气井排水采气工艺技术分析

孙燕 范宝弟 杨晓华

摘 要：我国气田所处的地理地质条件一般都较为复杂，再加上经过长期不断开采以后，气井内部液体逐渐积累出现积水积液现象，造成了气井开采的产量下降，需采取有效的排水采气工艺，以免造成气田采气产效的下降，而且长期存在的积水积液等可能会对开采处的天然气产生污染和损害。因此，本文对排水采气工艺技术进行分析研究，以提高气井天然气的采收率。

关键词：排水；采气；积水积液；井间互联

在气田的不断开发过程中，部分气井会产生积水积液，由于井壁和井底积水积液的推进和各种开采措施不当对气井产生的危害，以及随着气田内部含气量的逐渐降低，造成了气井内部压力的不断降低，使得气井内部的水或液滴不能随着气体排出井外，造成了井内积水积液，影响气井开采天然气的产效，甚至会造成气井提前停产关闭的严重危害。而排水采气工艺技术可以有效的解决气井内部的积水积液问题，减少因积水积液而产生的危害，进而提高气田的开采天然气的产量，延长气井的开采寿命。

一、气井积水积液的原因分析

造成气井内部积水积液主要有两大方面的原因：

一是随着气井的不断开采，地下气层的压力逐渐变小，气井中气体流动速度逐渐减小，气体中的凝析液因气流携带能力不足而被滞留在井筒中，造成气井内部积水积液。

二是由于井内边、底水水压的推进，以及采气作业时压裂酸化增产增注等各种作业措施的影响，造成井筒内水液的累积不断增加，导致气井开采天然气的产气量不断下降。

如果气井内部积水积液的情况不能得到有效地缓解，将会导致气井内形成液柱，对气井的自喷能力造成消极影响，危害严重的甚至会导致气井因水柱压迫而停产关闭。

因此，为了避免气井积水积液现象的发生，保证气田天然气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处理气井内因各种原因出现的积水积液情况，从而解决气田天然气开采过程中的气井积水积液问题， 起到彻底清除或者缓解作用。

二、多种排水采气工艺技术的应用分析

我国气田的地理地质条件在不同区域间差别很大，面对复杂多样的气田地质条件，要求我们在气田开发的过程中必须要采取多种排水采气工艺技术，以满足不同地质条件下气田开采的需要。 排水采气工艺技术是解决气井内部积水积液的有效方法，也是水驱气田生产作业过程中常见的采气技术。

（1）优选管柱排水采气工艺技术

一般情况下，气井产量与油管内径成正比关系，管内径越大，产气量越高。然而在部分气井开采的中后期，随着气藏含量的减少导致气层压力不断降低，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，则有利于提升井内气体流速，提高举升液体的能力，有利于解决气井内积水积液问题。优选管柱排水采气工艺技术具有操作容易、便于管理、免修期长等优点，但存在气井排液量有限不宜过大，油管下入深度有限等不足之处。

（2）泡沫排水采气工艺技术

该技术就是向气井内注入某种表面活性剂，井内积水积液遇到活性剂后，借助于井内气流的不断搅动，会形成大量质量较轻的低密度的稳定水泡沫。水泡沫随气流从井底被携带到地面，从而达到排出井筒积液的目的。起泡剂的分散、洗涤和减阻等作用，使气井内积水积液泡沫化，而且泡沫能够包裹井筒内部分泥沙等污垢，使其在气流作用下随着泡沫排出井外，从而达到疏导气井通道、稳定和增加产量的作用。泡沫排水采气工艺具有作业方便、成本低、见效明显等特点，适合应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。

（3）机抽排水采气工艺技术

机抽排水采气工艺的工作原理是：在积水积液气井中，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。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。通过上冲和下冲的循环运动，泵吸入积水积液，通过油管动力携带液体从井内向井外输出。通过抽油机反复持续的把气井中积累的液体输出到地面，进而降低井筒中液柱对井底的回压，以达到从套管分离出天然气的目的。

（4）气举排水采气工艺技术

该技术就是利用高压气体将气井内的积水积液抬升出井的排水方式。工作原理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。气举排水采气工艺技术受气井斜度、气井深度以及硫化氢等因素的制约性较小，对单井产效提升有明显的作用，而且可以循环启动，减少井内作业频率；但因为考虑到气井底部回压因素，必须严格控制注入气体的压力，气井内的积水积液很难彻底清除，此外，气举排水采气工艺技术对井内压力的增强作用，导致井内施工装置的可靠性要求必须提高。

（5）井间互联激动排水复产工艺技术

井间互联激动排水复产工艺技术与常规的排水采气工艺技术工作机理相反，是一种通过利用相邻的互联气井的天然气将已经提前停产的气井内的积液排除，从而降低停产气井井筒内部液柱回压，随后通过开井激动，提高气井自喷能力和携带液体能力，使停产的气井复产。

井间互联激动排水复产工艺技术应用灵活，当气井因为严重的井内积水积液停产后，可以通过相邻的气井帮助其复产，实现气井间的相互帮助，达到了低投入、高效快速的复产，降低了气井的复产成本。

（6）涡轮泵排水采气工艺技术

该技术是通过涡轮泵代替潜油电机来驱动气井内部的离心泵运转，具有设备成本低、操作简便、耐高温、防腐蚀、性能可靠等特点。在工作过程中，可以将动力液通过动力液油管注入井内，驱动井内的涡轮工作，涡轮带动离心泵旋转，提供动力将井内的积液排除。涡轮泵可以在300℃以上的高温下工作，广泛地应用于斜井、产砂气井和腐蚀性强的气井。

（7）同心毛细管排水采气工艺技术

同心毛细管排水采气工艺技术一般通过向产生积水积液的气井射孔段底部注入化学发泡剂，以此降低气井内部压力，減小井内积水积液的密度，使井内积水积液随气体通过管道排出井外，有效地防止井底积液滞留，提高了排液效率。 同心毛细管排水采气工艺技术可以同时实现清洁气井内部结构、清除井内积水积液、井壁防腐等目的，可以有效地提高气井天然气采收率，防止气体污染，降低了气井采气费用。

同心毛细管排水采气工艺技术安装方便，对于井壁和井底存有积液的气井而言，是简便、理想的技术选择。同心毛细管作为该技术的核心设备可以反复使用，但是要注意在多次使用过程中产生的内部结垢等问题，一旦内部产生结垢，在注入化学试剂时可能堵塞管道，影响气井开采生产。

结束语

排水采气工艺技术可以有效地提高气井开采天然气的产量，延长气井的开采寿命。气井排水采气工艺众多，但优点与局限性并存，在气井开采具体作业时，需要根据实际的地质条件和气井状况有针对性地选择排水采气工艺技术。

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