中，需要针对不同气藏的特点进行工艺优化和调整，并建立有效的效果评估体系。
目前，国内外研究者们已经开展了一系列相关的应用研究，并取得了良好的成果。
例如，部分研究者利用数值模拟方法对排水采气工艺进行优化设计，提高了采气效率；还有研究者通过实验方法研究了不同排水采气工艺的适用范围和效果，为实际应用提供了有益的参考。
排水采气工艺的未来发展方向和挑战未来，排水采气工艺的发展将更加注重技术创新和环保节能。
排水采气
(2) 适用条件 适用条件
气井流体性质不同，采用的起泡剂也不同。 一般气水井主要采用阴离子型起泡剂，如磺酸盐、 一般气水井 硫酸脂盐等，单独使用就能获得较好的效果； 含凝析油的气水井中，由于凝析油本身是一种消 含凝析油的气水井 泡剂，会使起泡剂性能变差，应采用多组分的复 合起泡剂(常将几种起泡剂同时配入一个体系中使 用)，也可采用两性或聚合物表面活性剂； 含硫化氢的气水井中，要注意防腐用的缓蚀剂与 含硫化氢的气水井 起泡剂互相之间能配伍，使起泡剂不受影响。
柱塞气举排水采气 二、 柱塞气举排水采气 主要方法：游梁式抽油机、连续气举、电潜泵及柱塞 主要方法 气举 。 柱塞气举：是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举 柱塞气举 水，不需其它动力设备、生产成本低，在美国被认为 是最佳的排水采气工艺。 优点：由于柱塞在举升气体与采出液体之间形成一个 优点 固体界面，能够有效地防止气体上窜和液体回落，从 而减少了滑脱损失、提高了举升效率。
3) 防喷管 防喷管。防喷管安装在井口闸门以上，主要由弹簧、 缓冲板和手动柱塞捕捉器等组成，其功能是吸收上行柱 塞抵达井口的动能，必要时可以捕捉柱塞。 4) 地面装置 地面装置。地面装置主要由时间-周期控制器和气动阀 组成。气动阀按控制器定时发出的指令开关。
2. 柱塞气举的工作原理 柱塞气举的工作原理 柱塞气举装置的正常工作由时间-周期控制器定时地
1. 柱塞气举装置 柱塞气举装置
典型的柱塞气举装置如图11-34所示，其组成为： 1) 柱塞 柱塞。柱塞体内有一阀，根据密封和旁通方式的不 同，可设计成不同类型。 2) 井底装置 井底装置。井底装置主要由制动器和井下缓冲器等 组成。制动器用卡瓦固定在油管鞋附近。缓冲器主要 是一缓冲弹簧，安装在制动器顶部，当柱塞下行碰撞 时起缓冲作用。
排水采气工艺ppt
感谢各位专家学者和听众的聆听，希望本次讲座对大家有所启发和帮助。让我们共同期待排水采气工艺在未来能够为天然气工业的发展和环境保护做出更大的贡献。
结束语
THANKS
感谢观看
技术创新与发展
01
未来排水采气工艺将继续朝着技术创新和发展的方向迈进，研究开发更加高效、环保、智能的排水采气技术。
展望未来发展趋势
智能化与自动化
02
随着科技的不断进步，智能化和自动化将成为未来排水采气工艺的重要发展方向，提高生产效率、降低人工成本、实现安全生产。
绿色环保
03
环境保护日益受到重视，未来排水采气工艺将更加注重绿色环保，减少对环境的污染和破坏，实现可持续发展。
02
每个特定的排水采气工艺技术都有其特定的流程图，需要根据具体应用场景进行绘制。
排水采气工艺应用与案例
03
排水采气工艺在油田采气过程中被广泛应用，通过排除井筒中的水，提高产气量。
油田采气
在气田采气过程中，排水采气工艺同样具有重要应用，有助于维持气井的生产能力。
气田采气
煤层气开发过程中，排水采气工艺能够帮助排除煤层中的水分，提高煤层气的产出量。
排水吸气工艺主要针对油井，通过将油井周围的水排出，降低油井周围的压力，增加油井的产能。
排水采气工艺主要分为两类：排水采气和排水吸气。
排水采气工艺技术
压缩机法：通过压缩机将气体压缩，增加压力，使气体更容易从地层中进入井筒。
射流泵法：通过高速流动的液体将气体从井筒中抽出。
抽油杆泵法：通过抽油杆将液体从井筒中抽出，使气体更容易从地层中进入井筒。
气井生产过程中可能会出现腐蚀和结垢现象，导致设备损坏和生产能力下降。
腐蚀和结垢问题
优化排水采气工艺设计
利用速度管柱进行排水采气的工艺简介
利用速度管柱进行排水采气的工艺简介作者：罗威来源：《科学与财富》2021年第03期摘要：绿水青山就是金山银山，在世界各国对能源需求进一步增大的背景下，生态环境问题也受到世界各国的日益关注。
天然气作为一种清洁能源，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，燃烧时几乎无二氧化硫和粉尘的排放，有助于减少酸雨形成，减缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。
近些年来，天然气工业受到了世界各国的青睐，发展天然气工业成为当今潮流，天然气开采工艺技术有了大幅进步，排水采气工艺也得到了进一步的发展。
