張偉，劉智鋒

（陜西延長石油（集團）有限責任公司延長氣田采氣三廠,陜西 延安 717500）

氣井生產(chǎn)過程中常常伴隨著地層水流入井底，當氣井產(chǎn)量高，天然氣流速快時，可將水攜帶至地面；但隨著地層能量的下降，天然氣的產(chǎn)量降低，氣體的流速下降，不足以攜帶水至地面，此時井底逐漸產(chǎn)生積液，在井筒中形成液柱，造成氣井減產(chǎn)甚至無產(chǎn)出。通過排水采氣技術(shù)排出井筒中液體，可恢復(fù)氣井產(chǎn)能，保證天然氣高效開采[1-3]。經(jīng)過多年發(fā)展，目前排水采氣工藝體系已經(jīng)較為完善，富含多種工藝技術(shù)，但不同工藝技術(shù)具備各自的技術(shù)特征及適用性，不同氣井的生產(chǎn)特征也不相同。對積液氣井需選用合適的排水采氣工藝，以取得最好的經(jīng)濟效益及采收率。本文對目前常用的排水采氣工藝技術(shù)進行對比分析，為工藝優(yōu)選提供依據(jù)。

1 排水采氣技術(shù)

在國內(nèi)外含水氣田多年開采實踐中，逐步建立了豐富多樣的排水采氣工藝技術(shù)。目前礦場常用的排水采氣工藝技術(shù)主要有氣舉排水采氣、泡沫排水采氣技術(shù)、優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)以及柱塞排水采氣技術(shù)等。

1.1 優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)

優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)是通過更換自噴管柱，利用氣井自身能量進行的一種排水采氣技術(shù)。當油管直徑過大時，可以降低天然氣的摩阻損失，但氣體流速、井底流壓均會下降，天然氣的攜液能力快速下降，無法將地層水等液體攜帶至地面，井底產(chǎn)生積液，造成氣井生產(chǎn)異常；當油管直徑過小時，雖可以提高天然氣攜液能力，但天然氣與油管的摩阻損失大，造成氣井產(chǎn)量下降[4-6]。優(yōu)選合理大小的油管對利用氣井自身排水采氣是十分必要的。

在氣井生產(chǎn)后期，天然氣產(chǎn)量較低，井底能量相對不足，通過更換小直徑油管可以很好地排出井底積液，恢復(fù)氣井生產(chǎn)。

優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)工藝簡單，方便施工、管理，在小投入的情況下可以取得很好的經(jīng)濟效益。

1.2 氣舉排水采氣技術(shù)

氣舉排水采氣技術(shù)是向井筒注入高壓氣體，通過降低液體密度，減少液柱壓力，將井底液體舉升至地面的一種排水采氣工藝技術(shù)。就氣舉方式而言，主要分為間歇式氣舉與連續(xù)性氣舉兩類；從氣舉流程上又分為正舉與反舉。正舉是從油套環(huán)控中注入高壓氣體，積液從油管中反排出，反舉則是相反的流程[7-9]。

圖1 氣舉排水采氣工藝技術(shù)示意圖

氣舉排水采氣工藝技術(shù)所需的設(shè)備簡單、易操作，但對設(shè)備安全性要求高，另外由于高壓氣的注入，對氣井回壓造成影響，無法將天然氣采至枯竭，降低了天然氣的采收率。

1.3 電潛泵排水采氣技術(shù)

電潛泵排水采氣技術(shù)是采用離心泵設(shè)備將井底積液排出至地面，降低井底回壓，提高生產(chǎn)壓差，恢復(fù)水淹氣井產(chǎn)能的一種排水采氣工藝技術(shù)。該技術(shù)主要適用于氣井生產(chǎn)的中后期，且底井積液量大的氣井[10-11]。

電潛泵排量大，揚程高，自動化成本高，操作極其簡單，易于控制，且適用范圍廣。但成本較高，初期投入大，尤其是對于腐蝕性大氣井，電潛泵的壽命回大大降低，增加生產(chǎn)成本。另外電潛泵置于井底，對套管尺寸也有一定要求。對于氣舉或優(yōu)選管柱無法復(fù)產(chǎn)的氣井，可考慮采用電潛泵排水采氣工藝。

1.4 泡沫排水采氣技術(shù)

泡沫排水采氣技術(shù)是在氣井中加入起泡劑，天然氣生產(chǎn)時在井底充分攪動后，產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡，將液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀?，降低管流密度、重力，減少舉升所需的能量，利用氣井自身能量，將積液排至地面的一種工藝技術(shù)[12-15]。

泡沫排水采氣技術(shù)只需篩選合適的氣泡劑，成本較低，經(jīng)濟效益好，且易操作。該技術(shù)已經(jīng)成熟的應(yīng)用于礦場生產(chǎn)，且經(jīng)過多年的實踐，起泡劑的類型也越來越豐富。

1.5 柱塞排水采氣技術(shù)

柱塞排水采氣技術(shù)一種間歇采氣方式，在井筒中投入柱塞裝置，柱塞將氣、液分離，天然氣主要位于柱塞下方，液體處于柱塞上方。將柱塞安裝于管柱底部卡定器上，并關(guān)井。天然氣在柱塞下部不斷聚集，能量不斷增大，待能量聚集到一定程度時，打開井口，天然氣將柱塞與上方液體舉升至地面，同時產(chǎn)出天然氣，并且天然氣會持續(xù)生產(chǎn)一段時間，直至井底積液重新聚集，再次關(guān)井[16-18]。

柱塞排水采氣技術(shù)主要利用氣井天然能量進行排水采氣，利用柱塞將天然氣能量聚集，并且柱塞在往復(fù)舉升過程中可以清除管壁的結(jié)垢、結(jié)晶體。該工藝技術(shù)簡單，成本較低，主要適用氣井開采的后期。

圖2 氣液界面示意圖

2 排水采氣技術(shù)對比

對目前常用的排水采氣工藝技術(shù)，主要包括優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)、氣舉排水采氣技術(shù)、電潛泵排水采氣技術(shù)、泡沫排水采氣技術(shù)、柱塞排水采氣技術(shù)進行對比分析。各類排水采氣技術(shù)具備各自優(yōu)缺點及適用范圍，在礦場應(yīng)用，需依據(jù)實際條件，選擇合適的排水采氣技術(shù)，以達到高收益、高采出的目的。

表1 幾種排水采氣工藝技術(shù)對比

3 結(jié)束語

1）天然氣開采過程中普遍存在積液的影響，排水采氣是解決氣井井底積液，減少氣井回壓，提高氣井生產(chǎn)壓差，實現(xiàn)天然氣高效開采開發(fā)的有效方式。

2）優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)適用于氣井生產(chǎn)后期；氣舉排水采氣工藝技術(shù)所需的設(shè)備簡單、易操作，但無法將天然氣采至枯竭，降低了天然氣的采收率；電潛泵排水采氣技術(shù)自動化成本高，操作極其簡單，易于控制，且適用范圍廣，但成本較高；泡沫排水采氣技術(shù)只需篩選合適的氣泡劑，成本較低，經(jīng)濟效益好，且易操作；柱塞排水采氣技術(shù)主要利用氣井天然能量進行排水采氣，工藝技術(shù)簡單，主要適用氣井開采的后期。在礦場應(yīng)用，需依據(jù)實際條件，選擇合適的排水采氣技術(shù)。