数字化排水采气系统的研究与应用

数字化排水采气系统的研究与应用

黎永钊

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摘要：随着我国天然气能源的利用率不断地提高，人们对于天然气的重视程度也越来越高。天然气井排水采气工艺可以使工作人员更好地开发天然气能源，提高天然气井的开采效率，增加天然气开采量，从而更好地为人民服务。因此，工作人员应当注重天然气井工作，不断优化排水采气工艺。

关键词：天然气井；排水采气；工艺方法

排水工艺方法的应用为天然气井的工作起到了重要的帮助作用。经过文章内容可知，使用正确的排水采气工艺可以有效降低井内积液的诞生，减少天然气流动的阻力，提高天然气流动速度，从而提高天然气的产量，增加工作效率，提升经济收入。希望本文可以为读者起到参考的作用。

1排水采气的基本工艺方法

1.1不间断循环采气方法

天然气排水采气技术在研发时，要放宽眼界，对于传统的柱塞举升模式进行大胆的改造，工程师加大改造施工的力度，牢记排水采气的原理。合理运用不间断循环采气的方法，对排水采气的过程进行有效监管。柱塞举升的工作可能会受到气井出沙的影响。可以采用速度管对排水系统进行控制，但是要注意速度管材料的选用，速度管口的距离要符合行业规定，否则在排水采气施工的整个阶段，都会因为设备管柱口的距离不合适而产生影响。不间断循环采气工艺在目前得到了行业的肯定，工程师们也对这一方法产生的突出问题进行了改善。这种工艺方法的原理是通过压缩机将天然气进行注射，之后将天然气统一压缩，并且注入井筒。这种工艺有利于提高天然气的采集速度和安全性。但是，在具体的实践过程中，工程师要实时关注井底流压值的变化，根据实际情况将液体排除井外。

1.2泡沫排水采气

所谓的泡沫排水采气，就是将表面的活性剂注入井底，使活性剂与井内积水混合，形成泡沫，并且通过泡沫达到减少垂直管流动滑脱损失，帮助气水排出。这种工艺的原理是利用分散效应、洗涤效应和减阻效应。通过表面由活性剂、稳定剂等成分构成的配方，由亲水、亲油基因作为表面活性剂的特性，从而达到凭借分子作用形成的稳定泡沫结构。当下的泡沫排水工艺适用于井内压力低，气水比例低导致的具有井底积液特征的井。泡沫排水工艺相对其他排水工艺而言较为简单，可以不用大型设备就达到排水的目的，所以泡沫排水工艺成本较低，操作简便。但是，泡沫排水工艺在井内气压下降到一定程度后就无法单纯的依靠此工艺排水采气。并且，泡沫排水工艺对于采气井的构造要求较为严格，所以适用的范围较小。

1.3超声波排水采气

超声空化是超声波采气工艺的基础，此工艺是根据超声波在井下的变化建立波场，将井下的水温不断提升，最终以雾化的方式把油管从地下排到地面。这种工艺可以有效的扩大积水的范围，使天然气排水采气的质量水平提升。在施工过程中，超声波排水采气工艺是最为环保的工艺，只用通过电力就可以排水，对环境没有污染。超声波排水采气工艺具有排水简便、操作简单的优点。而且超声波能量转化率高，其设备有着较高的生产效率，相对于其他的天然气排水采气工艺有着相对较高的生产效率。同时超声波排水采气工艺对于天然气井的防水工作更为有利。不过超声波排水采气还处于研究阶段，虽然取得了一些技术突破，但是还必须进一步的实验，可以预见，超声波排水采气技术在未来有着更大的发展潜力。

1.4组合排水采气

单项排水技术有各自的优点同时也存在不可忽视的弊端，但组合排水采气是将多个单项工艺进行组合，能够使单项排水技术进行整合统一，可以解决单个排水采气工艺的缺陷，进行优势互补，可以加强排水采气的效率，也有助于扩大这一工艺的应用范围。比如将柱塞举升模式和泡沫排水采气相结合，在对天然气井内注入高压的同时添入适量的泡沫剂，令井底的积液变为泡沫，可以使采气过程中天然气的损失降到最低，最终可以扩大天然气的生产数量。