气井地层压力随着开采而逐渐降低、气井的气流速度减小、油井含水量增加以及引起井底积液和对地层造成回壓可造成气井停产。
出现这种情况，在现有的生产管柱内安装连续油管速度管柱是一种可靠、安全、有效的方法。
关键词：速度管柱;连续油管;气井积液;排水采气一、引言在天然气开采中，在气井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。
气井产地层水的危害主要表现为井筒内回压增大，井口压力下降，气井生产能力受到严重影响，甚至造成气井水淹，无法正常生产;使气相渗透率大大降低，加快了液面下油、套管的电化学腐蚀，产出的地层水需要处理，增加了生产组织难度和运行成本。
排水采气就是采取措施将天然气井中的地层积液或积水排出，并能气井恢复正常生产。
采用常规方法进行更换生产管柱，注入的压井液会伤害地层，可能导致气井减产或不能生产;采用在现有的生产管柱内安装连续油管作为速度管柱，可提高气井排液能力，使气井恢复自喷生产。
此作业时不需压井，避免了压井伤害地层，同时减小了起出原有管柱造成油管断脱等复杂事故的风险。
二、排水采气方法概述在天然气开采中，在气井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足携液要求，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。
煤层气井排水采气技术
第一章：煤层气井生产特征
1.5 影响煤层气井排采效果的主要因素
非连续性排采的影响:煤层气井的排采生产应连续进行, 使液面与地层压 力持续平稳的下降。如果因关井、卡泵、修井等造成排采终止, 给排采效 果带来的影响表现在:(1) 地层压力回升, 使甲烷在煤层中被重新吸附； (2) 裂隙容易被水再次充填，阻碍气流；(3) 回压造成压力波及的距离受 限,降压漏斗难以有效扩展，恢复排采后需要很长时间排水, 气产量才能 上升到停排前的状态。（4）贾敏效应和速敏效应
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.2 煤层气井生产阶段
中期稳定生产阶段：随着排 水的继续，产气量逐渐上升并趋 于稳定，出现高峰产气，产水量 则逐渐下降。该阶段持续时间的 长短取决于煤层气资源丰度（主 要由煤层厚度和含气量控制）， 以及储层的渗透性。
第一章：煤层气井生产特征
当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力 降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能 进一步降低，解吸停止,煤层气井采气也就终止。
随着排采的进行，围岩中压力梯度逐渐大于煤层中的压力梯 度，压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中，压力将仅在围岩中 传递，开始排采围岩中的水，此时，煤层中压力几乎不再发 生变化。
第二章：国内外煤层气井排采设备研究
2.1 国外研究现状
1986年，美国又开始使用螺杆泵排水采气实验，不断地改进螺杆泵 系统，使其发展到适合煤层气井排水所需的排量和扬程，同时可以 很好地适应井液中细煤粉及气液混合体，加上投资成本和运行成本 低等特点，使该设备在特殊开采要求的煤层气井中得到推广。
煤层气排水采气工艺流程
煤层气排水采气工艺流程
一、前期准备工作
1. 探测测井:利用地球物理探测手段,进行煤层资源勘查,确定煤层层位和煤层厚度。
2. 建设采掘井:根据勘查结果在目标煤层上装设采掘井,采掘井采用垂直井或者斜井方式设置。
3. 筹建相关作业设施:包括地面采气设备(采气立泵站、加压站等)、管道设施以及电力通讯等配套工程。
二、排水采气工作
1. 开放井口排水:打开井口,利用地心吸力致使煤层内水向井筒内流动排出。
2. 井内加压排水:利用井内机械设备或液体向煤层内注入压力,强制流动煤层水向井内排出。
3. 采集排出水质:实时监测和采集排出水质,评估排水效果。
4. 采集煤层气:利用井内压差机构,将产生的煤层气收集采集。
5. 输送至加工设备:将采集的煤层气通过管道输送至地面,进行气体精炼加工。
6. 持续监测井压:实时监测井压变化情况,掌控排水效果。
以上是一个简单的"煤层气排水采气工艺流程"的自动生成内容,只作参考用途。
实际工艺流程可能会更加细致和完善。
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第一节 排水采气工艺的机理
第二节 优选管柱排水采气
第三节 泡沫排水采气
第四节 气举排水采气
第五节 常规有杆泵排水采气 第六节 电潜泵排水采气 第七节 射流泵排水采气
1
引
言
