天然气开采原理及主要用途详解 天然气是怎么形成的( 二 )


⑴ 伴生气:伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气 。其中伴生气通常是原油的挥发性部分,以气的形式存在于含油层之上,凡有原油的地层中都有,只是油、气量比例不同 。
即使在同一油田中的石油和天然气来源也不一定相同 。他们由不同的途径和经不同的过程汇集于相同的岩石储集层中 。
⑵ 非伴生气:包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在 。凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力的下降和温度的升高,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,叫凝析油 。若为非伴生气,则与液态集聚无关,可能产生于植物物质 。
⒊ 按成因分为生物成因气、油型气和煤型气 。
⑴ 油型气 沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中,与石油一起形成的天然气,或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的天然气称为油型气,包括湿气(石油伴生气)、凝析气和裂解气 。由石油伴生气→凝析气→干气,甲烷含量逐渐增多,随有机质演化程度增大而增大 。
⑵ 煤型气 煤系有机质(包括煤层和煤系地层中的分散有机质)热演化生成的天然气称为煤型气 。煤型气是一种多成分的混合气体,其中烃类气体以甲烷为主,重烃气含量少,一般为干气,但也可能有湿气,甚至凝析气 。有时可含较多Hg蒸气和N2等 。
世界天然气产量中,主要是气田气和油田气 。对煤层气的开采,现已日益受到重视 。
⒋ 依天然气蕴藏状态,又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种 。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气 。

天然气开采原理及主要用途详解 天然气是怎么形成的

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三、天然气的开采原理和方法
天然气同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中,有些和原油储藏在同一层位,有些单独存在 。对于和原油储藏在同一层位的天然气,会伴随原油一起开采出来 。
天然气开采时一般采用自喷方式 。这和自喷采油方式基本一样 。不过因为气井压力一般较高加上天然气属于易燃易爆气体,对采气井口装置的承压能力和密封性能比对采油井口装置的要求要高得多 。
首先天然气和原油一样与底水或边水常常是一个储藏体系 。伴随天然气的开采进程,水体的弹性能量会驱使水沿高渗透带窜入气藏 。在这种情况下,由于岩石本身的亲水性和毛细管压力的作用,水的侵入不是有效地驱替气体,而是封闭缝缝洞洞或空隙中未排出的气体,形成死气区 。这部分被圈闭在水侵带的高压气,数量可以高达岩石孔隙体积的30%~50%,从而大大地降低了气藏的最终采收率 。
其次气井产水后,气流入井底的渗流阻力会增加,气液两相沿油井向上的管流总能量消耗将显著增大 。随着水侵影响的日益加剧,气藏的采气速度下降,气井的自喷能力减弱,单井产量迅速递减,直至井底严重积水而停产 。
治理气藏水患主要从两方面入手,一是排水,一是堵水 。主要原理是排除井筒积水,专业术语叫排水采气法 。堵水就是采用机械卡堵、化学封堵等方法将产气层和产水层分隔开或是在油藏内建立阻水屏障 。
常用的采气方法为:
⒈ 小油管排水采气法 是利用在一定的产气量下,油管直径越小,则气流速度越大,携液能力越强的原理,如果油管直径选择合理,就不会形成井底积水 。这种方法适应于产水初期,地层压力高,产水量较少的气井 。
⒉ 泡沫排水采气法 就是将发泡剂通过油管或套管加入井中,发泡剂溶入井底积水与水作用形成气泡,不但可以降低积液相对密度,还能将地层中产出的水随气流带出地面 。这种方法适应于地层压力高,产水量相对较少的气井 。


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