天然气增压开采工艺技术在气田开发后期的应用研究

黎琴（中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司，重庆408014）

0 引言

我国经济的发展直接导致了能源需求的飞速上涨，为了缓解能源紧张，保障人民的生产、生活需求，国家加大了对清洁能源的开发，而天然气作为世界一次能源中最为清洁环保的能源，其开发利用成为中国能源发展的战略重点之一。然而，在天然气开采后期，气井进入长时间的低压生产阶段后，其递减率越来越高，所以为了提高气井的可采储量，降低气井的递减率，增压开采是气田开发的必经阶段，利用增压开采工艺促进气田的进一步开发因此而成为天然气开发的研究重点，该研究对于提高天然气的采收率有重大的意义。

1 天然气增压开采工艺技术现状

目前天然气增压开采工艺技术已相对成熟，但其在气田开发后期的应用中，仍然存在一些问题影响着应用效果，制约着气田开发效率。比如有些气井出水量大，增压困难，有些气井增压效果不理想；再比如由于增压站地址选择的不合理，导致部分增压气井距离增压站较远，长距离管道输送导致天然气损耗增加，同时无法降低气井井口压力，从而导致增压无明显效果；还比如有些气田增压机选择的不合理导致需要增压的气井无法实现增压，或者气井全部增压后气量仍无法满足压缩机的最低气量标准……这些问题都不利于天然气开采过程中经济效益的提高。因此，本文针对这些问题对增压开采工艺技术的应用对策展开了分析。

2 天然气增压开采工艺技术在气田开发后期的应用对策

2.1 气井区的合理选择

气井区的选择对于增压开采工艺技术的应用效果有着很大的影响，因此在气井开发后期，必须要将气井区的选择纳入考虑范围。气井区的选择需综合考虑气井区的资源储量、管网配备情况及应用增压开采工艺技术后的效果。在选择气井区时，首先要考虑气井区的资源储量，气井区合适的资源储量是保证增压开采效果良好的基础，对于资源储量较好，生产情况较好的气井过早地介入增压开采将浪费成本，对于于资源储量低，生产压力过低的气井，介入增压开采后效果较差，将造成产出与投入不成正比，所以在选择增压开采工艺前需要对气田和气井的资源量进行评价。其次增压气井之间应当相对集中，尽可能减少因长距离管道输送而导致的天然气损耗的增加，同时减少因增开开采工艺的应用而增加的投资，保证技术应用后的收益与相应的投资是成正比的。最后，在增压气井选择时，要分析气井增压后的效果，保证气井井内增压状况良好，以确保增压开采工艺技术能够延长气井或气田的开采时间。

2.2 合理选址

增压站位置的合理选择也是保证增压开采工艺技术应用效果良好的关键因素之一，增压站站址是保证增压输送的重要因素，在选择增压站站址时需要考虑以下几方面的影响：第一，增压站站址与气井井口的距离。增压站站址选择在气井周边效果会更好，这样有利于降低气井井口压力，保证增压效果，同时减少因管道输送而导致的天然气损耗。第二，气井产水情况。对于纯气单井，可以根据具体的情况而进行适当调整增压站站址，增压站的位置可选在气井的不远处，这样更有利于减少了因管道输送而导致的天然气损耗，当然，也可设置在集气站，这样设施的安排也更加的完善，同时也方便管理。对于中高产水气井，其管网易产生积液，为了保证增压开采工艺技术的应用效果，应当将增压站建立在井场。第三，输气管网敷设情况。有些气井井场与集气站距离较远，其输气管道由于地形坡度的原因，管网内容易产生积液，应当将增压站建立在井场距离增压气井较近的地方，以保证气井的增压效果，同时保证足够的气量带出管网中的积液，保证气井生产的顺利进行。

2.3 增压设备的选择

在选择增压设备时，需要考虑气井区的增压气量、天然气的品质、井场温度以及井场的设施情况。不同型号的增压设备所能容纳的最大气量不同，有些增压设备最多只能处理5万方天然气、有些最多能处理10万方天然气、有些最多能处理20万方天然气，所以在选择设备时应考虑集气站的气井生产情况，并对其增压后的生产情况进行评估，从而保证增压效果的最优化。增压设备在选择时应考虑天然气的品质，有些气田所产的天然气可能含有腐蚀性物质，在这种特殊气田的开采中，需要对开采设备进行严格的筛选。同时天然气的开采也会受到温度的影响，在天然气的增压开采中，为了增压设备能够稳定的运转，在一些特殊的环境下，还要求增压设备有着高效的分离器以应对温度对天然气开采产生的影响，因此设备的选择也应当考虑气候因素。有些气井由于地理位置较为偏远，无法连接电源、水源，对这些气井实施增压开采需要考虑对外来电源、水源要求较低或能够不依靠外来电源、水源，安装、维修简单的增压设备。因此在选择增压设备时，必须根据天然气气田增压开采的特点来进行，在某些特殊情况下，为了保证增压气井生产的稳定性，需要对井内增压、输送过程的增压设备等进行合理的选择与改造。

2.4 气田与压缩机工况的协调性

对气井实施增压开采需要根据气井的实际生产情况来进行，由于气井进口的压力值、井内的实际情况、天然气的运输状况都不是固定不变的，面对这种动态的变化，对压缩机的型号、数量等的要求也存在差别。因此在压缩机的选择上，需要根据具体的情况做出调整，保证压缩机工况能够与气田的开采状况相协调，以此来保证增产效果。尤其是一些生产变化较大的气田中，可以对转速、压缩缸余隙等部件的调整来调整工况，来满足气田集输采气的变化情况。比如当气田的气水率相对较高时，需要通过备用机组来预防气田的变化。对开采过程实时监控，是为了对增压开采情况进行及时的调整，能够确保压缩机工况与开采工艺相适应。只有增压开采工艺的应用达到最优值，才能够保证气田开采的经济效益达到最高。

2.5 应用优化

对于天然气增压开采工艺的应用效果，可以通过一定的方法进行优化，保证后续作业的顺利进行。如在页岩气气田的开采中，可以通过计算非线性方程的方式来将增压开采技术进一步优化，保证各个目标值的组合解能够达到最优值，从而保证气井开发后期开采效果的最大化。在天然气增压开采工艺技术的具体应用中，应当在工艺的应用基础上，根据气井的特点来进行应用优化，使其更适应天然气开采的具体情况。

3 结语

天然气能源的需求量在不断上涨，但随着气田开采的不断进行，气井资源量将逐渐降低至最低可采储量，为了进一步提高气井的采收率，必须要通过增压开采设备的应用来使气田的工况重新满足开采标准。通过对增压开采工艺的应用进行研究，对如何达到应用的最优值进行分析，可以有效提高相应气田的采收率，保证我国清洁能源的供应。