排水采气工艺

第1篇：排水采气工艺

天然气压缩机在排水采气中的应用分析

摘 要：本文首先对天然气压缩机在排水采气中的应用优势进行论述，并分析排水采气对天然气压缩机的要求，最后探讨天然气压缩机在排水采气中的应用，希望能对广大同行有所助益。

关键词：天然气压缩机;排水采气;应用;分析

一、天然气压缩机在排水采气中的应用优势

（一）气举增产效果明显

气举排水采气技术主要是利用外来高压气源或是天然气压缩机来往井筒中来注入高压天然气，将井内注气点到井口压力梯度减小，进而实现井底回压减少，提高生产压差，并且实现气液流动速度的提升，提高天然气的带液能力，将井底积液排除，恢复水淹井，进而达到间歇或连续生产的机械排水采取工艺。但是对于部分地区其缺乏高压气源的情况下，则必须要采用天然气压缩机来完成。

（二）具有显著的增压开采挖潜效果

增压开采主要是利用天然气压缩机等机械设备，将热能以及机械能转换的过程来达到提高天然气压能，实现低压天然气转变为高压天然气的目的，进而将气井井口生产压力减小，提升其携液能力，让气井能够不间断的自喷带水生产，实现增产挖潜的效果。当前在开发新老气田中增压开采工艺技术获得了有效运用，并且增产挖潜效果非常显著。

二、排水采气对天然气压缩机的要求

第一，当前，我国气田天然气的开采规模与数量不断增加，气田的压力与产量逐步减少，在用气量的变化下，集输干线的压力也随之出现波动，要求能够确保天然气压缩机得以在进、排气压力的动态变化条件下能够运行正常，则需要增压开采以及气举压缩机具备良好的适应变工况能力。第二，因为大部分气井都是处于边缘山区，其分布并不集中，不但交通便利性较差，供电与供水系统不够完善，并且环境条件相差甚远。所以需要实际使用的天然气压缩机能够方便整体安装与运输，操作简单便捷、无需水电、运行稳定、不需工作人员进行值守。第三，在压力与温度发生改变的情况下，天然气会将凝析水析出，导致压缩机润滑油被稀释与污染，加快机械零件的磨损速度，甚至还会引发严重的运行事故，所以必须要确保实际采用的天然气压缩机具备高精度的液体分离器。第四，因为天然气属于易燃、易爆气体，所以实际使用的天然气压缩机务必要具有良好的密封性能、防爆性能以及防火性能。第五，在进行增压开采以及气举排水采气时需要压缩机能够连续运转，如若不是必须的计划停机检修，要求压缩机务必连续、不间歇的正常运转。

三、天然气压缩机在排水采气中的应用

（一）整体式天然气发动机-压缩机组

该机组也被称之为整体式燃气摩托压缩机组，其主要是由压缩天然气的几只压缩缸与燃用天然气的几只动力缸共同使用相同机身，并且共同使用曲轴二组成的撬装有机整体，其无需外接水源与户主电源，而且在系统中的的自控、点火、润滑以及冷却等操作都不需要借助外接的动力。一般情况下整体式天然气发动机-压缩机组的功率在45-630kw范围房中，额定转速为360-440r/min，最大排气压力能够为35MPa，基本上各类排水采气井的工况需求均可得到满足。具体说来该机组的特点主要有以下几点：第一，此机组主要是根据低速重载原理，按照DEMA标准来设计其二冲程燃气发动机。其标定转速与功率便是长时间不间断与西宁的转速与功率。在四川含硫量较高的天然气以及新疆沙漠高温环境下均可使用该机组。第二，发动机不具有四冲程发动机的巨大热负荷排气门，定时机构与凸轮、联轴器等，结构较为简单，而且安装与调整较为便捷，维护成本不高。第三，各项机械荷载小，机组转速不高，机械以及磨损件具有较长使用寿命，通常都是使用5-6年后实施现场大检修，而无需进厂大修。第四，仪表控制系统具有较高的自动化程度，不但能够就地控制而且还能实现远程操控，而且其报警系统以及故障诊断系统较为完善，能够确保压缩机运行的安全与稳定。第五，燃料具有较强的适应性，因为机组的空燃比调节系统较为特殊，即便是在燃气16200～ 46 000

kJ/ Nm3低热值的情况下同样能够适用，能够使用在各类热值的天然气中。第六，机组具有较强的变工况适应能力，可以通过压缩缸串并联、压缩缸单双作用、压缩缸余隙以及转速调节等方式来实现气量的调节。能够保证在实际排水采气时能够有效调整相关运行参数，如温度、符合以及排量等，确保现场环境条件、工况条件等特定要求得到满足。第七，润滑系统简单、稳定。在机组中，其十字头、连杆轴承以及主轴承均是使用飞溅润滑，但是其动力缸则采取的是强制润滑，相较于普通发动机润滑方式来说其恰恰相反。加上机身油池的密封系统较为特殊，燃烧完成后能够杜绝废气泄漏到油池上。普通发动机的润滑油寿命仅有1500-2000h，而该润滑系统的则可以超过5000h。

（二）车载分体式压缩机

车载分体式压缩机主要是利用中高速压缩机与联轴器安装到汽车发动机上，而后通过启动后者来实现移动间隙作业的排水采气工作，相比于其他类型设备它有几方面特点：第一，车载分体式压缩机转速较高且操控与管理均十分容易，但维修上难度大;第二，车载分体式压缩机体积较为小巧易于搬运、组装与拆卸便捷、无需搭建专用场地进行安装放置以及停机后就能保养，并且能够在短时间内便可投入使用。另外针对部分可以替喷排液自喷生产且具备一定地层能量的气井，我们可以采用车载分体式压缩机开展气举复产，这样一来不仅能够进一步提升气井产量避免资源浪费，又可以达到生产成本降低之目的;第三，车载分体式压缩机还有着较广的适用范围，它除了能够运用在气举作业（包括不同类型气水同产井）以外，还可以进行增压。比如针对部分是否需要增压尚不明确的气井时，企业便可以利用车载分体式压缩机开展试增压工作，这样能够对该井产气能力予以验证，同时也为工艺与设备选择提供参考;第四，部分气水井由于受到较为复杂的地质构造地影响，其前期并未表现出明显的出水特征，在这种情况下我们可以在现场通过快速组装车载分体式压缩机对其开展气举试排水试验，这样一来不但可以掌握该气水井出水规律，并且凭借于此编制针对性的生产方案。

三、结束语

在进行排水采气中，使用气举以及增压工艺可以实现天然气开采量的有效提升，是常用的气井开采方式。其中要想有效实现上述两种工艺则离不开天然气压缩机的支持，在排水采气中有效应用天然气压缩机可以大幅提升采气产量，有利于推动我国天然气开采事业的发展。为此，相关工作人员必须要能够正确掌握排水采气对天然气压缩机的要求，并结合不同压缩机的特点来进行有效应用，切实发挥出天然气压缩机的价值。

参考文献：

[1] 趙京艳， 葛凯， 褚晨耕，等. 国产天然气压缩机应用现状及展望[J]. 天然气工业， 2015， 35（10）.

