前言
天然气是一种清洁、高效的能源，天然气的使用能够有效缓解温室气体的排放。我国的天然气资源储量丰富，但80%气藏为有水气藏，这严重考验着天然气的开发利用。针对地层水和井筒积液的问题，人们逐渐研究出多种排水采气工艺以适应不同的开采条件。对此本文简要介绍了几种常用的天然气排水采气工艺及排水采气工艺选择原则，以期对实际应用有所帮助。
1天然气开采技术综述
产水气井整个生产阶段分为无水生产期和排水采气生产期。在无水生产期产量高、工艺简单、开采成本较低，优化合理的采气速度可延长气井的无水采气期;气井见水后，水气在渗流通道和自喷管柱内形成两相流动，增大了气藏和气井的能量损失，降低了气的相渗透率.从而降低了产气量。在气井出水初期，气井能量充足，产出的气量足以将产出的水携带至地面;随着地层能量的衰竭和出水量的增大，产出的气不足以将产出的水携带至地面，此时则需要采用相关排水采气工艺协助气井生产。排水采气工艺是气井开采中后期提高有水气藏采收率的有效措施，目前常用的排采工艺包括优选管柱、泡沫排采、连续气举、机抽排采、电潜泵排采、柱塞气举及两种或两种以上排采方式的组合排采等。而每种排采方式有其不同的适应性和优缺点。
2气井积液机理及诊断
产出水若不能及时排出，就会聚积在井底，严重时造成气井水淹停产。长时间的积液浸泡还会对地层造成极大的污染和伤害，所以如何有效地排除井底积液和提高气井采收率有着重要的现实意义。而有效排除井底积液需要对含水气井积液机理的认识、积液情况的诊断和排采措施时机的判断。
2.1气井积液机理
气井积液是指气井中山于气体不能有效携带出液体而使液体在井筒中聚积的现象，根据产水气井在流动断面上气相和液相的流速以及气相与液相含量的不同，可将井筒内的流型划分为泡状流、段塞流、环流和雾流。气井投产初期，井筒内气体流速较高，油管内的流型主要为雾流;生产一段时间后，产量下降，从储层到井口的流型会随着气体流速的降低而变化，井口附近一般为雾流，下部为过渡流;而后产量继续降低，导致产量不稳定，过渡流会成为段塞流;随着产量的持续降低，气体无法将液体携至地面，段塞流形成泡状流，若采取措施不当，气井产量会持续降低至最终报废。
2.2气井积液诊断
在气井生产过程中，产水量增大到一定程度时，积液是不可避免的，对气井进行积液预测是掌握气井生产的重要手段。目前主要的诊断方法包括生产情况分析法。
正常生产气井的递减为一条平滑的曲线，当井底发生积液时，产气曲线和油压会突然偏离原来趋势邹然下降，而油套压差也逐渐变大;后采取一定措施后产气量、产液量对有所上升。当产水气井的产气量不足以将产出水携带至地面而开始发生积液，以至于井底流压变大、生产压差变小，产气量和产水量都会大幅度下降，以此导致了油压和套压的下降和油套压差也会增大。综上所述，当气井产气量和产水量都会大幅度下降、油套压差增大，可认定为气井开始积液。
3常规排水采气工艺技术
当气井的产气量低于临界携液流量时，气井开始积液，需采取相关的排水采气措施来协助气井排液。排水采气工艺是气井开采中后期提高有水气藏采收率的有效措施，目前常用的排采工艺包括优选管柱、泡沫排水、柱塞气举、连续气举、有杆泵、电潜泵等，而每种排采方式有其不同的适应性和优缺点。
3.1优选管柱工艺
优选管柱是产水气藏开发中对已不能自喷带水生产的气井，及时调整管柱，改换成较小直径管柱的一种自喷排水采气工艺。优选管柱是一种自喷工艺，工艺可靠、简单，而不需要为此提供任何能量。为了有效提高气井自喷周期，目前优选管柱也广泛应用于新井投产的管柱选择。但工艺井必须有一定的生产能力，无自喷能力的井必须辅以其他诱喷措施复产或采用不压井修井工艺作业。
3.2泡沫排水采气工艺
将表面活性剂(起泡剂)从携液能力不足的生产井井口注入井底，借助于天然气气流的搅动作用，使之与井底积液充气接触，从而减小液体表面张力，产生大量的较稳定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物密度大大降低，以大幅度降低自喷井油管内的摩阻损失和井内重力梯度。该工艺充分利用地层自身能量实现举升，施工容易、收效快、成本低，实施操作简单，不同泡排剂适应不同类型生产井的需要。该工艺工艺要求气井具有一定的自喷能力，无自喷能力的水淹井需要采用放喷或其他诱喷措施;且需定时定量向井筒内添加泡排剂，工艺的排液能力不高。
3.3气举排水采气工艺
气举是在气田开发的中后期，气井本身的能量不足以实现连续自喷排液时，借助外来高压气源并通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，使注气点以上的气液比增高，压力梯度减小，建立较大的生产压差，气液连续从地层流入井底，并以自喷方式流至井口，以恢复水淹井的自喷生产，或作为自喷生产的能量补充，以帮助实现自喷。该工艺相对其他技术有较强的适应性，排液范围为50-500m3/d甚至更高，最大注气深度3200m，适应于气液比和产量变化范围大、出砂、高腐蚀性的井等，但对气源压力和排量要求高。
3.4机抽排水采气工艺
国内机抽排水采气工艺从20世纪80年代开始研究，针对气井机抽排水和有杆泵采油的区别，对油田的抽油装置进行了必要的改进，在机抽排水采气工艺优化设计、延长泵周期和不同于油井的防砂管柱的应用方面有新的进展，改进了机抽配套工艺技术，使之适应于含硫、低压气井。机抽排采设计设备简单，工艺成熟，投资少，不受采出程度影响，但泵挂深度受限，受井斜、井深等条件影响较大等。
3.5电潜泵排水采气工艺
国外20世纪80年代初，国内80年代中期以来，相继将电潜泵用于气藏的强排水，电潜泵排采工艺适用于产水量较大的气井。变速电潜泵排水采气工艺是采用随油管一起下入井底的多级离心泵装置，将水淹气井中的积液从油管中迅速排出，降低对井底的回压，重新获得一定的生产压差，使水淹气井重新复产的一种机械排水采气生产工艺。电潜泵排采设计自动化程度高，安装操作方便，不受井斜限制，但要求高压电源，一次性投资较大，受井深影响，电机、电缆受井温影响。
4结束语
各种排采方式有其各自的优缺点和适用范围，根据气井的生产状况和经济性选用最佳的排采方式;随着技术的不断进步，出现了很多新的排采工艺以进一步提高气藏的采收率。排水采气工艺研究是一项系统的科学研究和技术发展工程。针对不同条件的含水气井应采取不同的开发方式，在优选排水采气方式方法上还有待人们更进一步去研究探讨。
参考文献
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