摘要：随着石油开采难度的增加，近年来各国把目光投到油田中的天然气。压缩机作为天然气生产工艺流程中的一种常见设备，普遍应用于天然气生产的各个环节，用以提升天然气开采量和采气的产量。本文通过阐述排水采气技术现状和发展方向，主要论述了天然气压缩机在排水采气中的运用，进一步提高我国天然气产业的水平。
关键词：天然气；压缩机；排水；采气；采收率
前言
石油和天然气是世界范围内的重要能源资源，近年来随着石油储量减少，开采难度增加，开采天然气成为世界各国的战略决策。在我国，天然气占能源结构的2.5%，与世界占的45％相比相差甚远。加大力度开采天然气，提高天然气的勘探速度和开采速度，把低压气井的产量提高，成为我国提高天然气能源结构水平的举措。由于气田经过多年开采，很多气井开采已经进入中晚期，大部分成产水气井因气藏水淹造成停产，处于水汽藏中的天然气大部分无法开采，严重影响天然气的开采率，大幅降低天然气的产能，因此需要采取当今先进的采气工艺来提高气井的产能。
1 概述排水采气技术现状和发展方向
（一）排水采气技术现状
排水采气是提高气藏的采收率的工艺技术，它能挖掘水气藏气井的生产潜力。美国最先使用这种工艺技术，由最先的小水量气井排水，到后来逐渐推出了多套成熟单井排水采气工艺技术，当前不断研究并推出新的排水采气技术，例如天气热连续循环技术、同心毛细管技术、带压缩机的排水采气技术、井下气液分离技术、井下排水采气工艺等。气举排液是比较常用的气井排液采气工艺方法，这种技术适应性比较强。在低产气井当中利用可以辅助排液采气，也可用于各种类型的积液停产气井的诱喷排液复产。整体式天然气压缩机和分体天然气压缩机等系列是近些年多国开始使用的天然气压缩机技术。当前天然气压缩机工艺基本满足气举排水采气的需要。天然气压缩机排气压力达到25MPa~45Mpa，可以实施随意装配，还可以利用35MPa液氮车实施机动性排液。
（二）发展方向
气井完井技术不断高速发展，自动化和智能化已经在人工举生排水采气工艺和设备得到应用。现在人们在加大力度研究水驱气藏机理，探究各种排水采气工艺技术，从单井排水采气工艺技术发展到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的排水采气系统发展，现在逐渐研制出各种新的人工举升采气设备和技术。人工举升技术的自动化和智能化成为排水采气技术的发展方向.
2 排水采气对于天然气压缩机的要求
（一）功率要求。压缩机需要设置各种规格的系列产品，根据各个气井的地层压力、气量和生产压力不同，在开采过程中，根据实际情况选择不同功率的气举压缩机，对于气举压缩机而言，正常功率范畴在100~2000kw。
（二）适应性要求。利用气举和增压开采，压缩机的适应能力要强。并能够根据工况调节工作机能。因为近年来气田不断开采，气田产量和压力逐渐降低，导致集输干线压力随用气量波动而波动，因此，压缩机必须确保可以在排气压力变化的环境下正常运行。
（三）装置要求。天然气压缩机方便安装，无需接水和通电，就可以可靠的运行，操作的简便，实现无人值守。很适合边远山区、气井位置分散、交通不便、供水供电系统等不够完善的恶劣环境安装使用。
（四）性能要求。需要在压缩机配置可靠的高精度液体分离器。因为受温度和压力影响，考虑到天然气会产生凝析水问题，稀释和污染压缩机的润滑油，而加快磨损机械零件，引发运行事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以压缩机具备实用的高精度液体分离器可用于隔离不利因素。
（五）防爆防腐装要求。压缩机需要做好密封措施，并具有防火特性和防爆特性。因天然气易燃易爆，有些天然气含有二氧化碳和二氧化硫，根据天然气的实际性质，压缩机必须在选材工艺上具备抗二氧化碳和二氧化硫腐蚀的功能。
3 天然气压缩机在排水采气中的运用
（一）整体式压缩机
整体式压缩机又称为燃气摩托压缩机组，该机组不需要外接水源和电源，工作过程需要的动力，靠机组自带的自控系统、点火系统以及冷却系统提供。其定旋转范围保持在370~430r/min，功率大小范围在50~620kW，排气压力最高可达35Mpa，可以应用于多种排水采气井中。整体式压缩机组具有以下特点：
（1）发动机按DEMA标准制造。压缩机按API618、API11P设计制造。按低速重载而设计。
（2）发动机结构简单，没有四冲程发动机的热负荷很重的排气门，摇臂挺杆，安装调整方便，长年运行维护成本低。
（3）机组转速低，各机械负荷轻，磨损件和机械寿命长，无需进厂大修，只需5、6年后的现场大检修。
（4）燃料适应能力强，机组自带有特殊的空燃比调节系统，可以使用各种热值的天然气。
（5）润滑系统简单可靠。整体式压缩机具备的优势使其能在多种开采环境应用，特别是边远山区的排水采气井，没有水源和电源，要求压缩机具备自带动力功能，而整体式压缩机正好针对这恶劣条件具备这类优势。
（二）车载分体式压缩机
天然气压缩机组装置于汽车上，可以实施移动间隙作业，压缩机通过与汽车燃气或柴油发动机和联轴器，实施移动作业。具有以下特点：
（1）该机组转速高，易于操作和管理，但操作维修技术要求比较高。
（2）该机组适用性较强，能在各种类型的气井中进行气举作业。
（3）作业灵活且运行效率高。该压缩机组安装搬动方便、快捷，随时随地安装，随时进行施工作业，很快投入运行。对一些自喷的气井，可利用车载式压缩机实施气举工艺手段进行生产，提高设备利用率，降低开采成本。
4 结束语
综上所述，在气量日趋衰减的天然气开采中，运用气举工艺开采，仍然是目前最为有效的方法。天然气压缩机在排水采气中的运用，使得天然气开采量大幅度提升，采气的产量增产效果明显。为我国天然气开采事业向前迈开了一大步。广泛利用天然气压缩机，是我国开采天然气的重要举措。有鉴于此，上文在充分结合笔者对相关文献研究以及自己多年工作经验情况下，重点围绕于天然气压缩机在排水采气中的运用展开分析，以期为推动我国能源事业发展贡献出一份绵薄之力。
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论文作者:黄龙晖,安小兵,王宏伟,白建雄
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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