无水气藏：是指产气层中无边底水和层间水的气藏 （也包括边底水不活跃的气藏）。 驱动方式：天然气弹性能量，进行消耗式开采。 有水气藏除少数气井投产时就产地层水外，多数气 井是在气藏开发的中后期，由于气水界面上升，或 采气压差过大引起底水锥进后才产地层水。
2.气井连续排液的合理油管直径
1
d i 1 . 2423 ( GZT ) 4 (10553 34158
Gp
wfp
1 8
)
ZT
4 p wfp Q 02
1
1
3.油管下入深度的确定
H
i
H 1 L1 H 1 L / 2 L H1 1 K D L di
2 2 2
泡沫排水的主要对
象是泡流、段塞流 和过渡流，尤其以
段塞流的助采效果
最佳。 流态和浓度与排水量增值关系图
29
第三节 泡沫排水采气
⒊ 合理使用浓度 泡沫排水中，助采剂的加入受气体流动速度、产水量、 井深、助采剂种类等因素的影响。
各类表面活性剂都有各自的特性参数—临界胶束浓度，
该值可作为理论用量的依据。 对于多组分助采剂，可参考表3—3。
dm
gW
2
11
第二节 优选管柱排水采气
油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）为：
l 2 W 40 g 2 g
g
1 4
12
Hale Waihona Puke 第二节 优选管柱排水采气（3）气井连续排液的条件
为了确保气井连续排液，气体临界流速须为滞止速度 的1.2倍，即： 实验与经验
造成地质特征差别的主要原因：储层储渗空间的连通性 与均质程度。
孔隙型储层具有较好、较广泛的连通特点，气水分异能 得以充分进行，在沉积上以河流、湖泊相为主，砂体多为层 状，能较容易地确定气藏范围与储量。 裂缝型储层其裂缝发育程度主要取决于地应力的大小与 岩石的抗压强度，常为有限封闭体，气水分布、含气范围完 全受裂缝网络形态、大小所控制。
Q kp 0 . 648 ( GZT )
1 2
(10553 34158
Gp
1 wfp
1 2
ZT
2 ) 4 p wfp d i
17
第二节 优选管柱排水采气
四、影响气井举升能力的因素
3.井底压力 提高井底压力会对气井的举液能力起反作用，在气体质 量速率、自喷管径、油管举升高度相同条件下，压力较高， 气体体积较小，就意味着气流速度较小时，需要较大的临界 流量才能将液体连续排出井口。
目标：使气井正常生产，延长气井的自喷采气期。
9
第二节 优选管柱排水采气 二、工艺设计计算
⒈ 气井连续排液的临界流速与临界流量
根据气体状态方程，在油管鞋处的气体体积流量与标 准状况下的体积流量的关系为：
Q p 0 ZT p wfp Z 0 T 0 Q0
（1）气流速度： 0 . 05097
27
第三节 泡沫排水采气 三、工艺技术界限与条件
⒈ 优选泡排气速 试验表明：气速大致在 1～3m/s范围内不利于泡排。 因此控制合适的气速，可获 得最佳的助排效果。
气流速度对泡沫排水的影响 28
第三节 泡沫排水采气
⒉ 最易泡排的流态 环雾流：气井自身能量充足，带水生产稳定，不需要采用助采 措施。
升高。
消泡剂的用量，按配方推荐浓度确定，通常间歇注入， 以分离器出水中不积泡为原则。
32
第四节 气举排水采气
气举排水采气：利用天然气的压能来排除井内的液体。 按排水装臵的原理分类：气举阀排水采气 柱塞间歇排水采气等。 影响气举方式选择的因素： 气井产率、井底压力、产液指数、举升高度及注气压力等。 对井底压力和产能高的井，通常采用连续气举生产； 对产能和井底压力低的井，则采用间歇气举或柱塞气举。
5
第一节 排水采气工艺的机理 二、排水采气应具有的地质要素
⑴ 气藏具有封闭性弱弹性水驱特征。气藏的封闭性、定容 性使排水采气成为可能。 ⑵ 产水气藏的水体有限、弹性能量有限。 ⑶ 地层水分布受裂缝系统控制，多为裂缝系统内部封闭 性的局部水。这些水沿裂缝窜流，因此可利用自然能量和 人工举升排水。
⑷ 产水气井井底积液。地层水在井底周围区域聚集，有 利于人工举升。
30
第三节 泡沫排水采气
⒋日施工次数 ⑴ 产凝析水或产地层水少的气井，宜采用间歇排水方式， 助采剂的加入周期为数天或数月； ⑵ 地层水产量Qw>30m3/d，助采剂在这些井上的加入周期 越短、越均匀、越好，最好是连续加入。一般每天加2～3
次。
31
第三节 泡沫排水采气
⒌消泡剂及用量 泡沫排水时，起泡剂过量或产生的泡沫过于稳定时， 大量的泡沫会被带到集输管线，引起堵塞，导致集输压力
ZTQ
0 2
p wfp d i
10
第二节 优选管柱排水采气
（2）油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度） 若液滴在井筒中的沉降速度和气流举升速度相等，即液滴 处于滞止状态悬浮于气井管鞋处，油管鞋处液滴的沉降速度 （滞止速度）为：
W 4 g (
l
g
) dm
