我国油田排水采气节能工艺及应用前景探析

张翼飞 张斌

（华北油田采油二厂 河北霸州 065700）

在全球化石能源的开发史上，含水气藏都是让各国研究者都感到头疼的一个难题。据不完全统计，含水气藏在目前整个所发现气藏中占有80%以上的比例。由于这类气藏普遍具有较低的孔渗率，气藏内部两相关系复杂、液相普遍带酸等腐蚀成分的特点，采收率一般还不到理想的60%，这就为天然气项目的整体开发造成了极大的困难。众所周知，随着天然气、页岩气开发高潮的临近以及低碳环保概念的加强，如果不能够解决含水气藏所带来的障碍，那么这将对于经济效益和环境效益上产生严重的影响。

1 我国油气田排水采气工艺及应用

为了能够迅速有效的排出油气藏中所含有的游离水和清除井筒中残留的井筒积液，使得油气井的生产效率长期稳定在一个高水平的区域内，我们必须采取某种措施来降低液体对于产油、产气的影响。经过国内外的长期实践，逐渐形成了以优选管柱、泡沫、气举、电潜泵、射流泵等工艺为代表的排水采气工艺，它们均能够对于油气田的稳产、增产和提采起到非常好的作用。下面将对于我国在各油气田中主要采用的排水采气工艺及应用前景进行说明。

1.1 优选管柱排水采气工艺

优选管柱排水采气工艺主要用于含水油气田开发的中后期，它主要是依靠调节自喷管柱的大小，利用油气井自身的能量来将气体举出的一种方法。在这其中，我们需要注意的是，当天然气随着自喷管上升高度增加时，其流动速度也随之上升，此时为了保证井筒中的地层水能够连续的被排出，我们应该使得井底自喷管的气流速度保持在连续排液的临界流速之上，当气体排水井口，到达地面后，还要建立合理的降压，将天然气输进集气管网，并传输给用户。

1.2 泡沫排水采气工艺

泡沫排水采气工艺，简称泡排，是我国川南地区应用较多的一种采气工艺。它主要依靠以下原理实现：从井口向井底注入某种能够和水产生乳化作用的表面活性剂——起泡剂。此时水在起泡剂的作用下，其表面张力迅速降低，从而产生大量的泡沫，其自身的密度也随之下降。在油气井内天然气的搅动下，以往水气的依附状态受到破坏，变成泡沫的液体此时就可以在底层能量不变的前提下轻而易举的被水举升到地面，从而实现排水采气的目的。在此工艺中，起泡剂起到了关键的总用，起泡剂起始的状态不同、注入的方式和加入的位置也不尽相同。

1.3 气举排水采气工艺

气举排水采气工艺指的是将加高压的天然气或者氮气注入油气井内，借助于气举阀来混合注入气体与地层产出气体，从而降低注气点以上的流动压力梯度，增大生产压差，排出井底积液，恢复或者提升油气井生产能力的一种人工举升工艺。排液成功的关键在于气举阀、偏心筒、投捞工具及连续气举优化软件的设计。

1.4 电潜泵排水采气工艺

电潜泵，也叫潜油电泵，顾名思义就是随着油管下入一个多级离心泵分离装置，将井中的积液从油管中抽出，重获一定的生产压差，恢复高产的一种机械排水采气方式。电力经过变压器，沿着井下的电缆传动给电泵中的电动机，电动机在获得能够后带动多级离心泵高速旋转。在离心作用下，液相得以实现分离被送到油管，最终排出到地面。液体则通过油套环形空间进入地面采气管道。

1.5 射流泵排水采气工艺

射流泵排水采气工艺主要是靠射流泵中的喷嘴、喉道以及扩散管实现的。地面高压动力流体经过“引擎”喷嘴的作用，形成高速流体，使得混合室内的压力降低。由于射流质点的横向絮动，在存在于混合室周围的高压动力流体与井底部的积液发生混合作用，使得后者不断的被卷入到喉道，在“泵”喉道的作用下，积液获得能量。在扩散管中上升时，流速不断降低，压力随之升高，最后混合流体克服自身的静液柱压力而一举被举升至地面。

2 排水采气工艺应用前景

2.1 组合式排水采气工艺

当前油气田的情况日益复杂，在每一开采阶段所面临的问题也不尽相同，特别是油气藏开发的中后期，随着地层压力的逐渐衰竭，现有的单一排水采气工艺难免会遇到技术上的瓶颈。况且研究领域对于上述各个排水采气工艺的评价也褒贬不一，为此，不妨在今后的发展中大力着手组合排水采气工艺的研究，发挥单一工艺的优势，同时通过组合来弥补各个工艺之间的不足，从而满足各位复杂的油气井开采的需求。

2.2 智能化

在组合现有的排水采气工艺的同时，工艺控制的复杂程度也随之加强，因此生产上要逐步要向操作的集中控制，智能控制方向过渡。尤其是在工艺软件的编制方面，更是要向远程化、遥控化方向迈进。

2.3 与其他学科相结合

排水采气工艺技术是一门含金量高、技术性强的系统工程。除了在自身的设备。技术上下功夫之外，还可以与其余的学科结合起来。比如，我们可以重点研究单井排水与气藏工程相结合的整体防治技术。再比如，也可以根据经济学等原理对于排水采气选用的原则进行重新设计。

[1]刘鸿文,杨川东.四川低孔低渗碳酸盐岩气藏的单井排水采气实践[J].天然气工业.1985.