天然氣開採的方法有哪些

㈠ 天然氣開採的概要

由於天然氣密度小，為0.75～0.8千克/立方米，井筒氣柱對井底的壓力小；天然氣粘度小，在地層和管道中的流動阻力也小；又由於膨脹系數大，其彈性能量也大。因此天然氣開采時一般採用自噴方式。這和自噴採油方式基本一樣。不過因為氣井壓力一般較高加上天然氣屬於易燃易爆氣體，對采氣井口裝置的承壓能力和密封性能比對採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，由於岩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，數量可以高達岩石孔隙體積的30%～50%，從而大大地降低了氣藏的最終採收率。其次氣井產水後，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。堵水就是採用機械卡堵、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。

㈡ 天然氣開採的勘測方法

1、地震儀的觀測，測出由爆炸的電荷產生的震波，因而得知地表下岩石的結構。
2、地質勘探，找尋特別的岩層(含油或天然氣)的位置。
3、地球重力的檢查，以測量地心引力的改變，而測出石油或天然氣的存在。

㈢ 天然氣是怎麼採掘的

由於天然氣和石油同屬埋藏地下的烴類資源，有時且為共生礦藏，其加工工藝及產品相互有密切的關系，故也可將天然氣化工歸屬於石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學加工。凈化分離包括從地下采出的天然氣，在氣井現場，經脫水、脫砂與分離凝析油後，根據氣體組成情況進行進一步的凈化分離加工。富含硫化物的天然氣，必須經過脫硫處理，以達到輸送要求，副產品硫黃用以生產硫酸、二硫化碳等一系列硫化物。脫硫後，天然氣經過深冷分離，可得到液化天然氣；若天然氣是富含乙烷以上烷烴的濕氣，則可同時得到天然氣凝析液，後者常採用精餾的方法，以回收乙烷、丙烷、丁烷，並且還有一部分凝析油。化學加工包括在高溫下進行的天然氣熱裂解，主要生產乙炔和炭黑；天然氣蒸氣轉化或天然氣的部分氧化，可製得合成氣；天然氣經過氯化、硫化、硝化、氨化氧化、氧化可製得甲烷的各種衍生物；濕性天然氣中的乙烷、丙烷、丁烷和天然氣凝析液等，經蒸氣裂解或熱裂解可生產乙烯、丙烯和丁二烯；丁烷脫氫或氧化可生產丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、順丁烯二酸酐等。

