天然气开采的方法有哪些

㈠ 天然气开采的概要

由于天然气密度小，为0.75～0.8千克/立方米，井筒气柱对井底的压力小；天然气粘度小，在地层和管道中的流动阻力也小；又由于膨胀系数大，其弹性能量也大。因此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的多。
天然气开采也有其自身特点。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着增大。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。目前治理气藏水患主要从两方面入手，一是排水，一是堵水。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。目前排水办法较多，主要原理是排除井筒积水，专业术语叫排水采气法。

㈡ 天然气开采的勘测方法

1、地震仪的观测，测出由爆炸的电荷产生的震波，因而得知地表下岩石的结构。
2、地质勘探，找寻特别的岩层(含油或天然气)的位置。
3、地球重力的检查，以测量地心引力的改变，而测出石油或天然气的存在。

㈢ 天然气是怎么采掘的

由于天然气和石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工。净化分离包括从地下采出的天然气，在气井现场，经脱水、脱砂与分离凝析油后，根据气体组成情况进行进一步的净化分离加工。富含硫化物的天然气，必须经过脱硫处理，以达到输送要求，副产品硫黄用以生产硫酸、二硫化碳等一系列硫化物。脱硫后，天然气经过深冷分离，可得到液化天然气；若天然气是富含乙烷以上烷烃的湿气，则可同时得到天然气凝析液，后者常采用精馏的方法，以回收乙烷、丙烷、丁烷，并且还有一部分凝析油。化学加工包括在高温下进行的天然气热裂解，主要生产乙炔和炭黑；天然气蒸气转化或天然气的部分氧化，可制得合成气；天然气经过氯化、硫化、硝化、氨化氧化、氧化可制得甲烷的各种衍生物；湿性天然气中的乙烷、丙烷、丁烷和天然气凝析液等，经蒸气裂解或热裂解可生产乙烯、丙烯和丁二烯；丁烷脱氢或氧化可生产丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、顺丁烯二酸酐等。

1 天然气的用途：
化工燃料，居民生活燃料，汽车燃料，联合发电，热泵、燃料电池等。nqP
2 液化天然气：:
天然气的主要成分为甲烷，其临界温度为190.58K，LNG储存温度为112K（-161℃）、压力为0.1MPa左右的低温储罐内，其密度为标准状态下甲烷的600多倍，体积能量密度为汽油的72%。
3 LNG工厂主要可分为基本负荷型、调峰型两类。液化流程以APCI（美国空气液化公司）流程为主。（丙烷预冷混合制冷剂液化流程）
4 我国天然气仅占能源总耗的2.6%，到2010年，这一比值预期达到7%—8%
5 中国的LNG工厂：20世纪90年代末，东海天然气早期开发利用，在上海建设了一座日处理为10万立方米的天然气事故调峰站。2001年，中原石油勘探局建造第一座生产型的液化天然气装置，日处理量为15万立方米。2002年新疆广汇集团开始建设一座处理量为150万立方米的LNG工厂，储罐设计容量为3万立方米。.
6 LNG接收终端：深圳大鹏湾，福建湄州湾，浙江、上海等地。
7 天然气的预处理：脱除天然气中的硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和汞等杂质，以免这些杂质腐蚀设备及在低温下冻结而阻塞设备和管道。!,_&K=
8 脱水：若天然气中含有水分，则在液化装置中，水在低于零度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作部分，另外，天然气和水会形成天然气水合物，它是半稳定的固态化合物，可以在零度以上形成，它不仅可能导致管线阻塞，也可以造成喷嘴合分离设备的堵塞。
9 目前常用的脱水方法有：冷却法、吸收法、吸附法等。
10 冷却脱水是利用当压力不变时，天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水，此法只适用于大量水分的粗分离。
11 吸附脱水：利用吸湿液体（或活性固体）吸收的方法。三甘醇脱水，适用于大型天然气液化装置中脱出原料气所含的大部分水分。
12 吸附脱水：主要适用的吸附剂有：活性氧化铝、硅胶、分子筛等。现代LNG工厂采用的吸附脱水方法大都是采用分子筛吸附。在实际使用中，可分子筛同硅胶或活性氧化铝、串联使用。
13 脱硫：酸性气体不但对人体有害，对设备管道有腐蚀作用，而且因其沸点较高，在降温过程中易呈固体析出，必须脱除。
14 在天然气液体装置中，常用的净化方法有：醇胺法，热钾碱法，砜胺法。M@xZhT
15 天然气液化流程： 级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。
16 天然气液化装置有基本负荷型和调峰型，基本负荷型天然气液化装置是指生产供当地使用或外运的大型液化装置，其液化单元常采用级联式液化流程和混合制冷剂液化流程。调峰型液化装置指为调峰负荷或补充冬季燃料供应的天然气液化装置，通常将低峰负荷时过剩的天然气液化储存，在高峰时或紧急情况下在汽化使用。其液化单元常采用带膨胀机的液化流程和混合制冷剂液化流程。
17 目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合制冷剂液化流程。流程由三部分组成：混合制冷剂循环，丙烷预冷循环，天然气液化回路。在此液化流程中，丙烷预冷循环用于预冷混合制冷剂和天然气，而混合制冷剂循环用于深冷和液化天然气。
18 法国燃气公司开发的整体结合式级联型液化流程（CII流程）代表天然气液化技术的发展趋势。在上海建造的CII液化流程是我国第一座调峰型天然气液化装置中所采用的流程。
19 带膨胀机的液化流程：利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的流程。气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。投资适中，适合用于液化能力较小的调峰型天然气液化装置。
20 典型级联式液化流程的比功耗为0.33KW•h/kg。丙烷预冷单级混合制冷剂液化流程为其1.15倍。
21 天然气液化装置由天然气预处理流程、液化流程、储存系统、控制系统及消防系统等组成。

