前言
天然气的使用量越来越多，使得天然气的开采需求随之增加。不断完善天然气的开采工艺，能够有效保障天然气开采过程的安全，有助于开采效率的提升。在天然气开采过程中，排水采气工艺的应用十分广泛。不同的气井具备不同的储层特征以及生产动态特征，探索出不同气井使用的排水采气工艺能够提高天然气的采收率和油气产量。因此，对于天然气开采排水采气工艺适用效果的思考具有十分重要的理论意义与实践价值。
1排水采气工艺适用性评价
不同排水采气工艺的本质原理都是从压力和携液两方面单独或共同作用来实现井筒排液。一方面可以通过改善压力供给，降低井底回压，提高产气量;一方面可以通过降低井筒临界携液流量，提高排液量。目前页岩气田现场常用的排水采气工艺包括井口增压、泡排、柱塞气举、优选管柱等非补能工艺，以及连续气举、电潜泵、射流泵等补能工艺。开展页岩
气井排水采气工艺适用性分析和成本分析，得到工艺作用原理、适用条件与经济性。
选择排水采气工艺的技巧
2天然气开采工艺的应用原则
国内外所常用的排水采气方式主要包含三大类：一是气体动力学方式，如机油排水采气工艺；二是化学方式，如泡沫排水采气工艺；三是机械方式，如深抽排水采气工艺。这些不同的排水采气工艺适用于不同的范围，因此在选择时，需要遵循一定的原则。
（1）详细地了解天然气井所在地的地质条件、地貌特征，开发史及现阶段开采情况等基本资料；
（2）分析与归纳各种天然气的排水采气工艺特点，并对不同的开采工艺实用性能予以分类；
（3）对于有些天然气井，由于井内的气压较高，需优先考虑气具排水排气的开采工艺；
（4）开采天然气期间，应有效地测定井中的最大气压与水分含量等情况，有效地分析气井的内部环境，选用最适用的排水采气工艺；
（5）在开采中，若发现天然气的储量变大，且气井内蕴含很大的水气。此时最好选择低部位，应用排水排气工艺，有效地治理井内积水问题，调整天然气的开采状态；
（6）在选择天然气开采的排水采气工艺时，有必要进行经济层面的分析，企业收益主要包括成本与利润，若采气工艺的效果相同，应优先选择成本低、效率高的开采工艺。具体成本包括人工、设备运行及维护、工艺等方面。
3 天然气开采排水采气工及艺适用效果
3.1 优选管柱排水采气技术
优选管柱排水采气工艺是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱的大小，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。优选管柱排水采气技术是通过更换自喷管柱，利用气井自身能量进行的一种排水采气技术。当油管直径过大时，可以降低天然气的摩阻损失，但气体流速、井底流压均会下降，天然气的携液能力快速下降，无法将地层水等液体携带至地面，井底产生积液，造成气井生产异常；当油管直径过小时虽可以提高天然气携液能力，但天然气与油管的摩阻损失大，造成气井产量下降。优选合理大小的油管对利用气井自身排水采气是十分必要的。在气井生产后期，天然气产量较低，井底能量相对不足，通过更换小直径油管可以很好地排出井底积液，恢复气井生产。优选管柱排水采气技术工艺简单，方便施工、管理，在小投入的情况下可以取得很好的经济效益。优选合理管柱的内容包含以下两个方面：对排液能力比较好、流速比较高，产水量比较大的天然气井，可适当的放大管径生产，如此便能达到提高井口压力，减少阻力损失，增加产气量的目的；对于生产中后期的天然气井，因产量与井底压力都已降低，排水能力较差，所以必须相应的更换小管径油管，即采用小油管生产，以增强气流的携液能力，减少或排除井底积液，使天然气井能够正常生产，延长气井的自喷采气期。
3.2 气举排水采气技术
气举排水采气(简称气举)是将高压气体(天然气或氮气)注入井内，借助气举阀实现注入气与地层产出流体混合，降低注气点以上的流动压力梯度，减少举升过程中的滑脱损失，排出井底积液，增大生产压差，恢复或提高气井生产能力的一种人工举升工艺.连续气举排水采气工艺适合于水淹井复产及气藏强排水，排水方式主要含有三种类型：开式气举、半闭式气举和闭式气举，气举排水采气工艺技术所需的设备简单、易操作，但对设备安全性要求高，另外由于高压气的注人，对气井回压造成影响，无法将天然气采至枯竭，降低了天然气的采收率。