[2] 陈树鹏. 浅谈压缩机在天然气增压外输方面的应用[J]. 化学工程与装备， 2017（5）：129-130.

[3] 胡金平. 排水采气工艺在天然气开采中的应用[J]. 特种油气藏， 2010， 17（B12）：97-99.

作者：杨晓华 高峰 孙燕

第2篇： 排水采气工艺技术

由于在气井中常有烃类凝析液或地层水流入井底。当气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水将完全被气流携带至地面，否则，井筒中将出现积液。积液的存在将增大对气层的回压，并限制其生产能力，有时甚至会将气层完全压死以致关井。排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排水采气。排水采气工艺可分为:机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。这些工艺的选择取决于气藏的地质特征、产水气井的生产状态和经济投入的考虑。

1 优选管柱排水采气技术

在气水井生产中后期，随着气井产气量和排水量的显著下降，气液两相间的滑脱损失就取代摩阻损失，上升为影响提高气井最终采收率的主要矛盾。这时气井往往因举液速度太低，不能将地层水即使排出地面而水淹。优选管柱排水采气工艺就是在有水气井开采到中后期，重新调整自喷管柱，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排水采气方法。优选管柱排水采气工艺，其理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，除优选与地层流动条件相匹配的油管柱外，无须另外特殊设备和动力装置，是充分利用气井自身能量实现连续排水生产，以延长气井带水自喷期的一项开采工艺技术。

该技术适用于开采中后期具有一定能量的间喷井、弱喷井，能延长气水井的自喷期，适用于井深<3000m，产水量<100 m3/d。对采用油管公称直径≤60mm进行小油管排水采气的工艺井，最大排水量50m3/d，油管强度制约油管下深。工艺实施后需要配合诱喷工艺使施工井恢复生产。 2 泡沫排水采气技术

泡沫排水采气技术是通过地面设备向井内注入泡沫助采剂，降低井内积液的表、界面张力，使其呈低表面张力和高表面粘度的状态，利用井内自生气体或注入外部气源(天然气或液氮)产生泡沫。由于气体与液体的密度相差很大，故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。 该工艺适用于弱喷、间喷的产水气井，井底温度≤120℃，抗凝析油的泡排剂要求凝析油量在总液量中的比例不超过30%，其最大排水能力<100 m3/d，最大井深<3500m。泡排的投入采出比在1：30以上，经济效益十分显著。 3 柱塞气举排水采气技术

柱塞气举是一种用于气井见水初期的排水采气工艺。它是将柱塞作为气、液之间的机械截面，依靠气井原有的气体压力，以一种循环的方式使柱塞在油管内上、下移动，从而减少液体的回落，消除了气体穿透液体段塞的可能，提高了间歇气举举升效率。柱塞的具体工作过程是：关井后柱塞在自身重力的作用下沉没到安装在生产管柱内的弹簧承接器顶部，关井期间柱塞下方的能量得以恢复，即油气聚集;开井后，在柱塞上下两段压差作用下，柱塞和其上方的液体被一同向上举升，液体举出井口后，柱塞下方的天然气得以释放，完成一个举升过程;柱塞到达井口或延时结束后，井口自动关闭，柱塞重新回落到弹簧承接器顶部，再重复上述步骤。如果井筒内结蜡、结晶盐或垢物，则在柱塞上下往复运行过程中将会得到及时清除。

该工艺设备简单，全套设备中只有一个运动件——柱塞，柱塞作为设备中唯一的易损件，可在井口自动捕捉或极易手工捕捉，容易从一口井起出转向另一口井，不需立井架，检查、维修或更换都很方便。另外，井下所有设备可用钢丝绳起出，不需起油管，作业比较简单，运行费用低。

该工艺适用于弱喷或间喷的小产水量气井，最大排水能力<50m3/d，气液比>700～1000m3/ m3，柱塞可下入深度(卡定器位置)<3000m，一般应用于深度2500m左右，对斜井或弯曲井受限。

柱塞在运行的同时还可消除蜡、水化物及砂等的沉积堵塞问题，而且柱塞每循环举升液量可在很大的范围内进行调整，从而达到了稳定产量和提高举升效率的目的。

4 气举排水采气技术

气举排水采气技术是通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，利用气体的能量举升井筒中的液体，使井恢复生产能力。气举可分为连续气举和间歇气举两种方式。影响气举方式选择的因素有：井的产量、井底压力、产液指数、举升高度及注气压力等。对井底压力和产能高的井，通常采用连续气举生产;对井底压力及产能较低的井，则采用间歇气举或活塞气举。

目前现场普遍采用连续气举的方式。所谓连续气举，是将产层高压气或地面增压气连续地注入气举管内，给来自产层的井液充气，使气、液混相，以降低管柱内液柱的密度，提高举升能力。当井底压力降至足以形成生产压差时，就造成类似于自喷排水的势头，在井内液柱被卸载后，井可望达到所需的产量指标。连续气举方式主要有三种：开式气举、半闭式气举和闭式气举。

该工艺适用于水淹井的复产和大产水量井的助喷及气藏连续强排，工艺井不受井斜、井深和硫化氢限制及气液比影响，排水量大，最大排水能力可达到600m3/d，单井增产效果显著。可多次重复启动。设备配套简单，管理方便，投资少，经济效益高。目前现场最大举升高度可达到4000m。

其缺点是工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气藏采至枯竭;需要高压气井或压缩机作高压气源;套管必须能承受注气高压;高压施工，对装置的安全可靠兴要求高。 5 机抽排水采气技术

机抽排水采气工艺是针对有一定产能，动液面较高，邻近无高压气源或采取气举法已不经济的水淹井，采用井下分离器、深井泵、抽油杆、脱节器、抽油机等配套机械设备，进行排水采气的生产工艺。目前，井口密封和大气液比井的机抽排水还需进一步深入研究。该工艺设计、安装和管理较方便，经济成本较低，不受气井采出程度影响，并能把气井采至枯竭。

该工艺适用于水淹井复产、间喷井和开发后期低压气水井的开采，由于受井斜、井深、硫化氢和气液比(泵易造成气锁)影响较大，目前最大泵挂深度3000m，最大排水能力<100 m3/d，最大允许气液比为800 m3/ m3。由于气水井与油井性质差异较大，尚未完全解决配套问题。

以上各种工艺适合于不同的气藏开发阶段，其中适合于气藏自喷末期，气井具有自喷或间喷能力产水气井的工艺有优选管柱、泡排、柱塞气举排水采气工艺，适合于气井强排水或水淹气井复产的工艺有气举、机抽排水采气工艺。在选择排水采气工艺时，要遵循以下原则：所选气井必须具有一定的产能，具有一定的可采储量;在工艺类型的选择上，优先选择不用动管柱的排水采气工艺，然后再选择动管柱的排水采气工艺;优选出的排水采气工艺要能尽快排出气井井底积液，恢复气井产能;所选的排水采气工艺要从长远考虑，工艺的应用期要相对较长，尽量避免气井在短期内再次水淹;排水采气工艺的选择要从经济投入出发，尽量选用投资较低，作业较简单，易于管理的排水采气工艺。

