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摘要：在天然气开采中，排液采气是有水气藏开发的必经阶段，是采气工程技术研究的主要内容和提高气藏采收率的支柱技术。本文结合日常生产实际，介绍了气井自身能量带液采气工艺、化学排液采气工艺、气举排液采气工艺、复合排液采气原理和优缺点。
主题词：天然气开采 排液采气 工艺
中图分类号：TE8
在天然气开采中，随着气藏压力和天然气流动速度的逐步降低，致使气藏中的产出水或凝析液不能随天然气流携带出井筒，从而滞留在井筒中。这些液体在一段时间内聚集于井底，形成液柱，对气藏造成额外的静水回压，导致气井自喷能量持续下降。通常，如果这种情况持续下去，井筒中聚集的液柱终会将气压死，导致气井停产。这种现象便称之为“气井积液”排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排液采气。排液采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的采气工艺。
目前现场应用的常规排液采气工艺可分为：机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。下面结合日常工作经验，介绍四种排液采气的方法和原理。
1、利用气井自身能量带液采气工艺
利用气井自身能量带液采气是最经济的排液采气工艺技术。实际上就是气井合理带液工作制度优选和调整的问题。适用于处于开发中前期，产能和压力有一定调整余地的产液气井。理论依据是两相垂直管流理论。
① 理论计算分析方法
通常采用的理论计算依据是Terner液滴模型最小带液流速理论。但因其计算出的参数与实际相差较大，现场一般不采用。这里不多做介绍。
② 用动能因子调整气井带液
针对垂直管流带液流态的多变性，基于垂直两相管流理论，在实践中研究总结出了利用动能因子计算判别带液状态、调整带液参数的非常规经验方法。
10-7· Q ·（γ·Ts·Zs/Ps）0.5/DF=2.9
式中： F—动能因子；Q—气井产气量；γ—天然气比重；D—油管内径；
Ts，Ps，Zs—油管鞋处的温度、压力、压缩系数
通过对上百井次的气井生产动态进行分析，确定了稳定带液环膜流动能因子经验下限值为F=8.0，即：F≥8.0，气井可稳定带液生产；F<8.0气井带液不完全，易形成积液。依此理论，计算出自喷带液的最小气量，就可以延长气井自身带液采气期。
此项工艺无须投入，操作简便易行，已成为多年来普遍采用的成熟工艺。当然，前提是气井压力和产量有调整的余地。
③ 小油管排液采气工艺
根据动能因子理论，在相同条件下，气井的携液能力与油管内径的平方成反比。在压力、产量和井况不具备调整条件时，通过优选管柱，也可以提高气井自喷带液采气能力。
运用动能因子理论，对气井的带液能力进行了定期分析，计算气井自喷带液采气最小油管内径，并将油管由2寸半更换为2寸。实践证明，在产水量增加的情况下，实现了平稳自喷带液生产。小油管排水采气效果表明：
（a）相同条件下，2寸油管完全带液最小气量比2寸半油管小三分之一，小油管对措施的增产比要求较低。
（b）若非更換了小内径油管，气井压裂后动能因子F仍小于8，不能维持完全带液生产。
（c）更换小油管压裂后，产能和动能因子大幅度上升，带液能力得到加强，计算表明，在相同的自然递减率下，自喷带液生产时间将廷长三分之二。
总结小油管排液工艺应用的成功经验，1997年以来，中原油田相继在47口井实施了更换小油管作业，将油管由2寸半更换为2寸，取得了良好的推广效果。因更换油管须作业压井，将对气层造成污染，故本项工艺一般应在气井进行其它井下作业时同时应用。目前，大多气井都在作业过程中更换成了2英寸小油管。
2、化学排液采气工艺
