煤层气井排水采气技术

排水采气工艺技术排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。

自五十年代美国首次将抽油机用于中小水量气井排水以来，到目前国外已发展了优选管柱、机抽、泡排、气举、柱塞举升、电潜泵、射流泵、气体射流泵和螺杆泵等多套成熟的单井排水采气工艺技术。

近年来，在这些应用已较为成熟的工艺技术方面的发展主要是新装备的配套研制。

国外还研究应用一些新的排水采气技术，如同心毛细管技术、天然气连续循环技术、井下气液分离同井回注技术、井下排水采气工艺、带压缩机的排水采气技术。

我国排水采气工艺以四川、西南油气田分公司为代表完善配套了泡排、气举、机抽、优选管柱、电潜泵、射流泵等六套排水采气工艺技术，并在此基础上研究应用了气举/泡排、机抽/喷射复合排水采气工艺。

1.泡沫排水采气工艺技术药剂由单一品种的起泡剂发展到了适合一般气井的8001—8003、含硫气井的84—S，凝析气井800（b）发泡剂，以及泡棒、酸棒和滑棒等固体发泡剂。

该工艺排液能力达100m3/d，井深可达3500m左右。

在泡沫排水采气工艺中国外还应用了同心毛细管加药工艺，它是针对低压气井积液、油气井防蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具，通常用316型不锈钢不锈钢制成，盘绕在一个同心毛细管滚筒上。

整套装置包括一个同心毛细管滚筒、一台吊车和一套不压井装置。

在同心毛细管底部装一套井下注入/单向阀组件。

化学发泡剂通过同心毛细管注入后经过单向阀被注入到井底。

这种同心毛细管柱可以在同一口井中重复多次使用，也可以起出用于别的气井，具有经济、安全和高效的特点，其最大下入深度可达7315m。

2.优选管柱排水采气工艺技术开发了多相垂直管流动的数学模型、求解软件和诺模图，建立了气井井眼连续排液合理管柱，从而优化了设计和生产方式。

适用于井深小于3000m，产水量小于100m3/d，有一定自喷能力的气井。

3.气举排水采气工艺技术在气举排水采气工艺技术方面,主要是在气举优化设计软件和气举井下工具等方面发展最快。

气井排水采气工艺技术探索摘要：气井开采会降低地层压力，当地层压力无法举升一定量的水时，井底会聚集大量液体，形成液柱，进而可能导致气井丧失自喷能力，甚至导致气井完全停产。

为了避免这一问题，就需要应用排水采气工艺技术，及时处理井底的积液，以确保气井的正常开采。

基于此，本文阐述了排水采气的概念，并对气井排水采气工艺技术展开探究。

关键字：气井；排水采气；工艺技术前言在社会的快速发展中，对于天然气的需求量不断增加。

气井的环境对顺利开采有着极大的影响，不过，在气井的开采过程中，很容易发生积液现象，在井底高压低温的作用下，积液会发生水合物冻堵情况，阻碍天然气的正常开采。

针对这一问题，通过应用排水采气工艺技术，完成气井排水，有效处理井底积液为，从而为天然气的正常开采奠定良好基础。

1排水采气概述排水采气指的是借助相关技术手段，把气井下的天然气排出去，在这个过程中，需要将液化的天然气排掉。

排水采气技术是天然气采集中的关键，只有处理好地层中的水资源，才能够防止井下出现大量积液，进而提升天然气的采集效率。

在天然气开采中，出水问题难以避免，若不能及时排除井下的水资源，则会影响天然气的开采效率。

2气井排水采气工艺技术2.1井下节流排水采气技术井下节流排水采气技术在实际应用中主要是在井下安装节流器，实现井内节流、降压，提升流速，使得井口压力保持稳定，借助地热能量，对于水合物的生成条件加以改善，避免其生成，这样可以减少井下积液的形成量。

节流器内的流体有两种类型，即临界、亚临界流动，依据节流器出入口压力比值能够区分流体状态，由于采气前期的井外压力较小，在节流器处则会形成较大的压差，流体处于临界流动状态，优化装置气嘴的直径，能够使流体状态发生改变，为该工艺的实施奠定基础。

同时，对卡瓦式节流器进行改进，优化胶桶的伸缩率、硬度、拉伸强度、压缩率等各项性能参数，进而有效提升其使用性能。

在采气过程中，企业选择哪一种排水采气工艺，对具体采气效率有着极大的影响，在选择具体工艺时，应先确定开采的条件，依据环境合理选择工艺。

煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长，煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。

煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气，其主要成分为甲烷。

煤层气的开采技术越来越成熟，其对环境的污染也得到了有效控制，因此其广泛应用已经成为一种趋势。

一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附，同时由于煤层下方的地质压力，煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力，使煤层内的天然气产生自然游离现象。