3 g
在气流中自由下落的液滴，受到一种趋于破坏液滴的速 度压力的作用；而液滴表面张力的压力却趋于使液滴保持完 整。这两种压力对抗能够确定可能得到的最大液滴直径与液 滴沉降速度关系： 30 g
16
1
1
kp 0 . 03312 (10553 34158
第二节 优选管柱排水采气
四、影响气井举升能力的因素
2.油管尺寸 气井连续排液的流量与管柱直径的平方成正比，自 喷管柱直径越大，气井连续排液所需临界流量也就越大； 反之亦然。因此，小直径油管具有较大举升能力，这就 是小油管法排水采气工艺的基本原理。
4
第一节 排水采气工艺的机理
不同储渗类型气藏地质特征
储渗类型 孔隙型 裂—孔型 裂—洞型 孔—裂型 裂缝型 气藏边界 清晰 较清晰 欠清晰 不清晰 不清晰 水体类型 多为边水 多为边水 边底水 边底水 多为边水 气水界面 整齐一致 较整齐一致 欠整齐 不整齐 不整齐、多介面 地层压力 多为常压 常压、高压 常压、高压 高压较多 高压、超高压 储量计算方法 容积法 容积法、动态法 动态法为主 动态法 动态法
33
第四节 气举排水采气 一、连续气举排水采气
34
第四节 气举排水采气 二、柱塞气举排水采气
柱塞气举的工作过程
35
第四节 气举排水采气
柱 塞 气 举 工 艺 流 程 及 设 备
36
第五节 常规有杆泵排水采气
常规有杆泵排水采气与有杆泵采油有明显区别： （1）气井产出腐蚀性流体；
（2）地层水矿化度高；
（2）油管设计必须进行强度校核，对于深井可采用复合油管 柱，并按等抗拉强度计算进行组合。
20
第三节 泡沫排水采气
泡沫排水采气：
从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂（称
为泡沫助采剂），井底积水与起泡剂接触后，借助天然气流
的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气流从井底携带到地 面。 “泡排”的工艺特点：设备简单、施工容易、见效快、成 本低、不影响气井正常生产。
1 . 2W
1 wfp 1 2
临界流速 ： kp 0 . 03313 (10553 34158
临界流量 ：
Q kp 0 . 648 ( GZT )
1 2
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(10553 34158
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13
第二节 优选管柱排水采气
实践证明：气井的积液对气井特别是中后期低压 气井的生产和寿命影响极大。只有气井产层的流入和 油管产出的工作相互协调，才能把地层的产出液完全
连续排出井口，获得较高的采气速度和采收率。
8
第二节 优选管柱排水采气 一、工艺原理
井口有足够 的压能
气 水
气流流速必须达 到连续排液的临 界流速
关键：优选气井合理管柱
18
第二节 优选管柱排水采气
四、影响气井举升能力的因素
4.临界流量 气井自喷管柱、举升高度、井底流压一定时，气井连 续排液所需的临界流量也一定。 如果油管举升高度相差较大，由于油管鞋处的温度和
天然气偏差系数相差较大，因而连续排液所需的临界流量
较大；而且更为重要的是，油管下入深度的不合理将直接 影响举升效果。
⒋洗涤效应 起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井
壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，
特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中 被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产
能力。
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第三节 泡沫排水采气 二、工艺流程
泡沫注采剂由井口注入，油管生 产的井，从油套环行空间注入；套管 生产的气井，则由油管注入。对于棒 状助采剂，经井口投药筒投入。 消泡剂的注入部位一般是在分离 器的入口处，与气水混合进入分离器， 达到消泡和抑制泡沫再生，便于气水 分离。
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14
第二节 优选管柱排水采气
三、优选管柱诺模图
当油管直径一定时，在双对数坐标系中，井底流压和 临界流量、临界流速都成直线关系。
根据上述公式，编程计算，求得不同井深和井底流压 下的临界流速和临界流量与一定实际产量相对应的对比流 速和对比流量。然后在双对数坐标纸上绘制诺模图。 自学：图3-2