1 天然氣的用途：
化工燃料，居民生活燃料，汽車燃料，聯合發電，熱泵、燃料電池等。nqP
2 液化天然氣：:
天然氣的主要成分為甲烷，其臨界溫度為190.58K，LNG儲存溫度為112K（-161℃）、壓力為0.1MPa左右的低溫儲罐內，其密度為標准狀態下甲烷的600多倍，體積能量密度為汽油的72%。
3 LNG工廠主要可分為基本負荷型、調峰型兩類。液化流程以APCI（美國空氣液化公司）流程為主。（丙烷預冷混合製冷劑液化流程）
4 我國天然氣僅占能源總耗的2.6%，到2010年，這一比值預期達到7%—8%
5 中國的LNG工廠：20世紀90年代末，東海天然氣早期開發利用，在上海建設了一座日處理為10萬立方米的天然氣事故調峰站。2001年，中原石油勘探局建造第一座生產型的液化天然氣裝置，日處理量為15萬立方米。2002年新疆廣匯集團開始建設一座處理量為150萬立方米的LNG工廠，儲罐設計容量為3萬立方米。.
6 LNG接收終端：深圳大鵬灣，福建湄州灣，浙江、上海等地。
7 天然氣的預處理：脫除天然氣中的硫化氫、二氧化碳、水分、重烴和汞等雜質，以免這些雜質腐蝕設備及在低溫下凍結而阻塞設備和管道。!,_&K=
8 脫水：若天然氣中含有水分，則在液化裝置中，水在低於零度時將以冰或霜的形式凍結在換熱器的表面和節流閥的工作部分，另外，天然氣和水會形成天然氣水合物，它是半穩定的固態化合物，可以在零度以上形成，它不僅可能導致管線阻塞，也可以造成噴嘴合分離設備的堵塞。
9 目前常用的脫水方法有：冷卻法、吸收法、吸附法等。
10 冷卻脫水是利用當壓力不變時，天然氣的含水量隨溫度降低而減少的原理實現天然氣脫水，此法只適用於大量水分的粗分離。
11 吸附脫水：利用吸濕液體（或活性固體）吸收的方法。三甘醇脫水，適用於大型天然氣液化裝置中脫出原料氣所含的大部分水分。
12 吸附脫水：主要適用的吸附劑有：活性氧化鋁、硅膠、分子篩等。現代LNG工廠採用的吸附脫水方法大都是採用分子篩吸附。在實際使用中，可分子篩同硅膠或活性氧化鋁、串聯使用。
13 脫硫：酸性氣體不但對人體有害，對設備管道有腐蝕作用，而且因其沸點較高，在降溫過程中易呈固體析出，必須脫除。
14 在天然氣液體裝置中，常用的凈化方法有：醇胺法，熱鉀鹼法，碸胺法。M@xZhT
15 天然氣液化流程： 級聯式液化流程、混合製冷劑液化流程、帶膨脹機的液化流程。
16 天然氣液化裝置有基本負荷型和調峰型，基本負荷型天然氣液化裝置是指生產供當地使用或外運的大型液化裝置，其液化單元常採用級聯式液化流程和混合製冷劑液化流程。調峰型液化裝置指為調峰負荷或補充冬季燃料供應的天然氣液化裝置，通常將低峰負荷時過剩的天然氣液化儲存，在高峰時或緊急情況下在汽化使用。其液化單元常採用帶膨脹機的液化流程和混合製冷劑液化流程。
17 目前世界上80%以上的基本負荷型天然氣液化裝置中，採用了丙烷預冷混合製冷劑液化流程。流程由三部分組成：混合製冷劑循環，丙烷預冷循環，天然氣液化迴路。在此液化流程中，丙烷預冷循環用於預冷混合製冷劑和天然氣，而混合製冷劑循環用於深冷和液化天然氣。
18 法國燃氣公司開發的整體結合式級聯型液化流程（CII流程）代表天然氣液化技術的發展趨勢。在上海建造的CII液化流程是我國第一座調峰型天然氣液化裝置中所採用的流程。
19 帶膨脹機的液化流程：利用高壓製冷劑通過透平膨脹機絕熱膨脹的克勞德循環製冷實現天然氣液化的流程。氣體在膨脹機中膨脹降溫的同時，能輸出功，可用於驅動流程中的壓縮機。投資適中，適合用於液化能力較小的調峰型天然氣液化裝置。
20 典型級聯式液化流程的比功耗為0.33KW•h/kg。丙烷預冷單級混合製冷劑液化流程為其1.15倍。
21 天然氣液化裝置由天然氣預處理流程、液化流程、儲存系統、控制系統及消防系統等組成。

我國天然氣開采有著悠久的歷史。據《史記》載，在公元前三世紀，當時擔任蜀郡太守的水利專家李冰就曾在今天的四川邛崍一帶鑿井汲鹵，並利用開采鹽井過程中取得的天然氣煮鹵熬鹽。到了距今一千七百多年前的東漢時期，四川的鹽井已遍及臨邛、成都、南充等地十多個縣，利用天然氣做飯熬鹽隨著也普及到上述地區。

從公元13世紀開始，我國古代勞動人民已能夠對四川自貢、富順和榮縣一帶的淺層天然氣進行大規模的開發和利用。為了克服天然氣運輸的困難，並且嚴防泄漏而造成的危害，在缺少金屬材料的情況下，我國古代勞動人民發揮了聰明才智，因地制宜，利用當地唾手可得的竹子和木材，創造性地製造出一種叫做「筧」的運輸管線。「筧」能翻山越嶺，還能穿河過湖，把天然氣和鹽水輸送到一二十公里以外的地方。到明朝中期，自流井天然氣的開發規模已相當龐大，地面的輸送管線已能形成比較完善的集輸系統。這不僅在當時是一項令人驚嘆的工程，今天看來，仍然閃爍著智慧的光芒。

從歷史回到今天的現實，我們不能不說我國的天然氣還是弱小的，在能源中只是一個不起眼的小弟弟。近年來，我國天然氣雖然在不斷加速發展，但無論是在絕對產量、速度增長，還是在能源構成中的比例，都遠遠落後於發達國家。這與我們這樣一個人口眾多的資源大國的地位極不相稱。為此，有人說中國是一個石油大國，但是一個天然氣小國。不過我們應該在這句話後邊加上一行注腳：這只是一種暫時性的現象。到21世紀中葉，我國將成為一個發達的天然氣大國。

1949年新中國成立以前，我國只有3個小氣田，年產量僅為1000萬立方米。開采方法落後簡陋，在能源生產和消費中所佔比重微乎其微，不具備工業規模，根本談不上有什麼天然氣工業。

新中國成立以來，隨著石油工業的發展，我國天然氣獲得了相應的發展。到2003年底，已發現天然氣田380個，已探明天然氣儲量38735億立方米。2004年我國的天然氣產量已達到408億立方米。