1.5深抽排水采气

从天然气生产的大数据来看，深抽排水采气工艺是最为常见的排水采气生产工艺。其工作原理是通过泵设备进行抽水，深抽排水工艺的适用范围在2000m范围内的深井。假如井深超过2000m，那么泵设备的工作效率会受到明显的影响，同时排水采气的费用也大大增加。对于这种情况，工程师必须提高创新能力，对其他排水采气工艺的优势进行总结，突破传统工艺的枷锁。同时要提高设备本身的质量，比如在设备的表面镀铬，使得设备更能适应各种环境，最终达到提高排水采气工艺的实用性和有效性的目的。

1.6同心毛细管工艺

天然气井下环境复杂，开采过程中会受到很多阻碍。材料设备也会受到低气压的腐蚀，推广同心毛细管工艺可以从天然气生产中的本质问题入手，有效减少天然气开发生产时的资金投入，加快生产天然气的进度。在实际应用中，同心毛细管是将毛细管的单位管置入天然气井的低端，通过其化学性能使得井中的压力值降低，最终可以令整个天然气排水采气的效率提高。同时，同心毛细管可以重复利用，熟练的工程师可以很快速的拆装，这个特性进一步提高了同心毛细管的实用性和经济性。

1.7机油排水采气

机油排水采气的原理是通过杆深井泵装置对油管抽水，之后将天然气采出。这种工艺的适用范围是在采气工程的中后期，并且是在天然气中硫的占比相对较低的情况。机油排水的优势在于其工艺可以直接在井下进行，设备的泵挂深度只要足够，就可以在各种不同深浅度的井实现排水采气工艺。而且整体施工中的装置简单，设备可靠，同时可以自动控制，减少施工人员，提高了采气的安全性。机油排水工艺的劣势在于这种工艺很容易受到采气井的倾斜度和天然气中所含的硫化氢成分的干扰。而且目前为止的泵挂最大深度只有1500m，对于排量有着较大的需求性，同时要想实现长期的、不间断的排水采气必须有强劲的动力配置装置。所以在目前的工艺中，机油排水采气工艺是耗能最大的一种。

2选择排水采气工艺的技巧

目前我国天然气开采工作要面对各式各样的环境，排水采气工艺方法的选择对于整个天然气生产和研发有着重要的影响，对于排水采气工艺的选择主要遵循以下几个方面：

（1）深入了解天然气井周围的地质地貌，开采历史和目前的开采状态等基本资料。

（2）总结和分析不同类型天然气的排水采气工艺的具体特征，同时对于不同排水采气工艺的实用性进行分类处理。

（3）面对部分天然气井中存在着较高的气压时，就要首先考虑气具排水排气工艺。

（4）天然气开采的过程中，需要根据井内的最大气压和井内的水分含量决定，具体分析不同井内环境，从而选择出最为合理的排水采气工艺。

（5）如果在开采途中，发现天然气的储藏量增大，并且天然气井中藏有较多的水气。这时就要在保证治理积水的同时兼顾改善天然气的开采状态。

（6）最终收益是由成本和利润构成，选择排水采气过程工艺时，若有效果相同的采气工艺，应当选择成本低但是效率高的工艺。成本要从设备运行费用，人工费，维护费，工艺费等多方面考虑。

3结语

传统能源可以暂时满足社会需求的增加，但是社会需求的增加也将反作用于社会各个产业技术的更新换代。中国的经济处于一个飞速发展的状态下，对于各种资源的消耗量非常庞大。天然气作为一种无污染，储量大，应用范围广泛的新能源。市场对于这种优质能源的需求只会进一步扩大，所以天然气井排水采气技术的推广和应用就显得势在必行。随着时代的发展和进步，我国各行各业的技术也会得到飞速发展，天然气行业的经济效益和社会效益也会稳定发展提高。

参考文献：

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