我国天然气开采有着悠久的历史。据《史记》载，在公元前三世纪，当时担任蜀郡太守的水利专家李冰就曾在今天的四川邛崃一带凿井汲卤，并利用开采盐井过程中取得的天然气煮卤熬盐。到了距今一千七百多年前的东汉时期，四川的盐井已遍及临邛、成都、南充等地十多个县，利用天然气做饭熬盐随着也普及到上述地区。

从公元13世纪开始，我国古代劳动人民已能够对四川自贡、富顺和荣县一带的浅层天然气进行大规模的开发和利用。为了克服天然气运输的困难，并且严防泄漏而造成的危害，在缺少金属材料的情况下，我国古代劳动人民发挥了聪明才智，因地制宜，利用当地唾手可得的竹子和木材，创造性地制造出一种叫做“笕”的运输管线。“笕”能翻山越岭，还能穿河过湖，把天然气和盐水输送到一二十公里以外的地方。到明朝中期，自流井天然气的开发规模已相当庞大，地面的输送管线已能形成比较完善的集输系统。这不仅在当时是一项令人惊叹的工程，今天看来，仍然闪烁着智慧的光芒。

从历史回到今天的现实，我们不能不说我国的天然气还是弱小的，在能源中只是一个不起眼的小弟弟。近年来，我国天然气虽然在不断加速发展，但无论是在绝对产量、速度增长，还是在能源构成中的比例，都远远落后于发达国家。这与我们这样一个人口众多的资源大国的地位极不相称。为此，有人说中国是一个石油大国，但是一个天然气小国。不过我们应该在这句话后边加上一行注脚：这只是一种暂时性的现象。到21世纪中叶，我国将成为一个发达的天然气大国。

1949年新中国成立以前，我国只有3个小气田，年产量仅为1000万立方米。开采方法落后简陋，在能源生产和消费中所占比重微乎其微，不具备工业规模，根本谈不上有什么天然气工业。

新中国成立以来，随着石油工业的发展，我国天然气获得了相应的发展。到2003年底，已发现天然气田380个，已探明天然气储量38735亿立方米。2004年我国的天然气产量已达到408亿立方米。

随着天然气工业的快速发展，产量和消费量不断增长，它们在我国一次能源生产和消费结构中所占的比重将会发生变化。2003年我国天然气的产量在一次能源生产结构中占2.8％，消费量在一次能源消费结构中占2.7％。预计划2020年产量在一次能源生产结构中所占比重上升至6.1％，消费量在一次能源消费结构中所占比重上升至8.7％。这将导致我国的能源结构逐步得到改善。

