引言：现阶段，石油和天然气仍是主要能源。由于天然气使用效率更高、更加清洁，近年来天然气消费持续增长，在世界能源构成比例中占比高达45%。然而天然气在我国能源结构中占比仅为2.5%，与世界先进水平具有较大差距。由此可见，我国天然气行业应当加快发展，不仅要提高勘探水平，还要提高开采质量和开采效率。
1.天然气压缩机气举在排水采气过程中的有效应用
1.1气举增产效果显著
四川气田自1978年开始采用有水气藏排水采气工艺，在20多年的实践中取得了良好的应用效果，天然气增产近100×10 8立方米。其中就运用了气举排水采气工艺。这种工艺主要是借助天然气压缩机或者其他外来高压气源，在井桶内注入高压天然气，石井得住气点降低，从而达到降低井底回压的效果，由于压差增大，气液流速增快，有利于增加天然气携带积液的能力，从而实现连续或间歇生产。由于部分气田其他高压气源井缺乏，无法通过外来高压气源向井桶内注入高压天然气，因此天然气压缩机几乎是气举工艺的必要设备。同时天然气压缩机具有操作方便、运输方便，适应性强等诸多优点，不仅能够帮助天然气增产，还能有效节约开采成本，是现阶段我国应用最为广泛的采气装备。
1.2增压开采挖潜效果突出
1980年四川气田内就开始应用增压开采技术，在20多年的开采实践中，增压开采累计应用1621井次，天然气增产69.5×10 8立方米。天然气压缩机也是增压开采过程中使用最为广泛的机械设备。应用天然气压缩机能够将一定的机械能转化为热能，使天然气的压能得到提高，将低压天然气转变为高压天然气，从而增大颈内压差，天然气带液能力提升，实现气井连续或间歇性自喷带水生产，提升增压开采挖潜效果。增压开采工艺技术在我国的应用已经十分成熟，无论新老气田，在开发过程中都会广泛应用增压开采工艺。在长期的实践中证明，天然气压缩机在增压开采工艺中的应用能够显著增强增产挖潜效果。
2.天然气压缩机发展现状
天然气压缩机在国外排水采气中的应用十分广泛，无论是天然气压缩及机械制造，还是产品研发系统都已经十分完善，形成了自己的特色和风格，在便携性、安全性和自动化方面都已经比较成熟。国外成熟的天然气压缩机品牌很多，比较著名的有美国库柏工业公司，英格索兰-兰德公司，奥地利lmf公司等等。其中以库伯公司影响最为深远，不仅能够提供7~2700千瓦动力范围内的所有机型，还有整体式，分体式，燃气式，电动式等多种多样的天然气压缩机型号。国内天然气压缩机发展由于较国外更晚，因此在性能、种类数量，可靠性，安全性，自动化方面都和发达国家之间存在较大差距。我国天然气压缩机现阶段主要面临以下几个困境：一是国内生产厂家没有相关实验台，只负责生产而不注重产品研发，在性能试验方面，模拟试验环境和实际工况存在较大差别，给产品研发带来阻碍。二是国内对增压和气举工艺研究较少，在机械设计、材料研发方面和西方国家仍然存在等级差距，容易出现产品质量问题。三是产品研发较为分散，没有形成整体训练，标准化系列化长度远远落后于先进国家，型号和数量都较少。四是国内天然气压缩机自动化控制系统研究较少、水平较低，导致国内天然气压缩机在质量和可靠性上比较落后，很难获得客户的选择。
3.排水采气压缩机选型
由于排水采气工程的井压力变化幅度较大，因此在天然气压缩机选择过程中倾向于选择高压压缩机。排水采气压缩机选型主要遵循以下要求：
（1）适用范围广
在当前的排水采气工程中，井压力变化范围主要在0.2~35兆帕，最高压力能够达到700兆帕。因此在选择天然气压缩机时更倾向于选择往复活塞式压缩机，因为往复活塞式压缩机的压力范围是所有天然气压缩机中最广的，无论是低压环境还是超高压环境都能够适用。
（2）效率高
活塞压缩机相较于回转式压缩机，不会出现高速气流阻力损失和气体内泄漏等问题，工作效率较高。同时活塞压缩机相较于离心式压缩机，工作原理更为科学更适合排水采气工艺，也是排水采气公益中的不二选择。
（3）适应性强
在适应性方面，活塞压缩机由于压力范围最广，排气量范围最广，是当前所有天然气压缩机中适应性最强的压缩机之一，因此在天然气开采中应用最为广泛。
3.1整体式天然发动机-压缩机组
整体式天然发动机-压缩机组又被称作整体式燃气摩托压缩机组，该系列机组功率范围为45~630 kw，额定转速360~ 440 r/ min，排气压力最高可达35MPa，适用于高温环境、含硫天然气采掘、不同热值天然气压缩、不同机组变工况、压缩机小排量运行等各种复杂情况。我国国产天然气压缩机以成都天然气压缩机厂zty系列整体式天然气压缩机为代表，其系列型号核性能参数如下：
Zty系列天然气压缩机在10多年的发展中，不断优化，目前已广泛使用于蜀南川，东川，中川，西北，贵州，青海，新疆等地，运行良好，性能可靠，能够实现在各种野外恶劣条件下持续生产，且稳定性和可靠性已经和国外同类机型质量水平相当。以西南油气田分公司蜀南气矿包33井为例，其中ZTY265-13#机组和型号为ZTY265 H7- 1/2×4的高压机组，自1997年5月投入使用以来，运行效率高达99.2%，较进口同类机型高1.2%。
3.2车载分体式压缩机
车载分体式压缩机，灵活性较强，机动性较强，但操作和维修难度较大，适用于一些具有一定地层能量、能够在一定情况下实现自喷生产的气井，同时车载分体式压缩机还适用于各类汽水同产井的气举工作或者适用于探索性气举工作。尤其是在探索性气举开展过程中，车载分体式压缩机由于其灵活性和机动性较强的特点，能够在一些汽水井前期出水特征不够明晰的情况下，展开探索性施工。由于车载式压缩机作业成本较低，因此运用车载式压缩机气举试排水，可以在低费用情形下对砌水井出水规律进行摸索，为后期生产和方案制定提供参考和依据，以最小成本减少投资的盲目性和不确定性。除此之外，车载式压缩机适应性强的特点也被广泛运用于增压，应用车载式压缩机进行增压试验，能够事先对气井的产气能力有一个了解，便于后期的工艺选择和设备造型。
总结
随着气田不断开采，部分气田已经进入开采中晚期，开采难度增大，无法实现自喷带水生产。通过气举和增压降低进口生产压力的方式，能够有效恢复气井生产，提高天然气产量。本文最终得出结论：天然气压缩机器具和增压开采是当前最有效的排水采气工艺，增产效果十分显著；整体式压缩机由于性能稳定，工作能力强，更适用于长期作业的气井气举排水采气和增压开采；车载式压缩机，由于机动性强、灵活性强更适用于探索性器具排水采气和增压开采，能够有效降低成本，提高后续开采方案的可行性； Zty系列整体式天然气压缩机作为国产压缩机，在性能上已经和国外相同类型压缩机水平接近，能够满足恶劣环境条件以及高含硫气田等气举排水采气和增压开采需求。天然气压缩机是排气开采工艺中广泛应用的机械设备，研发和优化天然气压缩机对我国天然气行业进步具有重要意义。
参考文献
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