3.3 电潜泵排水采气技术
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力经变压器、控制屏、井下电缆传送至井下电动机，电动机带动井下分离器、离心泵高速旋转，井液通过分离器而进入多级离心泵被送至油管，最后排出地面。气体通过油套环形空间进入地面采气管线.电潜泵排水采气的工艺技术适用于各种类型的水淹气井，由于电潜泵有扬程范围较广和排量范围大的特点，能大幅度的降低井底流压，扩大了气井生产压差，是产水量大气井强排水的重要手段。一旦产水气井进入开发的中、后时期，由于地层压力较低，产水量大，如果采用气举和优选管柱都不能使其复产的水淹井，电潜泵就是较理想的接替工艺。
3.4 泡沫排水采气技术
泡沫排水采气(简称泡排)就是向井底注入某种与水产生稳定泡沫的表面活性剂即起泡剂，起泡剂的作用是降低水的表面张力，加入起泡剂后水的表面张力随表面活性剂浓度增加而迅速降低，表面张力随浓度下降的速度体现了起泡剂的效率，当起泡剂注入浓度大于临界胶束浓度时，表面张力随浓度变化不大。注入井内的起泡剂借助于天然气流的搅动，把水分散并产生大量含水泡沫，并且其密度较低。从而改变了井筒内水气流态，这样在地层能量不变的情况下，提高了天然气井的带水能力，把地层水举升到地面。同时，加入的起泡剂也提高了气泡流态的鼓泡高度，较少气体滑脱损失.泡沫排水采气技术只需筛选合适的气泡剂，成本较低，经济效益好，且易操作。该技术已经成熟的应用于矿场生产，且经过多年的实践，起泡剂的类型也越来越丰富。泡沫排水采气工艺适用于因地层压力降低、产能降低等原因造成井底积液或间歇生产的气井即弱喷与间喷产水气井，产液量不宜过大。
3.5 柱塞排水采气技术
柱塞排水采气技术一种问歇采气方式，在井筒中投入柱塞装置，柱塞将气、液分离，天然气主要位于柱塞下方，液体处于柱塞上方。将柱塞安装管柱底部卡定器上，并关井。天然气在柱塞下部不断聚集，能量不断增大，待能量聚集到一定程度时，打开井口，天然气将柱塞与上方液体举升至地面，同时产出天然气，并且天然气会持续生产一段时问，直至井底积液重新聚集，再次关井。柱塞排水采气技术主要利用气井天然能量进行排水采气，利用柱塞将天然气能量聚集，并且柱塞在往复举升过程中可以清除管壁的结垢、结晶体。该工艺技术简单，成本较低，主要适用气井开采的后期。
3.6 游梁式抽油机-深井泵排水采气工艺
游梁式抽油机-深井泵排水采气(简称机抽)是将有杆泵下到井内液面以下一定深度，利用地面抽油机的动力，通过抽油杆柱上下往复运动带动抽液泵柱塞运动，使安装在柱塞上的游动阀和泵筒底部的固定阀交替开关，将井内液体不断派出地面，以降低井底流动压力，增大生产压差，实现油管排水、套管产气的一项人工举升工艺游梁式抽油机-深井泵排水采气工艺流程分地面和井下两部分。地面部分由电动机或其它动力机作为动力，通过抽油机带动井下抽油杆做上下往复运动，井下部分由抽油杆带动抽油泵柱塞做上下往复运动，产层流体经井下抽液泵后，地层水通过油管排出井口，天然气通过套管排出井口游梁式抽油机-深井泵排水采气工艺适用于水淹井复产、见喷井及低压小产水量气井排水，.
3.7 复合排水采气工艺技术
复合排水采气工艺技术是将几种排水采气工艺技术有机结合起来，充分发挥各自优势，克服各工艺技术缺点，实现优势互补。如目前常用的气举—泡沫排水采气技术。气举-泡排组合工艺从地面向井内注入高压气的同时注入一定量的起泡剂，使气水混合后泡沫化，减小液体在垂管流动中单位体积的重度，降低井底流压，达到强排和增产的目的。
4 结束语
天然气开采工作而言，有多种排水采气工艺可供应用，工作人员需要选取最佳的工艺提高开采效率。通过对排水采气工艺的分析可知，不同的排水采气工艺具有不同的适用效果，工作人员需要根据气井的实际状况，基于排水采气工艺的应用原则，选取最适宜的排水采气工艺，充分发挥其优势，规避其不足，以此提高天然气的采收率。
参考文献
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