隨著天然氣工業的快速發展，產量和消費量不斷增長，它們在我國一次能源生產和消費結構中所佔的比重將會發生變化。2003年我國天然氣的產量在一次能源生產結構中佔2.8％，消費量在一次能源消費結構中佔2.7％。預計劃2020年產量在一次能源生產結構中所佔比重上升至6.1％，消費量在一次能源消費結構中所佔比重上升至8.7％。這將導致我國的能源結構逐步得到改善。

㈣ 天然氣開采是怎樣的

與石油開采一樣，天然氣是在氣層壓力與采氣井井底壓力差作用下滲流到井底並噴出地面。差別在於天然氣在壓力下降時因體積迅速膨脹會吸熱、降溫，使部分成分冷凝為液體，甚至產生水化物凍堵現象。氣層比油層也更容易受到污染堵塞。

氣井的完井工藝是下套管固井後，採用從油管中傳輸的射孔槍和低密度射孔液的負壓射孔，即射孔時井筒液柱壓力低於氣層壓力。還有一種近平衡射孔即井筒液柱壓力接近氣層壓力，並選用特種無固相射孔液，以保護氣層。射孔後有控制地放噴，凈化井底附近氣層和井筒。對因氣層污染造成的低產井，採用液氮氣舉，有控制地放噴，必要時採用酸化解堵。注意絕不能用空氣氣舉，否則空氣中的氧氣和氣層中的天然氣混合就成為爆炸性氣體，這是十分危險的。對生產過程中因氣體膨脹吸熱產生的水化物凍堵現象，採用加熱、保溫、注熱化學劑、注防凍劑等解凍防凍措施，或關井自然解凍。由於壓力下降，天然氣膨脹吸熱、降溫，部分冷凝為液體，所以氣井經常出現井筒積液。通過不定期的有控制的放噴、氮氣氣舉、抽汲等方式清除井筒內的積液，是保持氣井正常生產的重要措施。氣井的壓裂增產措施與油井壓裂相似，差別在於對氣層保護的要求更高。

㈤ 天然氣是怎麼樣開採的出來的

由於天然氣和石油同屬埋藏地下的烴類資源，有時且為共生礦藏，其加工工藝及產品相互有密切的關系，故也可將天然氣化工歸屬於石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學加工。凈化分離包括從地下采出的天然氣，在氣井現場，經脫水、脫砂與分離凝析油後，根據氣體組成情況進行進一步的凈化分離加工。富含硫化物的天然氣，必須經過脫硫處理，以達到輸送要求，副產品硫黃用以生產硫酸、二硫化碳等一系列硫化物。脫硫後，天然氣經過深冷分離，可得到液化天然氣；若天然氣是富含乙烷以上烷烴的濕氣，則可同時得到天然氣凝析液，後者常採用精餾的方法，以回收乙烷、丙烷、丁烷，並且還有一部分凝析油。化學加工包括在高溫下進行的天然氣熱裂解，主要生產乙炔和炭黑；天然氣蒸氣轉化或天然氣的部分氧化，可製得合成氣；天然氣經過氯化、硫化、硝化、氨化氧化、氧化可製得甲烷的各種衍生物；濕性天然氣中的乙烷、丙烷、丁烷和天然氣凝析液等，經蒸氣裂解或熱裂解可生產乙烯、丙烯和丁二烯；丁烷脫氫或氧化可生產丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、順丁烯二酸酐等。

㈥ 天然氣怎麼開發

一旦發現天然氣，為了在不損傷地層的先決條件下盡快地把天然氣開采出來，人們就會使用各種測試手段去確定最有效的開發速度。人們還用一些手段檢測鑽井孔內的壓力、溫度和其他變數。一些井中的天然氣具有足夠高的壓力，天然氣不需要泵或其他抽提系統就可以自動流到地表。這種情況較為少見，一般地，某些層位的開采是需要抽提系統的。

然而，絕大多數井需要一套抽提系統。最常見的是有桿泵抽油法——安裝在地面的泵帶動著纜繩和杠桿，做上下運動，將天然氣從井下抽出。最常見的泵稱為「馬頭」（譯者註：在我國稱為「驢頭」），因為將一條纜繩送入井孔內的末端機械的形狀看上去就像一個馬頭（圖2.4）。這些泵用動力幫助馬達抬起機械泵上的抽油桿。其他抽提裝置可以安裝在地下。這些裝置緊緊地貼近天然氣層，並將天然氣抽提到地面。

