天然气工程发展简述国内外天然气开发近中期主要集中在水驱气藏、凝析气藏和低渗透及裂缝性碳酸盐岩等特殊气藏的开发研究上，对于非常规天然气，包括煤层气、致密气层气、水溶气、深层气、浅层气和水合物固态气等也作了一些超前研究

主要发展的技术如下

1．提高天然气和凝析油采收率技术(1)水驱气藏1)国外70年代后期开始了强排水采气的措施，对释放封闭气起到积极作用，使采收率提高了10%～20%

80年代发展了气藏整体治水技术，具体方法是：①单井排水采气

目的是调整气水边界推进速度，降低水侵区压力，使封闭气膨胀而产出，避免气藏水侵恶化，防止生产气井过早水淹

②气水联合开采

该开采方式是气藏整体治水的一种工艺，不同于单井排水采气，它适用于尚未完全水淹或已完全水淹而“报废”了的气藏

通过气藏描述和气藏数值模拟，确定最佳排水井位、排水量和采气速度，实践证明它是提高采收率的有效方法

⑧阻水开采工艺

该工艺立足于气藏早期整体治水，在边水驱气藏气水界面的含水一侧或底水驱气藏的含水层布置排水井；对于局部水驱气藏

在水沿高渗透带或裂缝发育带进入气藏的通道上，建立高分子聚合物粘稠液(如聚丙烯腈酰胺)阻水屏障，也有注氮气的，其目的在于减小边水推进、底水上升的速度，变水驱为“弹性气驱”

2)水驱气藏的采气工艺技术的选择与储层性质、水侵入气藏的机理和气井生产特征有密切关系，随着水驱机理的实验和研究，促进了采气工艺技术的不断更新，单一的气井排水或堵水不能从根本上解决水驱气藏水淹的问题

近十几年来，前苏联等国将数值模拟技术用于气藏二次采气方案，发展了气藏整体治水的开采方式

①排水采气工艺

发展了小油管、泡沫、气举、机械抽油、电动潜油泵、柱塞气举、射流泵和螺杆泵等多种排水工艺

人工助排时间的选择非常关键，过早不经济，过晚待气井水淹严重时，气相渗透率急剧下降而影响采气效果，所以选择在气井出现“脉冲”或“自身压井”之前开始人工助排较为合适，它是延长出水气井开采期的最佳时机

关于气井排水工艺优化设计，美国布朗等人研究的气液流入井的动态关系与油管多相流及地面管流特性相协调的单井系统节点分析法在国外应用广泛

气田水处理是个大问题，一般选择采用封闭性佳、渗透性好、储集空间大、采出程度高的废气层作为回注地层；或净化达标后直接排人江河或作农用；对气层水中的有用元素进行回收

②气井堵水工艺

对气水层段分明的井，理论上可在水层放置永久性屏障，堵水屏障采用非选择性堵水，如采用水泥、树脂或硅胶，也可用封隔器

对于气水分层不明的井，理论上采用选择性堵水，即以聚丙烯酰胺和丙烯腈类水溶性高分子聚合物为堵剂的化学堵水方法，以减缓水侵通道中水推进的速度

实践证明，堵水在短时间内会增加气井产量，但无助于提高气藏最终采收率，因其截阻了水流入井底的通道，使井周围水位升高，压力增大，水必然向低压含气带或气井窜流，使气藏水侵更加恶化，不利于释放水封气

(2)凝析气藏对于凝析气藏，在发展循环注气提高采收率的同时，考虑用注段塞混相或近混相驱替，以增大驱替效率

同时，也在探索在一定地质条件下注水的可能性

注N2气已经实施多年

对于凝析气藏、油环凝析气藏的开采机理和提高采收率技术研究方面有待于深人研究的课题有：1)多孔介质中，凝析油气开采特征的实验和理论研究，它包括：吸附、毛管力和重力、毛管凝聚、润湿性和原生水存在等对凝析油气开采的影响研究：2)凝析气藏衰竭开发控制油气流动的因素和提高凝析气井产量的研究，它包括：反凝析液临界流动饱和度的测定；凝析油气，凝析油、气、水真实相对渗透率测定方法研究；近井地带反凝析油污染评价及防治研究

3)注气过程开采机理、驱替效率和提高凝析油采收率研究，它包括：其它保持压力开发方式(气水交替、注水、注氮气或空气)的探索研究；考虑多孔介质吸附、毛管力和流体相态影响的凝析油气渗流数学模型的建立及其解

4)凝析气藏地面、地下一体化开发研究，它包括：凝析气井试井及产能评价新技术研究；油气水多相垂直管流计算新方法研究；凝析气藏一体化开发数值模拟研究

(3)低渗致密气藏大型压裂是发现这类气藏工业性气流和提高采收率的重要措施

1981年以来，美国所钻的35%～40%的井都必须实施大型水力压裂，使致密层增加40%～57%的采气量

钻加密井或水平井与大型压裂相匹配是开采致密气藏和老气田增产挖潜、提高采收率行之有效的方法

对于低渗、致密气藏还有许多值得深入研究的问题，在开发方面如：低渗气藏非达西渗流的阈压效应(启动压力)和气体滑脱效应；低渗气藏储层物性的测定方法与技术；气井试井方法和单井控制储量计算方法等

(4)异常高压气藏近10多年来，国外对异常高压气藏储层变形的研究表明：高压,ml-裂缝是张开的，随地层压力的下降，裂缝逐渐闭合

因此，开发这类气藏的关键在于尽量保持地层压力高于正常的静水柱压力，使产层具有良好的渗流条件

对于这类气藏，应用p/Z—Gp关系直接外推求储量(所求储量偏大)和作动态预测，必须进行岩石、水和气体的压缩系数校正

2．现代试井技术国外普遍运用和推广高精度电子压力计录取资料，并采用以图版为核心的资料分析方法，再加上完善的试井解释软件，形成了一套从模拟诊断到自动拟合分析、成果解释和检验技术的方法，为气藏开发提供产能、地层参数、储层特征、气藏边界和控制储量等重要参数

3．测井技术气藏超薄层、薄层的识别；利用测井资料预测气井产能；利用核磁共振测井技术研究含气饱和度

4．综合天然气上下游一体化的气藏数值模拟技术该技术已形成从气层一气井一地面采气设备一集气管线一气体加工厂一压缩机等完整的计算机模拟系统

5．水平井、深井技术分枝状水平井，复杂结构井的钻井、完井技术；压裂酸化、射孔等技术

6．非常规天然气利用技术煤层气储集层模拟技术；吸附和脱附规律；渗流机理、开采动态和试井方法及解释；以保护煤层气为中心的完井技术；以提高产量为中心的增产技术；天然气水合物开采技术 

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