化学排液采气是应用最早、最有效的成熟工艺技术之一。多年来，应用CT5-7、QJ-98等液态发泡剂和专用高压化学排液工程车，对十几口气井实施了周期注剂化学排液采气，并在实施中不断总结改进完善，形成了一套成熟的化学排液选井和施工工艺技术，并试验成功积液停产气井化学排液诱喷复产工艺方法，拓展了化学排液采气的适用范围。2002年，又开展了井口平衡罐连续注剂排液试验，并取得了成功。
化学排液采气技术关键：
（a）化学排剂与地层温度和流体的配伍性良好；
（b） 注剂时机、剂量、周期要适当；
（c） 油管串要严密、不漏，避免药剂短路。选井原则：（产水气井）。
生产中，产量逐渐减小，油套压差逐渐增大、显示积液的气井；流压梯度较大（流压梯度>0.5Mpa/100m）且自上而下有明显增大的气井。
3、气举排液采气工艺
气举是一项适应性很强的最有效的油气井排液增产复产工艺，但其缺点是依赖于高压气源。
利用气田内部高低压井并存的有利条件，在未增加任何地面增压注气设备的情况下，根据不同条件产液气井的特点，先后开展了多种气举排液工艺技术试验，取得了大量的成功经验。主要工艺技术方法包括：
（1）原管柱间歇气举工艺
引用临井高压气通过积液井自身集气管线对积液井实施原管柱短时间气举，井口放喷排液。一般适用于地层压力较低（低于气举气源压力），产液量很小的积液停产气井的短时间或周期性诱喷复产。
（2）井间互联井筒激动排液诱喷复产工艺
该工艺是中原油田在气举实践中开发出的一项积液停产气井快速诱喷复产工艺。适用于作业压井或非自然停产的积液停产气井的诱喷复产。条件是气田内部高低压井并存。实施该工艺要先对站内和井口流程进行简单改造。该工艺区别于其它排液工艺的特点是：通过将部分井筒积液暂时压回地层，降低井筒液柱高度和液柱回压，再实施放喷排液生产。 在实施中，通过井间互联流程将站内高压井（最好是不产水井）的高压气导入该井的集气管线，打开井口阀门，油套同注向井内加压并维持3-5个小时，把部分积液有效压回地层；然后开井放喷或进站生产。一般情况下，半个小时以内，该井就可以恢复正常生产。
计算分析和实践表明，只要气源井的井口恢复压力不低于积液停产井井底压力的0.75倍，即可复产成功。气源易找，适用期长。
（3）复线连续气举工艺
适用于积液井地层压力较高，或气源井井口压力较低时，实施连续气举排液采气。应用情况：2001年以来，先后在两口井应用，分别使两井获得了1.0和0.5万方的连续产能。
（4）柱塞气举排液采气工艺
柱塞排液采气工艺是一种利用投放在井筒油管内的柱塞的上下运动来排除和防止井筒积液的间歇气举排液采气工艺。该工艺设备对井筒管柱的工况条件要求不高（包括井斜和轻度弯曲），安装施工方便，工艺完善。
4、复合排液采气
两种或两种以上排液采气工艺技术组合进行复合排液。根据气井生产特点和排液采气实施条件的变化，在单项工艺无法恢复气井稳定生产的情况下，开展了复合排液采气工艺的研究试验，并取得可喜成果。
（1）井筒激动诱喷+气举阀连续气举复合联作工艺——在气举方案设计中，利用井筒激动诱喷工艺中的合压激动过程有降低井筒液面高度的作用，在保证气举诱喷效果的前提下，以合压激动后的液面作为气举设计的初始液面，可增加各級气举阀的下入深度，减少气举阀级数。
（2）气举阀+复线连续气举工艺——先用气举阀掏空井筒积液，然后利用复线连续注入高压气，分别维持了连续产能。
（3）液氮+连续气举联作工艺——先用液氮排液，紧随其后连续气举维持生产。适用于地层产液量大、气源压力较低的气井排液复产。
（4）液氮+化学排液联作工艺——先用液氮快速掏空井筒积液，紧接着实施化学排液维持气井的连续带液生产。适用于有一定产能、地层产液量大、临近无气举气源的气井排液复产。
（5）化学排液+连续气举联作工艺——先实施高压气举掏空井筒积液，紧接着向井筒注入发泡剂，并降低注气量，维持气井带液生产。适用于井底流压和产能较低、产液量不大但对生产影响大的气井排液采气。
（6）化学排液+井筒激动诱喷复合联作工艺——在实施井筒激动诱喷开井前，向井筒油管及环空内注入适量化学排液剂，实施化学排液辅助，充分发挥有限的井筒储容气体的激动诱喷排液作用，缩短诱喷周期，提高排液效果和诱喷成功率。
