关于排水采气工艺的现状和发展分析

关于排水采气工艺的现状和发展分析

关键词：气田排水采气工艺现在发展

排水采气工艺是水驱气田开发过程中常见到的技术工艺，排水采气工艺的使用主要目的在于解决气田开采过程中的气井积压问题。所谓气井积液是指，在气田采气过程中，由于在气井周边水压的推进、采气作业时产生的压裂以及气井周边环境变化所产生的酸化现象，造成气井中的积水不断增加，导致气井的产气量下降，严重的甚至会将气井压死，严重影响气田的开采工作。[1]为了避免气井积液现象的发生，保证气田开采工作的顺利进行，在水驱气田生产作业过程中大量采用了排水采气技术工艺，经过长期的实践和研究，在排水采气工艺的应用方面有了更多的丰富。

一、排水采气工艺的技术原理和特点

在长期的气田开发实践和研究过程中，排水采气工艺技术得到了快速的发展和丰富，当前应用较为广泛的排水采气工艺主要有井间互联井筒激动排液复产法、超声波排水采气法、天然气连续循环法、同心毛细管法以及深抽排水采气法。

1.井间互联井筒激动排液复产法

井间互联井筒激动排液复产法的排水采气工艺与常规使用的排

出井筒积液的工艺技术方法相反，这种工艺技术是将相邻之间的井筒进行互联，经过互联之后的高压气井中的天然气体能够将气井积液暂时性地压回到地层中，并且降低井筒中积液回压的压力，之后进行开井激动处理，通过加强气井的自喷携液能力，将气井积液排

除，从而尽快使气井恢复生产。

在使用井间互联井筒激动排液复产法时，首先应该将因积液停产的气井流程进行关闭，采用井间互联的方法将相邻气井中的高压气体引导进入停产气井中的集气管道，然后将井口阀门打开向井中增加压力并且维持至少一个小时的时间，从而将气井中的部分积液压回至地层中，之后就可以将井口阀门以及相邻井间的互联流程关闭，按照程序将该气井的流程逐步开启，最后恢复生产。[2]在操作过程中，引导高压气体进入停产气井时，应该选用不产水或者产水较少的气井进行互联。

这种工艺技术的特点是组合较为灵活，当气井的积液情况十分严重时，可以采用“多举一、一举多、一举一”等多种组合方式进行井间互联井筒激动排液。这种排水采气工艺具有十分显著的优点、适应性广泛，经济效益较高，可以有效降低积液气井的复产成本，降低气田的开发成本。

2.超声波排水采气法

超声波排水采气法的产生是在超声空化作用的原理上研究得出

的一种排水采气工艺。这种方法的核心在于需要在气井下建立起一定功率的超声波场，通过一定功率的超声波对地层的积水产生空化作用，这样可以使地层的积水产生压力增大、温度升高，迅速气化，气化后的水蒸气随着天然气气流经管道排到地面上。通过这样的方法提高气井采气管道的带水能力，实现排除气井积水，提高气井产能的目标。

使用这种排水采气工艺可以有效地延长气井自喷采气的周期，有效地提高气井的产气量，还可以用来作为气井早期的防水工艺，以及气井的除垢和解堵技术。此外，这种排水采气工艺对于储气层不会造成污染，在动力方面只需要由地方提供电力进行驱动，施工方法十分简单，具有很强的适用前景。

3.天然气连续循环法

天然气连续循环法的应用主要是针对在应用柱塞进行举升或者使用速度管柱的情形下进行排水采气过程中存在的缺陷进行研究而产生的。在采用柱塞举升技术进行作业时，假如在天然气管道中设有扼流装置，或者气井存在出砂的情况，柱塞的举升作业便无法正常进行；采用速度管柱技术进行作业时，往往因为生产关注的口径相对较小，容易对井下的工具作业带来困难。天然气连续循环法的出现克服了柱塞举升及速度管柱的这些缺陷。

天然气连续循环法的特点较为显著，这种工艺技术可以采用标准口径的管道、电缆起下工具及抽汲工具，还能将井底流压保持在较低水平，即使气井的产量已经减少到几乎为零的情况下，仍然可以将气井中的积液排出井筒，因而不会再次出现积液的现象；在管道中出砂或设有扼流装置的情况下，采用天然气连续循环法也可以正常作业。这种工艺技术不需要由外部提供气源，也不需要地面的气举阀和气流控制装置，因此相比于单井气举系统有十分显著的优势。

4.同心毛细管法

针对低压气井中的积液问题、气井的防腐问题、以及气井的清蜡和盐垢清除等问题而研制产生的同心毛细管法，能够有效解决气井的积液问题、防腐问题以及气井的清蜡和盐垢清除等问题，能够有效降低生产作业的费用，提高气井的产量。

同心毛细管法的装配和操作是在同心毛细管的底部安装一套能够在井下注入气体的单向阀组件。[3]通常将同心毛细管柱通常设置于积液气井的生产射孔段的底部位置，通过持续地将化学发泡剂注入气井中，使积液不断泡沫化，将气井底部的液柱压力降低，从而使泡沫化的积液能够随着天然气气流的流动被携带出气井筒，这样就有效排除了气井中的积液，提高了排水采气的效率。

同心毛细管法的优点是可以稳定、持续地提高气井的产量，经过生产作业的实践表明，同心毛细管法的作业成功率能够达到75%。但是，当使用同心毛细管管柱防止管道的结蜡、结盐或结垢时，假如没有保持连续地注入化学剂，则容易出现毛细管上粘连化学剂的现象。

5.深抽排水采气法

深抽排水采气法是指采用泵挂深度在2000米以上的机械设备进行排水采气的工艺技术，这种工艺技术通过加深泵挂将积液从井筒排除，合理地将生产压强差增大，从而恢复或者提高气井的产量。深抽排水采气法的技术难点在于：抽油杆的自重会有所增大，抽油机的负荷相应增加，抽油杆柱的工况在高频率的循环冲次作用下会有所变差，机械设备的杆柱系统的可靠性有所降低，抽油杆的使用

寿命也会相应减少。

经过实践和研究，我国对深抽排水采气工艺技术进行优化，成功研制出适用于气井深抽生产作业的长冲程整体泵筒深井泵。针对气井出砂和腐蚀严重的问题，将镀铬工艺应用到泵筒的设计研制中，提高了泵筒的耐磨性能和防腐性能。为了控制气体对于深井泵的影响，在深抽排水采气工艺中应用多相井下气液分离器，将液、砂、气三相进行分离，从而提高了深井泵的充满系数。

二、排水采气工艺的发展趋势

经过长期的研究和实践经验的总结，未来排水采气工艺的发展趋势将主要有三个方面的特点。第一，选用多种排水采气工艺进行组合，形成不同排水采气工艺之间的优势互补，扩大各种排水采气工艺的应用范围，从而最大限度地发挥排水采气工艺的优势；[4]第二，随着研究人员对于水驱气藏机理研究的不断深入，单并排水技术与气藏工程有机结合的气藏工程整体防治技术将成为研究的重点；第三，随着现代工业技术、信息技术的不断进步和发展，排水采气工艺技术正在向着智能化方向发展，未来的排水采气工艺技术的自动化和智能化水平将不断提高。

三、结束语

在气田开发开采过程中可以选用的排水采气工艺种类很多，这些工艺技术的特点和优势都十分突出，但是也都存在着一定的局限性。因此在气田开发工程的作业过程中，不能不加考虑地采用某一种排水采气工艺技术，而应该根据气田开发工程的自身特点，结合