排水采气工艺选择流程：

气井生产能力弱喷≤3000m>3000m≥800是新井否凝析油含量≥30%否优选管柱泡沫排水是柱塞气举是泡沫排水井口增压温度<120℃凝析油含量<30%自喷≤3000m水淹>3000m井深井深<800气液比>30m3凝析油含量≥30%否气举+泡排是连续气举产液量≤30m3机抽连续气举否

给定的一口产水气井，究竟选择何种排水采气方法，需要进行不同排水采气方式的比较。排水采气方法对井的开采条件有一定的要求，如果不注意地质、开采和环境因素的敏感性，就会降低排水采气装置的效率和寿命。因此，除了井的动态参数外，其他开采条件如产出流体性质、出砂、结垢等也是考虑的重要因素。此外，设计排水采气装置时，还需要考虑电力供给、高压气源、井场环境等。而最终考虑因素是经济投入。

排水采气的方法很多，各自存在其自身的优点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点，针对不同的气井条件采用合适的排水采气方法。组合排水采气工艺可以优势互补，扩大应用范围，是今后排水采气发展的一个方向。目前的排水采气技术具有广阔的使用空间，潜力巨大，将在含水气田排水采气生产中大有作为。但是这些工艺还远远不够，不能满足实际工作的需要，随着工艺及技术水平的提高，不断发展新的人工举升采气设备与技术，使得人工举升好、技术逐步向自动化、智能化发展。

第3篇：国内外排水采气工艺技术及其发展趋势

一、国内排水采气技术

1、泡沫排水采气工艺

泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。

泡沫排水采气机理 a.泡沫效应 在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。

b.分散效应

气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。

c.减阻效应

减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。 减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。

d.洗涤效应

起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。

1.1)起泡剂的组成及消泡原理

起泡剂由表面活性剂、稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配而成。其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。

表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后，根据相似相溶原理，亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。

1.2)起泡剂的注入方式

起泡剂一般从油套环空注入，水呈泡沫段塞状态从油管与气一同排出后，在地面进行分离。注起泡剂的方式有便携式投药筒、泡沫排水专用车、井场平衡罐及电动柱塞计量泵等多种，需根据井场条件选择。

1.3)性能要求 除具备表面活性剂一般性能外，还要求具有起泡能力强、泡沫携液量大及泡沫稳定性适中等特殊性能。常用的表面活性剂有离子型、非离子型、两性表面活性剂及高分子聚合物表面活性剂。

1.4)适用井的特点：

(1)自喷井中因气水比低，井底压力低，垂管流动带水不好，形成了井底积液的井，表现为产气量下降，油压下降(油管生产)，套油压差值上升，产出水不均匀或呈股状，出水间歇周期延长，井口压力波动等。(2)因积液而停喷和间喷的井，经过关井放喷，气举或其它措施排出了井内积液，在注入了起泡剂的作用下改善垂管流动状态后就可自喷或延长自喷周期的井。这类井在开井排积液前就可注入起泡剂，开井时即可起助排作用。

1.5) 目前使用范围 液体起泡剂

井的产水量≤300m3/d，井底温度≤130℃。固体起泡剂：由于采用人工从油管投放，每日投入量有限，只适用于产水量低于30 m3/d的井和间歇排出井底积液的井。

1.6)工艺评价

(1)该工艺技术不复杂，使用的设备、工具较简单，易于操作管理，矿场推广实施快，费用低，气水同产井自喷生产后可普遍采用，提高日产气量和延长自喷期。统计数据表明，此项工艺每增产1m3天然气费用低于0.01元，是经济效益最高，最易于矿场推广的排水工艺。(2)泡沫排水只是一种人工助排工艺，当井的产水量上升，气层压力下降和气水比下降到一定程度时，仅靠注入起泡剂，就不可能在维持自喷生产，需代之以其它人工举升的排水工艺。(3)需定时定量向井筒添加起泡剂。工艺的排液能力不高，一般在100m3/d左右，气液比较小。(4)井身结构要求严格。(5)工艺参数的确定难度较大。

2、优选管柱排水采气工艺

小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。

2.1)技术原理

1)油管直径过小 ，虽可以提高气流速度，有利于将井底的液体排出，但在油管中的摩阻损失大，一定井口压力下所要求的井底流压高，从而限制了气井产量。 2)油管直径过大，虽可以降低气流速度及摩阻损失，从而降低流压，提高气井产量，但过低的气流速度无法将井底液体携至地面，最终造成井底积液、流压升高而限制产气量。

必须根据气井的产能状况优选合理的管径，充分利用气藏的能量，尽可能多地使井底的液体能及时被气流携带到地面，以获得最大产气量。

2.2)工艺评价

优点：(1)属自力式气举，能充分利用其藏自身能量，不需人为施加外部能源助喷。(2)变工艺井由间歇生产为较长时期的连续生产，经济效益显著。(3)设计成熟、工艺可靠，成功率高。(4)设备配套简单，施工管理方便，易于推广。

缺点：(1)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。(2)工艺的排液能力较小，一般在120m3/d左右。(3)对11/2‘’小油管常受井深影响。一般在2600m左右。

3、气举排水采气工艺

气举排水采气工艺类似于气举采油，即将高压天然气注入气井内，以改善产层的两相渗流状态，减小垂直管流的压力损失，建立足够的生产压差将井底的积液排出。此工艺在四川威远气田获得了较成功的应用。由于气举排水工艺的推广，一些不产气井变成了高产井，气藏产气量自1985年开始实现了连续3年年产气量保持在3×10m以上，取得了较好的经济效益。

3.1)工艺评价

优点：(1)可适应的排液量和举升高度变化范围大，为各项人工举升排水工艺之首。(2)对特殊和复杂条件适应力强，对井下的高温、腐蚀环境、出砂、井斜、井弯曲、小井眼和含气量高等适应力强，气水比越高越有利;对间歇生产井，产水量变化的井，或交替产出大股水、大股气的井均能适应，这是机械泵排水所不能的。(3)井下工具简单、工作可靠，检修周期长，工艺推广实施快;因井下工具简单，无运转部件，故工作时间长、可靠;井下气举阀的更换和维修技术简单，检修周期在一年以上。(3)操作管理方便，易为现场掌握。只需按要求注入一定气量或一定压力的高压气，井口无需住人管理、操作、资料录取和井的分析，与气水同产的自喷井相类似，不涉及机电等专门知识和技能。(4)费用低，不用电。投资与抽油机排水相近，若邻近有高压气井，可直接作为动力，则费用更低。

缺点：(1)工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气采至枯竭。(2)封闭式气举排液能力小，一般在100 m3/d左右，使工艺的应用范围受到一定限制。(3)在无高压气井时，需用天然气压缩机提供高压气，增加了

83施工及管理工作量，增大了费用。(4)套管必须能承受注气高压。(5)高压施工，对装置的安全可靠性要求高。

4、机抽排水采气工艺

抽油机排水采气就是将有杆深井泵装置用于油管抽水，套管采气。这种方法适用于气藏中、后期，低压间歇井或水淹气井，且天然气不含或低含硫。

4.1)工艺评价

优点：(1)直接将泵置于井下，只要有足够的泵挂深度，就可以在很低的回压下排水采气。(2)装置简单，工作可靠，可用天然气和电作动力，易于实现自动控制，其安装使用和维护技术易于为矿场掌握。(3)投资少，并可使装备多井运转。(4)对于排水量不超过80 m/d，要求泵挂深度不超过1250m的井是一种可行的排水采气工艺。(5)工艺井不受采出程度影响，并能把气采至枯竭。

