油气田开发后期天然气增压开采工艺技术

油气田开发后期天然气增压开采工艺技术

郭威

（大庆油田有限责任公司采气分公司  黑龙江大庆  163000）

摘要：油气田开发至中后期，井底压力缺乏的问题显著，传统的油气田增压技术已难以满足天然气开采需求，而天然气增压开采技术的出现在一定程度上解决了这一难题，为油气田开发提供了新的思路。文章对天然气增压开采工艺技术做出了详细分析，希望可提升我国天然气开采效率。

关键词：油气田开发；天然气增压开采；工艺技术；合理应用

天然气增压开采工艺技术能有效解决油气田开发后期油井压力不足引起的开采难问题，全面提高天然气开采效率，缓解我国天然气能源紧张的现状，对基于环境保护的可持续发展战略进一步深化也有益处。如今，我国多数油气田均已逐渐步入开发后期阶段，此时展开对天然气增压开采工艺技术的深度研究，是极有必要的。

1.油气田开发后期的天然气增压开采工艺技术原理

步入开发后期的油气田已经历了长期的开采活动，其井底压力将处于持续衰减的过程中，直至达到衰竭状态。井底压力的变化将提高天然气采后的外送难度，进而提高天然气开采活动整体难度。最终，导致该油气田的天然气产量无法满足常规开采需求。除压力问题以外，油气田开发后期还常遇到井底积水的问题，这也是开发后期的油气田中的常见问题，无论是正式开采还是前期勘测阶段，积水都将影响现场作业[1]。如过多的水聚集，影响现场勘测结果的准确性后，可能导致设计偏差，将严重影响开采、运输效益。而天然气增压开采工艺技术能显著解决上述问题。该技术的基本原理是通过提升井底压力的方法，使油气田内部重回开采前中期的压力状态。通常情况下，使用天然气增压开采工艺技术的主要方法为定容弹性气藏衰竭式开采，可以确保已步入后期的油气田依然能稳定开采，并保持较高的采收率。增压开采工艺技术会使用增压系统设备，将气田外部压力作用于井底，调整井底输送至井口的低压天然气，使压力逐渐回升直至达到正常状态。在实践中，天然气增压开采供应技术还能分离井底的天然气与水汽，基本可以解决后期油气田的常见问题，保证天然气开发的稳定性、安全性与开采效率。

2.油气田开发后期天然气增压开采工艺技术的有效应用

2.1正确选用技术

天然气增压开采工艺技术可按照其增压所用能量来源，分为机械增压与热力学增压。机械增压需使用离心机、容积式压缩机等机械设备，凭借其机械动能实行加压。在实践中，机械增压的操作简便，响应速度较快，具有相对广泛的压力范围，能在有限条件下达到较好的增压效果。热力学增压是由热胀冷缩原理衍生而来的，借助升温扩张气体体积达到增压目的，可使用回炉式增压机、低温液氮增压机等热力学增压设备实施。在实践中，热力学增压多用于有高冷却处理需求的场合，具备一定的节能效果，但需消耗一定能源。想要发挥出天然气增压开采工艺技术在油气田开发后期开采作业中的使用效果，必须根据油气田的实际情况以及开采需求，选择适用的增压技术类型。

2.2科学选择气田

选择气田是使天然气增加开采工艺技术达到预期效果的关键步骤，了解气田形势，并选择对应的增压工艺技术，不仅能最大限度发挥出该技术优势，还能体现出该技术的因地制宜特征。与此同时，科学选择气井、气田，能有效降低天然气开采过程中造成的成本浪费或环境污染问题，是绿色环保理念的最佳体现。

首先，工作人员需对油气田的地质构造、地下水情况及地下储气条件做出系统分析，科学选址，确定气井位置。选址必须考虑到当地地形地貌及岩石层结构特征，了解将对气体运输、移动造成负面影响的各方面因素，包括但不限于地下岩土层、岩性渗透率，还应根据不同区域的气藏特征分别选址，找到最佳气藏突破口后，评估其储气能力、天然气的实际含量等[2]。

其次，不同油田储气模式不同，可用的天然气增压开采工艺技术及增压开采方案也应不同。因此，必须对该处地形地貌、各区域的储蓄方式、含气层的地质构造做深度分析，设计完整且极具针对性的增压开采方案，必要时可将多个气藏组合起来，构成复合气田或复合气井，或采用横向钻孔、双重动脉法等特殊工艺，提高天然气增压开采工艺技术的应用效果。

最后，完成前期开采方案编制后，应基于实际的岩石性质，包括其物理特性或化学特性，对已有方案做进一步改良、调整、优化，使工艺流程更可行、更自然。

2.3调整技术参数

技术参数的精准性将直接决定天然气增压开采供应技术的应用效果。在调整技术参数，确定工艺参数时，要综合考虑多方面要素，包括但不限于压缩比及井下天然气的温度与具体流速。其中，对压缩比的控制是对天然气进入压缩机前、后实际压力数值比例关系的控制，工作人员要视现场实际情况和天然气开采的实际需求，对压缩机运行参数进行调整，达到控制天然气产量的目的。而对天然气温度与流速的控制，则要理解天然气的物理性质，温度越高的天然气密度越低，越易被压缩，流动性更高。而天然气流速则特指其在管道内的瞬时流量。基于伯努利定律，在天然气增压开采时，通过技术手段提升其流速，自然可使其压力上涨

[3]。

2.4多元方法辅助

为进一步提高天然气增压开采工艺技术的使用效果，油气田开发后期往往还需要其他技术、工艺、方法作为辅助，使该项技术更好地适应多变且复杂的油气田环境，形成较高的生产效益。针对不同油气田的生产情况及天然气增压开采工艺技术的实际应用情况，可使用的辅助方法众多。如想提高油气田内部注水效果，便可在原有工艺流程上增加注水压力与流量的强化、提升操作，改变目前的蓄注情况。又如增压开采期间，井底将积攒一定数量的沉积物，此时应辅以井筒清洗操作，维持作业区的洁净。如有必要，还可引入自动化控制系统以及信息化监控手段，对天然气增压开采工艺技术的实际应用做出全覆盖式的监督管理，进一步提高该工艺技术的合理应用效果。

3.结束语

如今，我国许多油气田的开采已步入后期，部分油气井已出现井况恶化的问题，难以正常开采，使用天然气增压开采工艺技术，可有效解决油气井后期开采难题。在应用中，工作人员务必做好前期勘测，了解本次开采需求及其实际特征后，选择增压开采技术类型，再科学选择油气田，仔细调整方案细节、技术参数，并视实际情况采取多元化的辅助方法。

参考文献：

[1]朱琳.气田开发后期天然气增压开采工艺[J].化学工程与装备,2022,(07):106-107.

[2]王金平,耿雪丽.油气田开发后期中天然气增压开采工艺技术的应用[J].化工管理,2022,(18):133-135.

[3]刘亚民,孙进军.气田开发后期天然气增压开采工艺技术的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(18):201-202.