㈣ 天然气开采是怎样的

与石油开采一样，天然气是在气层压力与采气井井底压力差作用下渗流到井底并喷出地面。差别在于天然气在压力下降时因体积迅速膨胀会吸热、降温，使部分成分冷凝为液体，甚至产生水化物冻堵现象。气层比油层也更容易受到污染堵塞。

气井的完井工艺是下套管固井后，采用从油管中传输的射孔枪和低密度射孔液的负压射孔，即射孔时井筒液柱压力低于气层压力。还有一种近平衡射孔即井筒液柱压力接近气层压力，并选用特种无固相射孔液，以保护气层。射孔后有控制地放喷，净化井底附近气层和井筒。对因气层污染造成的低产井，采用液氮气举，有控制地放喷，必要时采用酸化解堵。注意绝不能用空气气举，否则空气中的氧气和气层中的天然气混合就成为爆炸性气体，这是十分危险的。对生产过程中因气体膨胀吸热产生的水化物冻堵现象，采用加热、保温、注热化学剂、注防冻剂等解冻防冻措施，或关井自然解冻。由于压力下降，天然气膨胀吸热、降温，部分冷凝为液体，所以气井经常出现井筒积液。通过不定期的有控制的放喷、氮气气举、抽汲等方式清除井筒内的积液，是保持气井正常生产的重要措施。气井的压裂增产措施与油井压裂相似，差别在于对气层保护的要求更高。

㈤ 天然气是怎么样开采的出来的

由于天然气和石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工。净化分离包括从地下采出的天然气，在气井现场，经脱水、脱砂与分离凝析油后，根据气体组成情况进行进一步的净化分离加工。富含硫化物的天然气，必须经过脱硫处理，以达到输送要求，副产品硫黄用以生产硫酸、二硫化碳等一系列硫化物。脱硫后，天然气经过深冷分离，可得到液化天然气；若天然气是富含乙烷以上烷烃的湿气，则可同时得到天然气凝析液，后者常采用精馏的方法，以回收乙烷、丙烷、丁烷，并且还有一部分凝析油。化学加工包括在高温下进行的天然气热裂解，主要生产乙炔和炭黑；天然气蒸气转化或天然气的部分氧化，可制得合成气；天然气经过氯化、硫化、硝化、氨化氧化、氧化可制得甲烷的各种衍生物；湿性天然气中的乙烷、丙烷、丁烷和天然气凝析液等，经蒸气裂解或热裂解可生产乙烯、丙烯和丁二烯；丁烷脱氢或氧化可生产丁二烯或醋酸、甲基乙基酮、顺丁烯二酸酐等。

㈥ 天然气怎么开发

一旦发现天然气，为了在不损伤地层的先决条件下尽快地把天然气开采出来，人们就会使用各种测试手段去确定最有效的开发速度。人们还用一些手段检测钻井孔内的压力、温度和其他变量。一些井中的天然气具有足够高的压力，天然气不需要泵或其他抽提系统就可以自动流到地表。这种情况较为少见，一般地，某些层位的开采是需要抽提系统的。

然而，绝大多数井需要一套抽提系统。最常见的是有杆泵抽油法——安装在地面的泵带动着缆绳和杠杆，做上下运动，将天然气从井下抽出。最常见的泵称为“马头”（译者注：在我国称为“驴头”），因为将一条缆绳送入井孔内的末端机械的形状看上去就像一个马头（图2.4）。这些泵用动力帮助马达抬起机械泵上的抽油杆。其他抽提装置可以安装在地下。这些装置紧紧地贴近天然气层，并将天然气抽提到地面。

很少有连续泵抽提的井。在井下，天然气从岩石层中渗流通过需要时间。为了提高效率，生产者们设定泵仅仅分时段启动，以便为天然气在井孔中的聚集留出时间。

每年美国各地的天然气开采量都不尽相同，但也相对稳定，在20世纪90年代，年均为5100×108～5450×108m3。加拿大的年产量为100×108～150×108m3，墨西哥的年产量不超过300×108m3，北美地区的天然气年产量略高于7000×108m3（表2.2）。

表2.4天然气的加工能力

美国的天然气加工工业由大约250家公司构成，其中20家最大的处理公司生产美国天然气总量中的35%以及75%的液化天然气。美国每年大约生产6.48×108bbl液化天然气，每天大约生产180×104bbl。美国的天然气供应还包括炼制产品和进口量。

