气井排液采气方式与排液采气井安全评价研究

贾宝祥 石晓鹏 许晓琴 武丽霞

摘要：针对气井排液采气问题，本次研究结合国内外排液采气的研究现状，首先对气井排液采气的方式进行全面的研究，对排液采气井进行安全评价分析，为推动我国气井排液采气方式的进一步发展奠定基础。研究表明：在气井生产作业的过程中，会产生大量的水，水资源的参与会使得气井的产量严重降低，严重时可能会导致气井停产，因此，采取合理的排液采气措施对于气井的生产作业十分重要，可以有效的提升气井的采收率，目前常见的排液采气方式为增大压差排液采气、优选管柱排液采气、泡沫排液采气以及气举排液采气，每种方法都有自身的优点和缺点，在实际生产作业的过程中需要对排水采气方法进行合理的选择。

关键词：气井  排液采气  研究现状  安全评价  優选管柱排水采气

1.气井排液采气方式及国内外研究现状

早在上世纪中期阶段，美国和苏联等世界超级大国就开始应用排水采气方式进行天然气的生产作业，目前，该种开采方式已经在世界范围内的气井中得到了广泛的应用，进而使得气井的产量得到了大幅度的提升。我国对于该种开采方式的研究起始于上世纪的七十年代，研究的速度相对较为缓慢，直到上世纪九十年代，在四川气田中才引入到第一台射流泵，使得我国气田开始应用排水采气开采方式，该种开采方式也首次在我国进行了实质性的发展[2]。

1.1增大压差排水采气方式

该种排水采气方法主要是利用零压放空的基本原理，进而达到排水采气的基本目的，该种方式在使用的过程中，需要对气井进行周期性的放空，放空所使用的气嘴直径基本维持在8.0mm-10.0mm之间，使用该种开发方式达到稳产目的的气井数量占我国总气井数量的一半左右，该种开发方式主要是适用于持续性生产能力较强、测压梯度相对较高以及油套压差相对较大的气井，在使用的过程中，减小的速度相对较快，应用也相对较为简单，但是，该种方法也具有一定的缺陷，使用过程中会对地层产生严重的伤害，还可能会大幅降低气井的生产作业时间，同时，也会出现排液不彻底的问题，如果排液不彻底，则排水采气的效果就会受到严重的影响[3]。

1.2优选管柱排液采气方式

该种方式在新投产的气井中十分常见，其主要是通过对自喷管柱的直径进行合理的调整，进而使得天然气流动过程中的滑脱损失降低，最终达到排水采气的基本目的，其要求气井必须具有一定的自产能力，即可以利用地层之中的能量进行生产作业，目前，由于该种方式对于气井生产方式的要求相对较高，所以只是我国部分区域的气井中使用了该种类型的生产方式，其产生的效果相对较为明显，该种开发方式在使用的过程中具有稳产时间相对较长的优点，同时，且携液能力也相对较强，这是该种方式可以起到良好效果的主要原因，但是在使用该种类型开发方式的过程中，气井的井口位置处非常容易出现结蜡问题，同时，对该种开发方式进行现场测试的难度相对较大，这严重阻碍了该种开发方式的进一步发展。

1.3泡沫排液采气开发方式

该种开发方式主要是依靠注入化学起泡剂的方式，使得气井中的含水泡沫数量增加，这些泡沫的密度都相对较低，所以滑脱的损失也相对较低，在开采的过程中非常容易被携带出井口，该种开发方式的稳产时间相对较长，且使用过程中的资源浪费量相对较少，对地层也不会产生较大的伤害，但是使用过程中的流程现象较为复杂，在使用该种开发方式的过程中，工作人员可以在气田现场选择几口气井进行实验，在实验结果相对较好的前提下，在引入该种开发方式。

1.4气举排液采气开发方式

该种排水采气方式主要是应用于已经被水淹没的气井，同时，在部分低压气井中也可以得到有效的应用，但是要求气井必须具有一定的产能，其主要是通过使用抽油机，利用其抽吸运行，进而使得天然气资源可以从套管中排出，水资源主要是从油管中排出，该种方法在使用的过程中具有一定的局限性，如果气井的产水量相对较大，深度较深，则该种方法将无法得到有效的利用，目前，我国部分气田企业已经引进了该种排水采气开发方式，且已经取得了良好的应用效果，该种方法在使用的过程中维护相对较为方便，且取得的效果相对较为明显，但是进口位置处的密封效果难以把控，井下的状况也难以进行有效的分析。

2.排液采气井安全评价研究

针对气井排水采气作业的安全评价问题，本次研究主要是引入事故树评价方法，对四种类型常见的排水采气方式进行安全评价研究。事故树分析方法在使用的过程中，其主要是通过自上向下进行演绎的方式，对风险问题进行合理的安全评价，对不希望出现的问题进行分析，该种方法在安全领域的应用相对较广，可以充分了解风险事故问题出现的原因，并可以找到消除风险事故问题的解决措施，在数据资料相对较为广泛的前提下，还可以对系统失效的概率进行计算，目前，该种方法已经在我国众多的高风险领域中得到了成功应用。

通过使用事故树分析方法对四种常见的排水采气措施进行分析后发现：①对于增大压差方式而言，对压差进行合理的控制和选择十分重要，这是影响安全问题的重要因素，通过对压差进行控制，可以有效降低风险问题出现的概率;②对于优选管柱开发方式而言，对管径的调节十分重要，通过对管径进行合理的调节，可以说得流体以雾状的形式流出，其安全风险问题的主要影响因素就是管柱失效;③对于泡沫开发方式而言，其主要是注入一定量的起泡剂，进而可以使得液体以泡沫的形式流出井口，该项开发方式在使用的过程中面临的安全风险问题为管道的腐蚀以及排液的效果;④对于气举开发方式而言，其主要是通过注入高压气体，进而使得液体可以流出井口，达到提高气田产量的目的，该种方法在使用的过程中面临的安全风险问题为压缩机故障问题或井口装置故障问题，机抽的开发方式在应用的过程中面临的安全风险问题为抽油机故障问题或电缆失效。

3.结论

通过本次研究可以发现，针对气田含水率不断升高的问题，引入排水采气的开发方式十分重要，引入该种开发方式以后，可以有效的提升天然气的开发效率，目前常见的排水采气开发方式可以分为四种类型，分别是增大压差排液采气、优选管柱排液采气、泡沫排液采气以及气举排液采气，每种方法都有自身的优点和缺点，在实际生产作业的过程中需要对排水采气方法进行合理的选择。

参考文献

[1] 韩旭波，汪泳吉，段星宇.关于气井排液采气技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（14）：170.

[2] 吴丽烽，高永亮，毛云龙.排液采气井工艺设计及综合评价软件的研制和应用[J].中国石油和化工，2008（04）：47-49.

[3] 汪海，鲍志强，栾艳春，等.气井气举阀气举排液采气工艺参数设计研究[J].天然气勘探与开发，2005，28（02）：35-38.