排水采气工艺技术在提高气井采收率中的应用研究

[摘 要]排水采气工艺是当前众多气田采气工艺中的一种，随着气田的不断开采，气井内液体逐渐积累，需采取有效排水采气工艺，以免造成气田产效的下降。当前随着气藏越来越严峻的开发形势，如何科学的进行排水采气至关重要，因此，本文对排水采气工艺技术进行研究，为提高气井的采收率提供决策依据具有重大现实意义。

[关键词]排水采气工艺 提高采收率 研究

中图分类号：TE377 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0373-01

气田开发过程中，部分气井会产生积液，这主要有以下两大方面的原因：一是随着地下气层压力变小，井中气流速度减小，气体中的凝析液因气流携带能力不足而被滞留在井筒中；另一方面是由于井内边、底水的推进以及酸化压裂等各种作业措施，造成井筒内水体累积。如果气井积水情况得不到有效缓解，将导致井内形成液柱，对气井的自喷能力造成消极影响，甚至导致气井因水柱压迫而停产。排水采气工艺可处理气井内因各种原因出现的积水情况，起到彻底清除或者缓解作用，应用广泛。本文结合自身多年相关工作经验，对当前该领域内常见的几种排水采气工艺及其原理展开讨论，以期对有水气田的采气工作提供有益的决策依据和实践引导。

一.排水采气工艺的重要性

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。因此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，从而解决气田开采过程中的气井积压问题。

二.常见排水采气工艺技术研究

2.1泡沫排水采气工艺

泡沫排水采气工艺技术就是向气井内投放某种表面活性剂，活性剂遇到井内积液后，随着井内气流的不断搅动，会形成大量质量较轻的稳定水泡沫。气泡界面生成后，气井内的液体被不断举升，由于井内压力环境的变化，气井底部的积液会会向气泡弱压区填充，整个反应过程至气井内水体排除干净为止。起泡剂的分散、减阻、洗涤等作用，使气井积存液体泡沫化，且泡沫能够包裹井筒内部分污垢如泥沙，使其随泡沫在气流作用下排出井外，进而达成疏导气井通道、稳定和增加产量的作用。排水采气工艺成本较低、作业方便、见效明显等优点，广泛适用于存在自喷能力不足，气流速度低于临界流速情况的气井。

2.2 优选管柱排水采气工艺

通常情况下，油管内径与气井产量成正相关联系，内径越大，产量越高。然而在部分气井开采的中后期，气藏含量的较少引起气层压力降低，较大内径油管的喷发力就会不足，井内气流滑脱情况严重，引发气井积液情况发生。而缩小油管内径，则有利于天然气流速的提升，举升液体的能力也随之提高，有利于解决井内积液问题。所以为提高气流速度、改善气井连续、稳定携液，可考虑将原有油管更换为较小内径的油管，该方法即为优选管柱排水采气工艺。优选管柱排水采气工艺具有操作容易、免修期长、便于管理等优点；但存在气井排液量不宜过大，油管强度限制下入油管深度等不足之处。

2.3 气举排水采气工艺

气举排水采气就是利用高压气体将气井内存液抬升出井的排水方式。它是从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中汇合，从而使井内气体因高压产生膨胀，引起井筒中混合液密度的下降，利于液体抬举，直至排除出地面，该工艺的主要原理为U形管顶替井液的流动原理。气举排水采气工艺受气井斜度、气井深度以及硫化氢等因素制约较小，对单井产效提升作用明显，且可循环启动，减少井内作业频率；但因为考虑到气井底部回压因素，注入气体压力须严格控制，井内积液较难彻底清除，此外，该工艺对井内压力的增强作用，导致井内施工装置的可靠性要求提升。

2.4 机抽排水采气工艺

气田开采到了中后期，气藏内部环境发生变化，对有水气井的积液处理问题，机抽排水采气工艺是常见的一种措施，它的工作原理就是：在有水气井中，1）采用有杆深井泵，将其和油管两者连接，然后下降到气井的合适深度。2）把深井泵的柱塞和抽油杆二者连接，利用抽油杆的持续动能产生运动循环。在上冲运动和下冲运动循环中，泵的吸入液体，通过油管动力携带液体向井外地面运动。如此往复，抽油机持续的把地层和井筒中的液体吸出地面，进而降低井筒中液柱对井底的回压，进而达到从套管分离出天然气的目的。

2.5 电潜泵排水采气工艺

电潜泵是采用多级离心泵下入井底，将气井中的积液从油管中排除，通过降低井内液面高度进而降低回压，使因水淹而停产的气井迅速恢复的一种排水采气工艺技术。该工艺排量大、扬程高、见效快，对井内水量巨大，地层压力较低的气井效果最佳。但是该工艺开展需要的电潜泵机组成本巨大，且由于运行中的高温环境极易导致配套电缆的破坏，这就对机组的下井深度产生制约；此外，气井中的腐蚀等作用，对电潜泵井下机组的使用寿命产生不利影响。

2.6 射流泵排水采气工艺

射流泵在有水气井排水用泵中相对比较特殊，它的工作原理为：动力液和地层流体的能量转换来运作的，工作时自身并不存在动力件。其工作原理是：地面泵提供的高压流体经喷嘴转换成高速动能；进而周围井液被吸入喉道充分混合，并接受动力液动量，在喉道末端，混合的高流速流体进入扩散管，空间环境的变化时流体速度短时间内发生巨大变化，引起部分动能转换为压能，而流体恰好借该压强返出地面。该工艺因不含动力件，所以对出砂等恶劣工况适应良好，下井深度和排量范围大，耐磨损和腐蚀；但其地面设备庞大，维护成本高。

2.7 深抽排水采气法

深抽排水采气法是指应用泵挂深度在2000米以上的机械设备进行排水采气的工艺技术，它主要是通过加深泵挂将积液从井筒排除，适用性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。

三、排水采气工艺发展方向

当前油田排水采气工艺技术众多，且各有优劣。总体来看，未来排水采气工艺具有以下几个方向的发展趋势：分析整合排水采气工艺，存优势去弊端、根据具体情况加强组合工艺优势，提升排水效率，扩大适用范围。随着科技创新的不断进步，业内对含水气藏相关排水原理的探讨不断深化，工艺及技术水平的提高，可适当加强排水采气工艺与计算机技术的结合，使排水采气工艺朝自动化、智能化方向迈进。

四.结束语

当下各气田的排水采气工艺众多，取得了良好的开发效果，但是到了某个区块具体作业时，需根据实际条件针对性选择。当前在部分气田含水高的形势下排水采气市场广阔，但是需要在当下工艺完善的基础上，进行技术改进和创新。

参考文献

[1]何庆鹰.试论排水采气工艺研究现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2013，（05）：137-138.

[2]贾浩民.气举排水采气工艺技术研究及应用[J].石油化工应用[J].2010，（06）：145-146.