缺点：(1)需要深井泵、抽油机，由于井深，排量要求大，动力装置的配套在目前阶段苦难较大。(2)受井斜、井深和硫化氢影响较大，目前泵挂深度仅能达到1500m，排量100m3/d左右。(3)鉴于气水井与油井性质差异较大，尚未完全解决配套问题。(4)该项工艺需长期连续供电对分散较远的井，需有单井连续发电能力，增加了推广此工艺的难度。

35、电潜泵排水采气工艺

电潜泵排水采气是将油井采液用的电潜泵下入气水井井底，启泵后将井底积液迅速排出井口，使水淹井的井底回压得以降低，气水井能恢复稳定生产。

5.1)工艺评价

优点：(1)电潜泵因泵挂深度大，排量高，适用于压力低、产水量大的排水采气井。若以井深3000m，泵挂深度2650m计算，井底的回压可降到5~6个Mpa，比气举排水对井底的回压更低。(2)采用了可调速的变频机组，可在低速下启动，故能多次重复启动而不损坏电机;可人工调整井下机组转速，达到调整井下泵的排量和扬程，因而对井的产液量变化有一定的适应能力，这对气水井很重要。(3)易于安装井下温度、压力传感器，在地面通过控制屏，随时直观测出泵吸入口处温度、运行电流、压力等参数。(4)自动化程度较高，安装、操作、管理方便。(5)不受井斜限制。

缺点：(1)需安装高压电源。(2)主要装备在井下，对于单井裂缝系统，气井复活后，难于取出多井多次运用，使装备的一次性投资较大。(3)电机、电缆寿命受井温影响。由于高温下电缆易损坏，使井深受限制，目前仅能应用于3000m左右井深。

6、柱塞气举排水采气工艺 柱塞泵井下排水采气法。该方法是采用普通杆式柱塞泵将分离出来的水 压人下面的地层。井的上部是产气层,下面是出水层,而注人水层在封隔器的下边。与常规水驱气方法相比,它可减少水的损失量,增加气产量。由于水气在井底分离,并直接注人井下,采气效率非常可观。更大的益处是改善了采出气的质量,减少气含水。

在美国，柱塞气举被认为是最佳的排水采气工艺。由于柱塞气举所需的气体由自身的套管气提供，勿需其它动力设备，生产成本低。国内应加强研究，继续消化和完善这一工艺。

6.1)工艺评价

(1)柱塞举升基本上消除了液体回落(滑脱)，提高了垂管举升效率，对产水量不大，而气水比较高的井采用柱塞气举可延长自喷期。(2)柱塞举升仅适用于产液量低的井，一般不超过40m3/d。(3)工艺设备简单，一次性购置和安装费用低。(4)薄膜阀由氮气驱动，每周消耗一瓶氮气外无其它消耗。(5)由电子控制器程序控制薄膜阀的开关和柱塞的上升下落，日常管理工作很少。

二、国外排水采气工艺技术

2.1)成熟工艺技术的发展

近年来,气井排水采气工艺技术方面的发展主要是新装备的配制。如机抽工艺在抽油机方面发展了多种变形产品,如胶带传动游梁式、旋转驴头式、双驴头式、数控液压式等抽油机开发了可调速驱动电机、自润滑井下泵柱塞、油管旋转器、陶瓷泵阀等抽油机配套设备及部件在抽油杆方面,研制了铝合金抽油杆、

不锈钢抽油杆、玻璃钢抽油杆等多种新型高强度、耐腐蚀、耐磨损的抽油杆同时,在光杆密封、井下气液分离、砂控、砂洗方面也做了大量工作,提高了光杆密封效果和防气、防砂效果。

在气举采气技术方面,主要是在气举优化设计软件和气举井下工具等方面发展较快。气举优化设计软件将多相流理论研究、井筒内温度分布研究、套管压力不稳定性研究的多项新成果应用于软件之中,使得模型更精确。气举配套工具已基本形成系列,产品主要有气举阀、偏心筒、封隔器、间歇气举装置、柱塞气举装置、洗井装置等。

电潜泵以其扬程高、排量大等优点而得到迅速发展。近几年来,研制成功了高效多级电潜泵、新型大排量多级电潜泵、三种双电潜泵完井系统、大功率电机等新设备新工具。同时在电压保护装置、电缆、气体处理器等方面的研究也有了很大进展,实现了电潜泵用于高气液比井的排水采气,使电潜泵的泵效和使用寿命得到提高。 在螺杆泵技术方面,为满足油气田开采工艺的需要,近十年来,各国有关制造厂和公司相继推出了井下单螺杆抽油泵系列产品,主要以地面驱动、抽油杆传动为主,同时也生产无杆螺杆泵等产品,在螺杆泵的元件和配套设备方面也推陈出新。

2.2)国外新工艺、新技术的应用

近年来,国外又开发出了一些以降低成本为主要目标的井下排水采气新技术、聚合物控水采气技术,重点研究了单井排水技术与气藏工程相结的多学科气藏整体治水技术。同时进行了排水采气工艺技术与装备、井下作业、修井技术的系列配套研究研究应用了能提高气井产量、降低操作和处理费用的井下气水分离、回注系统,及喷射气举、腔式气举、射流泵和气举组合开采等新工艺、新技术以及智能人工举升配套装备,使排水采气工艺技术逐步向遥控、集中、高度自动化、智能化举升方向发展。

1、井下气液分离同井回注技术

自90 年代以来,国外注意到传统工艺在开采高含水气田所存在的问题,研究采用低污染、低投人、高产出的采气新工艺,在改进分离设备上取得了长足的进步,成功地研究出井下气液分离与产出水直接回注技术。加拿大C一FER公司对井下气、液分离技术进行了研究,艾伯塔省PanCanadian 公司在加拿大某气田现场进行了试验。该技术是把水力旋流器与常规井下采气系统相结合,实现采气、气液分离和采出水同时注人同井地层。其原理是在井下利用某种分离装置将地层产出的气水进行分离,然后将富气流气多水少举升到地面,而将富水流水中气很少在井下直接回注到某个选定的含水层或报废地层中。

2、阻水开采法。

这种工艺适用于气藏早期整体排水,也适用于中、后期阻水。其阻水机理是在边水驱气藏气水界。面含水一侧或底水驱气藏的含水层布置排水井或在局部水驱气藏,水沿高渗透带或裂缝发育带进人。气藏的通道上建立高分子聚合物粘稠液阻水屏障。其目的是拖住边水推进,降低底水上升的速度,避免或减少气水接触,边水驱为“弹性气驱”的开采方式

3、电潜泵倒置排水采气法

这是美国 Centrilift公司开发出的一种新的井下排水法。该技术取决于气井中必须有一排水层位于产气层下方,将电潜泵倒置安装,使它能向下泵送水并进人下面的排水层。这种排液方法比将水泵送到地面所需的路程短得多,从而所需的功率也就少,只要注人压力小于液柱压力即可。该技术的优点是可减少水处理的费用、所需功率小、可监测井下压力和提高气产量。