排液采气是天然气开采的必经阶段，通过对不同的井况，应选用不同的排液采气方法，可以提高气藏采收率，取得较好的经济效益。
主题词：天然气开采 排液采气 工艺
中图分类号：TE8
在天然气开采中，随着气藏压力和天然气流动速度的逐步降低，致使气藏中的产出水或凝析液不能随天然气流携带出井筒，从而滞留在井筒中。这些液体在一段时间内聚集于井底，形成液柱，对气藏造成额外的静水回压，导致气井自喷能量持续下降。通常，如果这种情况持续下去，井筒中聚集的液柱终会将气压死，导致气井停产。这种现象便称之为“气井积液”排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排液采气。排液采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的采气工艺。
目前现场应用的常规排液采气工艺可分为：机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。下面结合日常工作经验，介绍四种排液采气的方法和原理。
1、利用气井自身能量带液采气工艺
利用气井自身能量带液采气是最经济的排液采气工艺技术。实际上就是气井合理带液工作制度优选和调整的问题。适用于处于开发中前期，产能和压力有一定调整余地的产液气井。理论依据是两相垂直管流理论。
① 理论计算分析方法
通常采用的理论计算依据是Terner液滴模型最小带液流速理论。但因其计算出的参数与实际相差较大，现场一般不采用。这里不多做介绍。
② 用动能因子调整气井带液
针对垂直管流带液流态的多变性，基于垂直两相管流理论，在实践中研究总结出了利用动能因子计算判别带液状态、调整带液参数的非常规经验方法。
10-7· Q ·（γ·Ts·Zs/Ps）0.5/DF=2.9
式中： F—动能因子；Q—气井产气量；γ—天然气比重；D—油管内径；
Ts，Ps，Zs—油管鞋处的温度、压力、压缩系数
通过对上百井次的气井生产动态进行分析，确定了稳定带液环膜流动能因子经验下限值为F=8.0，即：F≥8.0，气井可稳定带液生产；F<8.0气井带液不完全，易形成积液。依此理论，计算出自喷带液的最小气量，就可以延长气井自身带液采气期。
此项工艺无须投入，操作简便易行，已成为多年来普遍采用的成熟工艺。当然，前提是气井压力和产量有调整的余地。
③ 小油管排液采气工艺
根据动能因子理论，在相同条件下，气井的携液能力与油管内径的平方成反比。在压力、产量和井况不具备调整条件时，通过优选管柱，也可以提高气井自喷带液采气能力。
运用动能因子理论，对气井的带液能力进行了定期分析，计算气井自喷带液采气最小油管内径，并将油管由2寸半更换为2寸。实践证明，在产水量增加的情况下，实现了平稳自喷带液生产。小油管排水采气效果表明：
（a）相同条件下，2寸油管完全带液最小气量比2寸半油管小三分之一，小油管对措施的增产比要求较低。
（b）若非更換了小内径油管，气井压裂后动能因子F仍小于8，不能维持完全带液生产。
（c）更换小油管压裂后，产能和动能因子大幅度上升，带液能力得到加强，计算表明，在相同的自然递减率下，自喷带液生产时间将廷长三分之二。
总结小油管排液工艺应用的成功经验，1997年以来，中原油田相继在47口井实施了更换小油管作业，将油管由2寸半更换为2寸，取得了良好的推广效果。因更换油管须作业压井，将对气层造成污染，故本项工艺一般应在气井进行其它井下作业时同时应用。目前，大多气井都在作业过程中更换成了2英寸小油管。
2、化学排液采气工艺
化学排液采气是应用最早、最有效的成熟工艺技术之一。多年来，应用CT5-7、QJ-98等液态发泡剂和专用高压化学排液工程车，对十几口气井实施了周期注剂化学排液采气，并在实施中不断总结改进完善，形成了一套成熟的化学排液选井和施工工艺技术，并试验成功积液停产气井化学排液诱喷复产工艺方法，拓展了化学排液采气的适用范围。2002年，又开展了井口平衡罐连续注剂排液试验，并取得了成功。