因此，引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。

二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式：地面采气和井下采气。

地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出，井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。

1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力，从而通过孔洞将天然气排出。

其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。

2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破，使煤层内的天然气得到释放。

其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。

3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射，将煤层进行轻微的破碎，从而使煤层内的天然气更容易释放。

其主要包括弹力冲击和气流冲击等。

4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水，使煤层裂隙和孔隙变得更加通透，从而使天然气能够更加顺利的排出。

其优点是可以提高煤层气提取率，但需要高温高压的流体。

三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源，避免大量的矿山和工厂污染，具有很强的环保性。

(2) 煤层气可以提供稳定的能源，不受气候和季节限制，可以作为一个重要的能源储备。

(3) 煤层气钻探和开采成本低，可以大量释放能源，为国家经济发展提供有力支持。

2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯，如果处理不当，会对环境产生危害。

煤层气井排采一般包括如下三个阶段：第一阶段一保持高导流能力的人工裂缝。

若压裂后井口压力未扩散完，可先装油嘴或针形阀控制放喷，油嘴大小根据产量和井口压力、煤层情况而定，保证井口不出大量煤粉和压裂砂前提下，排液量一般控制在2～4 m3／h。

待井口压力降为零后，溢流量不大的情况下，下人已选择好的泵。

此时，地面流程及地面排采设备应提前安装好。

排采初期，关闭套管阀门，油管以适当泵送能力排出水，同时要监测环空液面，适时调整排采设备的工作制度，使液面最好每天下降2o～40 m，这一阶段时间尽可能长一些，其目的是保持压裂后形成一个稳定的高导流能力的裂缝。

如果套管出现高真空，应暂时打开套管阀门，使压力趋于平衡。

在这一阶段，随着排水，首先表现出一部分游离气和溶解气产出，过一段时间后，环空液面降低，井底附近储层压力降低到解吸压力，吸附气开始解吸。

当储层压力接近解吸压力时要特别注意，这时易产生一个突变，一般表现为气产量突然增大，套压增大，有时气会将环空水带出，造成环空液面突然下降。

这一突变，对于比较疏松的煤层，极易出大量的煤粉，可能造成填砂裂缝的堵塞。

对于较软的煤层，可能由于储层孔隙压力突然降低，造成割理关闭，从而影响煤层渗透性。

当接近解吸压力时，适当放慢降液速度，控制套压，并使储层压力仍然缓慢下降。

第二阶段——合理地控制井底流压。

在排采初期，由于液面降低，有效应力增加，导致割理间隙减小，孔隙度降低，渗透率减小。

当吸附气开始解吸后，煤层割理收缩，孔渗性增加，继续降低流压，有利于弥补应应作用造成的割理闭合。

在这一阶段主要通过控制环空液面来控制井底流压。

套压升至约1 MPa左右，可用套管针形阀或较小油嘴控制开始产气。

由于继续排水，液面缓慢下降，同时逐步加大油嘴使套压降低，减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水，目的是在环空液面降低到泵的吸人口后，地面压力长期保持在正常工作的范围(O．05～0．1 MPa)。

第三阶段——稳定生产阶段。

中联煤层气有限责任公司煤层气行业标准煤层气井排采工程技术规范1999-04-01发布 1999-05-01实施中联煤层气有限责任公司发布中联煤层气有限责任公司煤层气行业标准煤层气井排采工程技术规范1范围本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。

本标准适用于煤层气井的排采作业工程。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。

中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业 起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业 洗井作业规程SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业 通井、刮削套管作业规程SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业 探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法3 排采总体方案的制定3.1基本数据3.1.1钻井基本数据钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。

3.1.2完成套管程序完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。

3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段3.1.4解吸/吸附分析成果包括含气量、含气饱和度、临界压力3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。

3.2 排采总体方案3.2.1排采目的3.2.2排采目的层及排采方式3.2.3排采设备及工艺流程设计3.2.4排采周期3.3工艺技术要求3.3.1动力系统3.3.2抽油机3.3.3泵挂组合3.3.4 地面排采流程a.采气系统；b.排液系统；3.4排采作业管理3.4.1设备管理3.4.2排采场地、人员3.4.3排采资料录取3.4.4排采动态跟踪3.4.5排采汇报制度3.5安全、环保及质量要求3.6应提交的资料、报告3.6.1施工设计书(一式十份)3.6.2排采资料(一式两份)a.排采日报、班报b.排采水样半分析原始记录c.排采水样全分析报告d.排采气样全分析报告e.排采水、气产量动态曲线f.液面资料、示功图资料g.修井资料h.阶段性总结报告3.6.3总结报告（一式十份）3.7排采主要设备、材料4 泵抽系统及地面流程的安装4.1泵抽系统4.1.1执行《中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法》。