4、天然气连续循环技术 天然气连续循环技术是针对以往应用柱塞举升或速度管柱实施气井排液采气时存在的缺点而推出的,可适用于柱塞气举不能正常工作的出砂气井。

5、同心毛细管技术。

同心毛细管是针对低压气井积液、油气井防蜡、清除盐垢和清蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具,能够经济有效地解决上述生产问题,降低生产作业费用,提高作业井产量。

同心毛细管工艺技术。在同心毛细管的底部装有一套井下注入单向阀组件。同心毛细管柱通常在积液气井生产射孔段的底部，通过连续不断地向井下注入化学发泡剂，降低井底液柱压力，使泡沫化的液体随天然气气流携带 出井筒，消除了气井井底的液体滞留现象，从而提高排液效率。 采用同心毛细管技术可以持续稳定提高气井产量。油田的实践已经证明[1。 毛细管管柱的成功率大约为75 ，利用间歇试验可以很容易证明毛细管管柱是经济、有效的。但是，当用毛细管管柱防止结垢、结蜡或结盐时，如果不能连续地投入化学剂，就有可能发生化学剂粘连毛细管管柱的问题。

6、深抽排水采气工艺技术。

深抽排水采气工艺-泛指泵挂深度超过 2000m机抽排水采气工艺。我国科技人员通过深抽排水采气工艺优化设计 和采用玻璃钢与钢混合杆柱设计[1O2，成功地将泵下到了2000m以下，并且研制出了适合于深抽生产的长冲程整体泵筒深井泵。针对出砂和腐蚀较严重的井，采用了镀铬工艺，从而提高了泵筒防腐、耐磨性能。为排除气体对深井泵的影响，采用了多相井下气液分离器，实现了气、液、砂三相分离，有效地增加了深井泵充满系数，从而提高了泵效、延长了检泵周期。

7、聚合物控水采气

聚合物控水采气新技术利用聚合物控制气井出水是一种新的思路,该方法与排水采气不同,它不是通过排出井筒中的水来采气,而是通过向井筒周围的地层水注入聚合物,以减小井筒周围地层水的渗透率,从而控制地层水流人井筒,并使气顺利采出。控制生产井产水的方法大致分为两类第一,如果气层与水层能明显分开,可在水层选择性的放置一种非渗透性的永久性阻挡物,包括水泥浆、固体颗粒、树脂、高强度有机或无机凝胶。近十年来,英、美许多控水专家研究表明,封堵均质砂岩气层下部地层水工艺己基本过关,但对中上部地层水的封堵效果还不能令人满意。第二类,如果气层与水层不易分开,用水溶性聚合物,不需要隔离气和水。这种情况下,聚合物分子吸附在气藏岩石表面,形成选择性的阻挡层,只阻止水的流动。

8、超声波排水采气工艺技术 超声波排水采气是在研究超声空化作用物理原理的基础上，提出的一种排水采气的新方法。该方法[幻的核心是在井下建立人工功率超声波场，通过功率超声对地层积水的空化作用，使地层积水的局部产生高温高压、并快速雾化，高效率雾化后的地层积水伴随着天然气生产气流沿采气油管排至地面，从而能有效地提高采气油管的带水能力，达到降低和排除井筒中积水、开放地层产气微细裂缝、提高单井产能的目的。

三、今后排水采气系的发展趋势

随着气井完井技术的发展而发展。智能完井促使人工举升采气系统随着定向井、水平井及多分支井的增多而向最优化生产力方向发展,成为人工举升智能采气系统随着对水驱气机理的的实验和研究,发展系列排水采气工艺技术,重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体治水技术随着气藏生产条件的变化,从单一排水采气系统向联合排水采气系统发展随着连续油管的研究与发展,不断扩大连续油管在排水采气方面的应用范围随着管材、工艺以及技术水平的提高,不断发展新的人工举升采气设备与技术,以及智能人工举升配套装备,使人工举升生产操作逐步向遥控、集中、高度自动化、智能化举升方向发展。研究、优化设计、最佳工艺措施优选和各种工艺技术的技术、经济界限。研制出现有工艺优化设计及诊断技术软件。进行气举、电潜泵、机抽、水力射流泵效率影响因素研究,提高使用效果,扩大使用范围。进行组合排水采气工艺研究,发展组合类型,扩大适用范围,特别要加强井口增压和排水采气工艺组合的技术经济评价研究。进行延长工艺免修期的配套技术研究。

总体上来看今后排水采气工艺的发展趋势可以归结为以下几点： (1)组合排水采气工艺可以优势互补，扩大应用范围，是今后排水采气发展的一个方向。

(2)随着人们对水驱气藏机理的研究，发展系列排水采气工艺技术，重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体防治技术。

(3)随着工艺及技术水平的提高，不断发展新的人工举升采气设备与技术，使得人工举升技术逐步向自动化、智能化发展。

四、认识及结论

(1)排液采气的方法很多，各自存在其自身的优点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点，针对不同的气井条件采用合适的排液采气方法。

(2)目前新的排水采气技术具有广阔的使用空间，潜力巨大，将在含水气田排水采气生产中大有作为。但是，这些工艺还远远不够，不能满足实际工作的需要，急需探索新的排水采气机理和技术，最终提高气藏的采收率。 (3)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] [1]曾庆恒，廖锐全，杨玲.采气工程.北京：石油工业出版社，2012. [2] 李士伦，天然气工程[M].北京：石油工业出版社，2001.

[3]杜坚，周洁玲.深井低压底水超声排水采气方法研究[J].天然气工业，2004，24(6).

[4] http://wenku.baidu.com/view/865aaa6e25c52cc58bd6be2b.html [5] http://wenku.baidu.com/view/c6245849f7ec4afe04a1dfe3.hml [6]http://wenku.baidu.com/view/2cc9f1e1524de518964b7d12.html [7]http://wenku.baidu.com/view/7a03d412a216147917112838.html

第4篇：柱塞气举排水采气工艺在含硫气井中的应用

川东北地区各气田普遍含硫，随着气田开发程度的逐步增大，特别是石炭系气藏，大部分已产地层水。气水井的出水特征差异较大，井口压力不断降低，管理、开发难度不断增大。特别是针对部分具有井深、小产气量、小产水量等特点的气水同产井，传统的泡排工艺已出现不适应性，需要探索新的排水采气接替工艺。同时采用中心站的管理模式，取消了单井站，井站无人值守。间歇生产人工开关井受值班时间的制约具有随意性，由于人工进行间歇开关井，存在诸多不利因素，如开关井时间制度，工作量、人员配置、交通等矛盾。如何延长气水同产井的自喷生产期、如何将传统意义的间歇生产人工开关井过渡到自动化间歇生产、如何解决柱塞气举工艺所涉及到一系列工具的抗硫性能是要面临的一大课题。