化学排液采气技术关键：
（a）化学排剂与地层温度和流体的配伍性良好；
（b） 注剂时机、剂量、周期要适当；
（c） 油管串要严密、不漏，避免药剂短路。选井原则：（产水气井）。
生产中，产量逐渐减小，油套压差逐渐增大、显示积液的气井；流压梯度较大（流压梯度>0.5Mpa/100m）且自上而下有明显增大的气井。
3、气举排液采气工艺
气举是一项适应性很强的最有效的油气井排液增产复产工艺，但其缺点是依赖于高压气源。
利用气田内部高低压井并存的有利条件，在未增加任何地面增压注气设备的情况下，根据不同条件产液气井的特点，先后开展了多种气举排液工艺技术试验，取得了大量的成功经验。主要工艺技术方法包括：
（1）原管柱间歇气举工艺
引用临井高压气通过积液井自身集气管线对积液井实施原管柱短时间气举，井口放喷排液。一般适用于地层压力较低（低于气举气源压力），产液量很小的积液停产气井的短时间或周期性诱喷复产。
（2）井间互联井筒激动排液诱喷复产工艺
该工艺是中原油田在气举实践中开发出的一项积液停产气井快速诱喷复产工艺。适用于作业压井或非自然停产的积液停产气井的诱喷复产。条件是气田内部高低压井并存。实施该工艺要先对站内和井口流程进行简单改造。该工艺区别于其它排液工艺的特点是：通过将部分井筒积液暂时压回地层，降低井筒液柱高度和液柱回压，再实施放喷排液生产。 在实施中，通过井间互联流程将站内高压井（最好是不产水井）的高压气导入该井的集气管线，打开井口阀门，油套同注向井内加压并维持3-5个小时，把部分积液有效压回地层；然后开井放喷或进站生产。一般情况下，半个小时以内，该井就可以恢复正常生产。
计算分析和实践表明，只要气源井的井口恢复压力不低于积液停产井井底压力的0.75倍，即可复产成功。气源易找，适用期长。
（3）复线连续气举工艺
适用于积液井地层压力较高，或气源井井口压力较低时，实施连续气举排液采气。应用情况：2001年以来，先后在两口井应用，分别使两井获得了1.0和0.5万方的连续产能。
（4）柱塞气举排液采气工艺
柱塞排液采气工艺是一种利用投放在井筒油管内的柱塞的上下运动来排除和防止井筒积液的间歇气举排液采气工艺。该工艺设备对井筒管柱的工况条件要求不高（包括井斜和轻度弯曲），安装施工方便，工艺完善。
4、复合排液采气
两种或两种以上排液采气工艺技术组合进行复合排液。根据气井生产特点和排液采气实施条件的变化，在单项工艺无法恢复气井稳定生产的情况下，开展了复合排液采气工艺的研究试验，并取得可喜成果。
（1）井筒激动诱喷+气举阀连续气举复合联作工艺——在气举方案设计中，利用井筒激动诱喷工艺中的合压激动过程有降低井筒液面高度的作用，在保证气举诱喷效果的前提下，以合压激动后的液面作为气举设计的初始液面，可增加各級气举阀的下入深度，减少气举阀级数。
（2）气举阀+复线连续气举工艺——先用气举阀掏空井筒积液，然后利用复线连续注入高压气，分别维持了连续产能。
（3）液氮+连续气举联作工艺——先用液氮排液，紧随其后连续气举维持生产。适用于地层产液量大、气源压力较低的气井排液复产。
（4）液氮+化学排液联作工艺——先用液氮快速掏空井筒积液，紧接着实施化学排液维持气井的连续带液生产。适用于有一定产能、地层产液量大、临近无气举气源的气井排液复产。
（5）化学排液+连续气举联作工艺——先实施高压气举掏空井筒积液，紧接着向井筒注入发泡剂，并降低注气量，维持气井带液生产。适用于井底流压和产能较低、产液量不大但对生产影响大的气井排液采气。
（6）化学排液+井筒激动诱喷复合联作工艺——在实施井筒激动诱喷开井前，向井筒油管及环空内注入适量化学排液剂，实施化学排液辅助，充分发挥有限的井筒储容气体的激动诱喷排液作用，缩短诱喷周期，提高排液效果和诱喷成功率。
排液采气是天然气开采的必经阶段，通过对不同的井况，应选用不同的排液采气方法，可以提高气藏采收率，取得较好的经济效益。