很少有連續泵抽提的井。在井下，天然氣從岩石層中滲流通過需要時間。為了提高效率，生產者們設定泵僅僅分時段啟動，以便為天然氣在井孔中的聚集留出時間。

每年美國各地的天然氣開采量都不盡相同，但也相對穩定，在20世紀90年代，年均為5100×108～5450×108m3。加拿大的年產量為100×108～150×108m3，墨西哥的年產量不超過300×108m3，北美地區的天然氣年產量略高於7000×108m3（表2.2）。

表2.4天然氣的加工能力

美國的天然氣加工工業由大約250家公司構成，其中20家最大的處理公司生產美國天然氣總量中的35%以及75%的液化天然氣。美國每年大約生產6.48×108bbl液化天然氣，每天大約生產180×104bbl。美國的天然氣供應還包括煉制產品和進口量。

㈦ 天然氣是怎樣開采出來的

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。對於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。對於只有天然氣存在的氣藏，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。

由於天然氣密度小，為0.75～0.8千克/立方米，井筒氣柱對井底的壓力小；天然氣黏度小，在地層和管道中的流動阻力也小；又由於其膨脹系數大，其彈性能量也大。因此，天然氣的開采一般採用自噴方式。這和自噴採油方式基本一樣。不過，因為氣井壓力一般較高，加上天然氣屬於易燃易爆氣體，對采氣井口裝置的承壓能力和密封性能比對採油井口裝置的要求要高得多。

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壓力體系。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，由於岩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可以高達岩石孔隙體積的30%～50%，從而大大地降低了氣藏的最終採收率。其次，氣井產水後，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。堵水就是採用機械卡堵、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。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。

邊水氣田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。這種方法適用於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，不但可以降低積液的相對密度，還能將地層中產出的水隨氣流帶出地面。這種方法適用於地層壓力高，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，柱塞中的流道處於打開狀態，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，由於作用在柱塞底部的壓力大於作用在其頂部的壓力，柱塞開始向上運動並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。這種方法適用於地層壓力比較充足，產水量較大的氣井。

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。這種方法適用於地層壓力較低的氣井，尤其適用於產水氣井的中後期開采，但是運行費用相對較高。

8.油井為什麼要清蠟在油井管理中，防蠟和清蠟是一項經常性的工作。蠟是原油中的一種成分，由於地下油層的溫度高、壓力大，蠟溶解在原油中。當原油沿油管流出時，溫度、壓力都降低，蠟就從原油中分離出來，很容易黏在油管壁上。開始較少，以後越積越多，妨礙了油流通過。油管、原油和蠟就如同我們身體里的血管、血液和血脂，血液中血脂含量高就會附著在血管壁上，阻礙血液循環，損害我們的身體健康。同樣，原油中蠟的析出會嚴重影響油井的正常生產，因此需要經常清除。

要保證油井暢通，我們應該像對待疾病一樣，即以預防為主，並且堅持防、清並舉的方針。首先，需要阻止蠟的析出和蠟附著在管壁上，其次，需經常清蠟。長期以來，石油工作者對於防蠟、清蠟技術十分重視，在生產實踐中創造出了一些實用的工藝技術。

防蠟 在溫度及原油輕質成分含量高的井中，因油中的蠟不易析出，可不採取措施。在不具備上述條件的含蠟井中，必須選擇合理的工作制度使油井保持一定的壓力，防止油中的溶解氣過早逸出。因溶解氣逸出會降低蠟的溶解能力。

如果油中的蠟已經析出，人們要在表面比較粗糙的油管壁上襯上一層很薄的又不易黏結石蠟的玻璃或是塗上一層塗料，通常這種油管叫玻璃襯里油管或叫塗料油管。這樣蠟就不容易黏結在油管壁上。實踐證明，這種防蠟工藝效果十分顯著。

清蠟 由於使用玻璃襯里油管或塗料油管會增加開采成本，難以大范圍應用。即便使用了，頻繁的修井作業也會損壞玻璃襯里或塗料，因此，防蠟的成功率不可能達到100%，這就還需要清蠟。清蠟就是把已經黏結在油管壁上的蠟及時清除掉。當前，大量應用的有機械清蠟和化學清蠟等方法。

機械清蠟就是把一種特製的刮蠟器下入井內，有些固定在抽油桿上，隨抽油桿上下往復運動，有些刮蠟器設計得很巧妙，可以自動地沿著抽油桿在一定的井深范圍內上下爬行。從而把黏結在油管壁上的蠟刮掉，並隨原油抽到地面。

化學清蠟就是用葯劑或加熱的辦法把黏在油管壁上的蠟熔化掉。加熱的方法有電加熱、熱油循環、蒸汽加熱等，這可根據油井的具體情況選擇。目前各油田應用較多的是熱油循環清蠟。