为了达到理想的开采效果，针对气水同产井的实际井况，开展了国内首次柱塞气举排水采气工艺在含硫的气水同产井的先导性试验。通过对柱塞排水采气工艺原理、工艺要求等进行研究，优化地面抗硫配套工具，并进行现场试验，达到经济有效的开采目的，逐步形成了含硫的气水同产井的柱塞气举排水采气工艺配套技术。该工艺对延长低压间歇气井天然能量生产期，优化地面管理、实现自动化，有效提高经济效益，并最终提高含硫的气水同产井的采收率具有十分重要的指导意义。

一、柱塞气举工艺原理及参数设计

1、柱塞气举排水采气工艺原理及要求

(1) 柱塞气举排水采气工艺原理

柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液，能够有效地阻止气体上窜和液体回落，减少液体滑脱效应，增加间歇气举效率。柱塞气举过程井筒油套压变化见图1。

图1 柱塞举升过程油压、套压变化示意图

当控制薄膜阀关闭时，柱塞在自身重力作用下在油管内穿过气液进行下落。在关井瞬时，套压可能下降也可能不变，套压下降时由于套管中的气体继续向油管膨胀，使油套压趋近平衡，这时油压会相应升高，之后套压由地层供气能力控制; 关井初期，油压恢复较快，之后油压由地层供气能力控制。

柱塞下落到达井下卡定器位置处，撞击卡定器的缓冲弹簧，液面通过柱塞与油管的间隙上升至柱塞以上聚集。

地面控制器控制薄膜阀打开，生产管线畅通，套管气和进入井筒内的地层气向油管膨胀，到达柱塞下面，推动柱塞及上部液体离开卡定器开始上升，直到柱塞到达井口。开井后，气体从井口产出，油压迅速降低，柱塞逐渐加速上升;同时套管气体进入油管举升柱塞，套压下降。

环空套压迫使柱塞及柱塞以上的液体继续上行，液体到达井口后，由于控制阀节流，油压又开始增加;当柱塞到达井口后，油压会继续增加，套压降到最小值。

根据设置的关井时间，地面控制器控制薄膜阀关闭生产管线，柱塞再次在自身重力作用下开始下落。 (2)工艺要求

① 气井具有一定的产能，带液能力较弱的自喷或间喷生产井。 ② 日排液量小于30 m³。

③ 气液比大于每千米250 m³/m³。

④ 国内一般井深H≤4 000 m(国外资料可以达5 000 m)。 ⑤ 井底有一定深度的积液。

⑥ 油管完好畅通、管串上工具内径和油管统一。 ⑦ 井底清洁，无泥浆等污物。

2、相关工艺参数设计

在Foss & Gaul图版技术的基础上，利用柱塞举升数值模拟技术，借助现场实测数据，模拟求解柱塞的运动参数。结合气井产能拟稳定态的IPR，系统设计柱塞举升的工作参数，使整个生产系统处于最佳，试验井TS12井及L12井参数设计如下。 (1)TS12井柱塞气举工艺参数 ① 依靠该井自身能量进行生产。 ② 卡定器下入深度：3 929 m。 ③ 运行周期：3~8次/天。

④ 预计产水：10~15 m³/d(初期水量较大)。 ⑤ 预计产气：(1~1.5)×100000 m³/d。 (2)L12井柱塞气举工艺参数 ① 依靠该井自身能量进行生产。 ② 卡定器下入深度：3 727.6 m。 ③ 运行周期：3~8次/天。

④ 预计产水：4~10 m³/d(初期水量较大)。 ⑤ 预计产气：(1~1.8)×100000m³/d。

二、含硫气井柱塞气举工艺优化

由于柱塞气举工艺在国内还没有在含硫气水同产井中应用的先例，因此在开展试验前，充分借鉴四川气田广安区块5口井现场应用的实际情况，结合试验井的具体井况，对卡定器设计的合理性、气源连接管线、薄膜阀控制系统动力气源优化等三个方面进行了深入思考，并进行工艺优化，最终取得现场应用的成功。

1、卡定器、缓冲弹簧设计整体优化

在广安区块实施柱塞举升工艺的5口井中，部分井的卡定器+缓冲弹簧在井下发生位移(图2)。分析认为是井下工具设计缺陷所致，缓冲弹簧的密封性不好，在柱塞工艺井下工具发生位移后，将对气井安全生产造成严重的影响。

图2 打捞出井的卡定器、缓冲弹簧

有些卡定器、缓冲弹簧上设计有密封胶皮，用来起密封作用阻止液体回落。这种想法初衷是好的，但是走进了思维误区。首先，卡定器是安装在油管接近底部，不是安装在油管的中部，基本上不存在回落问题;其次，分析生产过程可以知道，不管是开井还是关井恢复过程中，液体主要是从地层流入井筒再进入油管，不然柱塞也就没有液体可带;另外，胶筒的存在对钢丝作业打捞造成一定的困难。针对卡定器、缓冲弹簧设计上存在缺陷，为确保川东北气矿

含硫气井的卡定器能卡得住、卡得稳，对卡定器、缓冲弹簧进行了改进(图3)。借助试验井修井作业的时机，预先在卡定器位置下入节流器工作筒，将节流器的坐放部件与缓冲弹簧整体结合，确保坐放能更加可靠。

图3 采用节流器改进卡定器、缓冲弹簧

2、气源管线优化改进

柱塞气举工艺在广安区块的部分井中出现了高压气源软管鼓泡的现象，严重威胁气井的安全生产，所有实施井均被迫关闭，改为原生产流程开井生产。针对气源管线鼓泡问题，分析认为起泡原因是由于管线是由多层材料加工而成，加工过程中最外层和第二层之间留有空气，导致实际生产过程中气源软管出现鼓泡现象。

针对该种情况提出的解决措施：将所有高压软管更换成高压不锈钢管，确保现场生产安全，不但解决了高压软管的安全隐患，而且美化了井场。

3、薄膜阀控制系统动力气源优化

广安区块实施的柱塞气举工艺井均为非含硫气井，因此，采用的是普通材质的工具，直接连接油套环空，将油套环空中的天然气直接作为薄膜阀控制系统的动力气源。针对川东北气矿试验井的含硫情况，将井口防喷管、捕捉器等关键部位的工具改为抗硫材质，同时将井站净化气管线来气作为薄膜阀控制系统的动力气源(图4)，以确保设备及人员的安全。

图4 净化气管线来气作为薄膜阀动力气源

三、现场试验及效果评价

1、试验概况

通过前期论证，决定将柱塞气举排水采气工艺应用于川东北气矿的TS12井和L12井两口含硫的气水同产井，试验概况如下： TS12井在未使用柱塞气举前，采用泡沫排水采气工艺，每天不间断连续加注起泡剂、消泡剂。每天加注HRQ-1型起泡剂25 kg，加注HRX-1型消泡剂25 kg，油压5~6 MPa，套压10~11.5 MPa，日产气(1~1.1)×100000 m³，日产水12~13 m³。在完成坐放井下卡定器缓冲弹簧及地面配套流程安装后，自2011年9月18日开始采用柱塞气举工艺生产，从柱塞控制模式入手进行柱塞气举制度的摸索，由于TS12井地层能量较为充足，试验前实测地层静压为16.715 MPa，该井立足于“减少关井复压时间、增加开井次数”，以期达到多产气的目的。通过TS12井每次柱塞到达井口时间比对、柱塞运行周期分析、开关井时井口油套压变化的判断，结合实际生产情况，通过现场30余次的调试，初步摸索出适合TS12井的柱塞气举工艺制度，在采用时间控制模式、每天运行9个周期的情况下，完全依靠天然能量生产，油压2.2~8 MPa，套压8~11.6 MPa，日产气(1.2~1.5)×100000m³，日产水11.5~15m³。生产情况见图5，可以看出柱塞完全可以代替泡排工艺，该井完全依靠天然能量，实现清洁开采，延长气井自喷生产期，推迟上其他工艺的时间。

