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      天然氣基礎

      天然氣開采

        天然氣也同原油一樣埋藏在地下封閉的地質構造之中,有些和原油儲藏在同一層位,有些單獨存在。對于和原油儲藏在同一層位的天然氣,會伴隨原油一起開采出來。對于只有單相氣存在的,我們稱之為氣藏,其開采方法既與原油的開采方法十分相似,又有其特殊的地方。

        由于天然氣密度小,為0.75~0.8千克/立方米,井筒氣柱對井底的壓力??;天然氣粘度小,在地層和管道中的流動阻力也??;又由于膨脹系數大,其彈性能量也大。因此天然氣開采時一般采用自噴方式。這和自噴采油方式基本一樣。不過因為氣井壓力一般較高加上天然氣屬于易燃易爆氣體,對采氣井口裝置的承壓能力和密封性能比對采油井口裝置的要求要高的多。
        天然氣開采也有其自身特點。首先天然氣和原油一樣與底水或邊水常常是一個儲藏體系。伴隨天然氣的開采進程,水體的彈性能量會驅使水沿高滲透帶竄入氣藏。在這種情況下,由于巖石本身的親水性和毛細管壓力的作用,水的侵入不是有效地驅替氣體,而是封閉縫縫洞洞或空隙中未排出的氣體,形成死氣區。這部分被圈閉在水侵帶的高壓氣,數量可以高達巖石孔隙體積的30%~50%,從而大大地降低了氣藏的最終采收率。其次氣井產水后,氣流入井底的滲流阻力會增加,氣液兩相沿油井向上的管流總能量消耗將顯著增大。隨著水侵影響的日益加劇,氣藏的采氣速度下降,氣井的自噴能力減弱,單井產量迅速遞減,直至井底嚴重積水而停產。目前治理氣藏水患主要從兩方面入手,一是排水,一是堵水。堵水就是采用機械卡堵、化學封堵等方法將產氣層和產水層分隔開或是在油藏內建立阻水屏障。目前排水辦法較多,主要原理是排除井筒積水,專業術語叫排水采氣法。
        小油管排水采氣法是利用在一定的產氣量下,油管直徑越小,則氣流速度越大,攜液能力越強的原理,如果油管直徑選擇合理,就不會形成井底積水。這種方法適應于產水初期,地層壓力高,產水量較少的氣井。
        泡沫排水采氣方法就是將發泡劑通過油管或套管加入井中,發泡劑溶入井底積水與水作用形成氣泡,不但可以降低積液相對密度,還能將地層中產出的水隨氣流帶出地面。這種方法適應于地層壓力高,產水量相對較少的氣井。
        柱塞氣舉排水采氣方法就是在油管內下入一個柱塞。下入時柱塞中的流道處于打開狀態,柱塞在其自重的作用下向下運動。當到達油管底部時柱塞中的流道自動關閉,由于作用在柱塞底部的壓力大于作用在其頂部的壓力,柱塞開始向上運動并將柱塞以上的積水排到地面。當其到達油管頂部時柱塞中的流道又被自動打開,又轉為向下運動。通過柱塞的往復運動,就可不斷將積液排出。這種方法適用于地層壓力比較充足,產水量又較大的氣井。
        深井泵排水采氣方法是利用下入井中的深井泵、抽油桿和地面抽油機,通過油管抽水,套管采氣的方式控制井底壓力。這種方法適用于地層壓力較低的氣井,特別是產水氣井的中后期開采,但是運行費用相對較高。
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