图5 TS12 井柱塞阶段生产情况

艺间歇生产，每天加注HRQ-1型起泡剂8 kg，加注HRX-1 型消泡剂8 kg，油压5~5.5 MPa，套压7~8MPa，日产气(1.1~1.4)×100000 m³，日产水4~5.5 m³。在完成坐放井下卡定器缓冲弹簧及地面配套流程安装后，自2011年9月21日开始采用柱塞气举工艺生产，从柱塞控制模式入手进行柱塞气举制度的摸索，由于L12 井地层能量较低，试验前实测地层静压为11.732 MPa，该井立足于“增加关井复压时间、减少开井次数”，以期达到多产气的目的。

图6 L12 井柱塞阶段生产情况

通过L12井每次柱塞到达井口时间比对、柱塞运行周期分析、开关井时井口油套压变化的判断，结合实际生产情况，通过现场20余次的调试，初步摸索出适合L12井的柱塞气举工艺制度，在采用时间控制模式、每天运行5个周期的情况下，完全依靠天然能量实现连续生产，油压5~6.5 MPa，套压7.6~8.8 MPa，日产气(1.2~1.5)×100000 m³，日产水3~4 m³。生产情况见图6，可以看出柱塞完全可以代替泡排工艺，该井完全依靠天然能量，实现清洁开采，延长气井自喷生产期，推迟上其他工艺的时间。

2、试验效果分析

现场实验表明：柱塞气举排水采气工艺在具有井深、小产气量、小产水量等特点的含硫气井中的应用取得良好的排水采气效果和经济效益，在初期运行调试过程中，试验了多个工作制度，柱塞基本能够顺利到达井口，从而起到带液目的，每个制度下运行参数稳定。目前TS12每天9个周期，关1小时52分钟，开井32分钟，日产水11~13 m³，日产气(1~1.1)×100000m³，L12井每天生产5个周期，关井4小时8分，开井40 分钟，日产水2~3 m³，日产气(1~1.2)×100000 m³。两口试验井均能连续生产，且生产较为平稳。

L12井及TS12井的实践表明：柱塞气举排水采气工艺能够起到有效带液的作用，能够延长水淹井自然能量生产期，能够替代泡排工艺。

在未使用柱塞气举前，两口井均采用泡沫排水采气，每天不间断连续加注起、消泡剂。计算可得TS12井每月节约成本18 235.5元，L12井每月节约成本6 687.0元，月总节约成本约24 922.5元。

结论及建议：

(1) 柱塞气举排水采气工艺在TS12井、L12井的试验成功，表明柱塞气举排水采气工艺可以在具有井深、小产气量、小产水量等特点的含硫气水同产井中应用。

(2) 柱塞气举排水采气工艺能够起到有效带液的作用，能够延长水淹井自然能量生产期，能够替代泡排工艺。

(3) 该工艺技术具有工艺简单、无动力消耗、地面设备的自动化程度高、易于管理等优点。

(4) 由于L12井、TS12井采用改进后的井下卡定器，这种卡定器是根据井下节流器卡定原理改进而成，现场试验效果较好，具有推广价值。 (5) 由于针对含硫气井所采用的柱塞产品均来自国外，且国外公司并未提供柱塞气举制度执行的建议。因此，逐步建立试验井的柱塞气举工艺生产管理制度显得尤为迫切，力争在试验初步成功的基础上，细化生产管理制度，做到“一井一策”，真正实现柱塞气举排水采气工艺的精细化管理。

(6) 建议通过分析试验井柱塞磨损程度，建立柱塞气举排水采气工艺的柱塞维护制度，以确保试验井柱塞的正常运行。

(7) 建议在具备选井条件的含硫气水同产井中推广应用柱塞排水采气工艺，同时开展分体柱塞、自动化控制间歇生产等先导性试验。

第5篇：排水管道施工工艺

排水系统是其服务区内其他工程设施得以正常使用的重要设施之一，确保其施工质量至关重要。市政排水管道建设工程虽然施工工艺相对不太复杂，但是由于大多项目是在市区施工，环境复杂，既有的地下管线及电缆情况不明，在确保既有工程安全的前提下，还要考虑地上交通等因素的影响，导致施工难度增加，施工质量和工期往往无法保证。

1 铺设管道前的准备工作

1.1 道路的拆除与恢复城区管道施工时，将有一定数量的既有路面被破除。为保证施工安全和路基质量，施工时要求管道在道路上开挖时，根据施工图纸设计要求，计算出开口宽度，并用白漆标注出开挖线，用切割机将路面切断，表层的破碎沥青面层及路基渣层，由挖掘机开挖，路基稳定砂层合理堆放以备回用，余土由自卸车运至弃土场。管道施工完成后，沟槽回填质量将直接影响道路的质量和使用功能。

1.2 地上、地下公用设施的保护管道沟槽开挖时，应根据地质土层情况及时采用支撑，以免造成滑坡、塌方。开挖边坡及支撑形式要交项目监理审查，得到认可后方能施工。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖时应上报防止其下沉或变形的措施、加固工程计算书及图纸，并交项目监理审批。某些地段需要排水，以使开挖人员始终在干燥环境中工作。排水过程不得使地面产生过大的沉降，影响现场周围的建筑物、构筑物和其他公用设施的正常使用和安全。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖，采用钢板桩加固。在高压线下开挖时，挖掘机要求不在电线正下方工作，必要时采用人工开挖。 论文发表

2 管道施工

2.1 沟槽开挖与支护

土方的工作量占整个工程的很大比重，在开挖前逐一探明地下既有管道、电缆和其他构筑物 的位置，将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认，以便进行相应的保护、迁移等措施，保证开挖工作持续进行。

2.2 管道安装

2.2.1 管材的选用和检查。管材及主要配件由选定的合格制造商提供，管材进场后，由施工方材料工程师对产品的质量进行验证。当外观检查不能确保管材的质量时，进行内、外压试验。进场的管子必须是经过专业实验室批量检验合格并取得检验合格报告的产品。2.2.2 下管。根据测放的中心线，用细绳控制好管道的一侧边线。采用轮胎式吊车下管，吊车沿沟

槽开行至距沟边缘1 m处，以避免沟壁坍塌，影响沟槽边坡的稳定。下管时用专用吊钩或柔性吊索，严禁用钢丝绳穿入管内起吊。同时有专人指挥，绑(套)管子应找好重心，平吊轻放，避免扰动基底管道相互碰撞。管节下入沟槽时，避免与槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞，严格控制水平与方向。管道的安装一定要符合质量要求。

3 管道位置偏移或积水

3.1 产生原因：测量差错，施工走样和意外的避让原有构筑物，在平面上产生位置偏移，立面上产生积水甚至倒坡现象。

3.2 预防措施

3.2.1 防止测量和施工造成的病害措施主要有：施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交接桩复测与保护;施工放样要结合水文地质条件，按照埋置深度和设计要求以及有关规定放样，且必须进行复测检验其误差符合要求后才能交付施工;施工时要严格按照样桩进行，沟槽和平基要做好轴线和纵坡测量验收。3.2.2 施工过程中如意外遇到构筑物须避让时，应在适当的位置增设连接井，其间以直线连通，连接井转角应大于135°。

4 管道渗漏水，闭水试验不合格

4.1 产生原因：基础不均匀下沉，管材及其接口施工质量差、闭水段端头封堵不严密、井体施工质量差等原因均可产生漏水现象。

4.2 防治措施

4.2.1 管材质量差，存在裂缝或局部砼松散，抗渗能力差，容易产生漏水。因此要求：所用管材要有质量部门提供合格证和力学试验报告等资料;管材外观质量要求表面平整无松散露骨和蜂窝麻面形象，硬物轻敲管壁其响声清脆悦耳;安装前再次逐节检查，对已发现或有质量疑问的应弃之不用或经有效处理后方可使用。

4.2.2 管接口填料及施工质量差，管道在外力作用下产生破损或接口开裂。防治措施：选用质量良好的接口填料并按试验配合比和合理的施工工艺组织施工;接口缝内要洁净，对水泥类填料接口还要预先湿润，而对油性的则预先干燥后刷冷底子油，再按照施工操作规程认真施工。

4.2.3 管道基础条件不良将导致管道和基础出现不均匀沉陷，一般造成局部积水，严重时会出现管道断裂或接口开裂。预防措施是：认真按设计要求施工，确保管道基础的强度和稳定性，当地基地质水文条件不良时，应进行换土改良处治，以提高基槽底部的承载力;如果槽底土壤被扰动或受水浸泡，应先挖除松软土层后和超挖部分用砂或碎石等稳定性好的材料回填密实。

4.2.4检查井施工质量差，井壁和与其连接管的结合处渗漏，预防措施：检查井砌筑砂浆要饱满，勾缝全面不遗漏;抹面前清洁和湿润表面，抹面时及时压光收浆并养护;遇有地下水时，抹面和勾缝应随砌筑及时完成，不可在回填以后再进行内抹面或内勾缝;与检查井连接的管外表面应先湿润且均匀刷一层水泥原浆，并座浆就位后再做好内外抹面，以防渗漏。

4.2.5 闭水段封口不密实，又因其在井内而常被忽视，如果采用砌砖墙封堵时，应注意做好以下几点：砌堵前应把管口0.5m左右范围内的管内壁清洗干净，涂刷水泥原浆，同时把所用的砖块润湿备用;抹面应按防水的5 层施工法施工;条件允许时可在检查井砌筑之前进行封砌，以利保证质量;预设排水孔应在管内底处以便排干和试验时检查。

4.2.6 闭水试验是对管道施工和材料质量进行全面的检验，其间难免出现三两次不合格现象。这时应先在渗漏处一一做好记号，在排干管内水后进行认真处理。对细小的缝隙或麻面渗漏可采用水泥浆涂刷或防水涂料涂刷，较严重的应返工处理。

5 检查井变形、下沉，构配件质量差

5.1 产生原因

检查井变形和下沉，井盖质量和安装质量差，铁爬梯安装随意性太大，影响外观及其使用质量。

5.2 防治措施

5.2.1 检查井砌筑质量应控制好井室和井口中心位置及其高度，防止井体变形。

5.2.2 认真做好检井的基层和垫层，破管做流槽的做法，防止井体下沉。

5.2.3 检查井井盖与座要配套;安装时座浆要饱满;轻重型号和面底不错用，铁爬安装要控制好上、下第一步的位置，偏差不要太大，平面位置准确。

6 回填土沉陷

6.1 产生原因

压实机具不合适;填料质量欠佳、含水量控制不好等原因影响压实效果，给工后造成过大的沉降。

6.2 预防与处治措施

6.2.1 预防措施。管槽回填时必须根据回填的部位和施工条件选择合适的填料和压(夯)实机具;管槽较窄时可采用微型压路机填压或人工和蛙式打夯机夯填;填料中的淤泥、树根、草皮及其腐植物既影响压实效果，又会在土中干缩、腐烂形成孔洞，这些材料均不可做为填料，以免引起沉陷;控制填料含水量大于最佳含水量2%左右;遇地下水或雨后施工必须先排干水再分层随填随压密实;杜绝带水回填或水夯法施工。

6.2.2 处治措施。根据沉降破坏程度采取相应的措施：不影响其它构筑物的少量沉降可不做处理或只做表面处理，如沥青路面上可采取局部填补以免积水;如造成其它构筑物基础脱空破坏的，可采用泵压水泥浆填充;如造成结构破坏的应挖除不良填料，换填稳定性能好的材料，经压实后再恢复损坏的构筑物。

第6篇：排水与降水施工工艺

2008-12-16 11:12【大中小】【打印】【我要纠错】

一、施工准备

1、挖土方前，应根据工程地质资料反映的土质和地下水位情况制定排水或降水方案，

并根据方案配置施工机具。

2、基坑(槽)排出的地下水应经过沉淀处理符合环保要求后方能排入市政下水道或河

沟。

二、操作工艺

1、大型土方施工，应在基坑顶四周设置临时排水沟或截水沟，其截面宜为300~400m(宽)×400mm(深)，纵向坡度宜为0.5%.临时排水沟或截水沟的设置应尽量与永久性排

水设施相结合。

2、在地下水位较低和土质较好的情况下，基坑底四周设置排水沟、集水井，采用明沟排水的方法，必要时可在中间加设小支沟与边沟连通。排水沟的截面宜为300~400m(宽)×400mm(深)，纵向坡度宜为0.5%.集水井的截面宜为600mm(长)×600mm(宽)×1000mm(深)，@20~30m设一个。基坑底地下水由排水沟流入集水井，然后用高扬程潜水泵排走。

3、当地下水较大而土质属细砂、粉砂土时，基坑挖土容易产生流砂现象，需用围蔽截

水和人工降低地下水位等方法。

4、围蔽截水的施工方法可以选择钢板桩、钢筋混凝土排桩、地下连续墙、定喷桩幕墙、旋喷桩、深层搅拌桩等，其可根据施工地形、水文地质资料和施工方法等确定，并在施工组织设计中确定。

5、采用人工降低地下水位的方法，应根据挖土的深度和规模，选择钻孔集水井降水或轻型井点降水，其井点的布置数量和形式，要根据含水层渗透系数和涌水量计算确定，并相

应配套抽水设备。

三、施工注意事项

1、抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏

电开关三项要求。施工现场电线应架空拉设，用三相五线制。

2、在土方开挖后，应保持降低地下水位在基坑底500mm以下，防止地下水扰动基底

土。

3、在降水过程过程中，应防止相邻及附近已有建筑物或构筑物、道路、管线等发生下沉或变形，必要时与设计、建设单位协商，对原建筑物地基采取回灌技术等防护措施。