㈦ 天然气是怎样开采出来的

天然气也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。对于只有天然气存在的气藏，其开采方法既与原油的开采方法十分相似，又有其特殊的地方。

由于天然气密度小，为0.75～0.8千克/立方米，井筒气柱对井底的压力小；天然气黏度小，在地层和管道中的流动阻力也小；又由于其膨胀系数大，其弹性能量也大。因此，天然气的开采一般采用自喷方式。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。

天然气开采也有其自身特点。首先，天然气和原油一样与底水或边水常常是一个压力体系。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着增大。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。目前，治理气藏水患主要从两方面入手，一是排水，一是堵水。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。排水办法较多，主要原理是排除井筒积水，专业术语叫排水采气法。

边水气田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。这种方法适用于产水初期地层压力高，产水量较少的气井。

泡沫排水采气方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，不但可以降低积液的相对密度，还能将地层中产出的水随气流带出地面。这种方法适用于地层压力高，产水量相对较少的气井。

柱塞气举排水采气方法就是在油管内下入一个柱塞。下入时，柱塞中的流道处于打开状态，柱塞在其自重的作用下向下运动。当到达油管底部时，柱塞中的流道自动关闭，由于作用在柱塞底部的压力大于作用在其顶部的压力，柱塞开始向上运动并将柱塞以上的积水排到地面。当其到达油管顶部时，柱塞中的流道又被自动打开，又转为向下运动。通过柱塞的往复运动，就可不断将积液排出。这种方法适用于地层压力比较充足，产水量较大的气井。

深井泵排水采气方法是利用下入井中的深井泵、抽油杆和地面抽油机，通过油管抽水，套管采气的方式控制井底压力。这种方法适用于地层压力较低的气井，尤其适用于产水气井的中后期开采，但是运行费用相对较高。

8.油井为什么要清蜡在油井管理中，防蜡和清蜡是一项经常性的工作。蜡是原油中的一种成分，由于地下油层的温度高、压力大，蜡溶解在原油中。当原油沿油管流出时，温度、压力都降低，蜡就从原油中分离出来，很容易黏在油管壁上。开始较少，以后越积越多，妨碍了油流通过。油管、原油和蜡就如同我们身体里的血管、血液和血脂，血液中血脂含量高就会附着在血管壁上，阻碍血液循环，损害我们的身体健康。同样，原油中蜡的析出会严重影响油井的正常生产，因此需要经常清除。

要保证油井畅通，我们应该像对待疾病一样，即以预防为主，并且坚持防、清并举的方针。首先，需要阻止蜡的析出和蜡附着在管壁上，其次，需经常清蜡。长期以来，石油工作者对于防蜡、清蜡技术十分重视，在生产实践中创造出了一些实用的工艺技术。

防蜡 在温度及原油轻质成分含量高的井中，因油中的蜡不易析出，可不采取措施。在不具备上述条件的含蜡井中，必须选择合理的工作制度使油井保持一定的压力，防止油中的溶解气过早逸出。因溶解气逸出会降低蜡的溶解能力。

如果油中的蜡已经析出，人们要在表面比较粗糙的油管壁上衬上一层很薄的又不易黏结石蜡的玻璃或是涂上一层涂料，通常这种油管叫玻璃衬里油管或叫涂料油管。这样蜡就不容易黏结在油管壁上。实践证明，这种防蜡工艺效果十分显着。

清蜡 由于使用玻璃衬里油管或涂料油管会增加开采成本，难以大范围应用。即便使用了，频繁的修井作业也会损坏玻璃衬里或涂料，因此，防蜡的成功率不可能达到100%，这就还需要清蜡。清蜡就是把已经黏结在油管壁上的蜡及时清除掉。当前，大量应用的有机械清蜡和化学清蜡等方法。

机械清蜡就是把一种特制的刮蜡器下入井内，有些固定在抽油杆上，随抽油杆上下往复运动，有些刮蜡器设计得很巧妙，可以自动地沿着抽油杆在一定的井深范围内上下爬行。从而把黏结在油管壁上的蜡刮掉，并随原油抽到地面。

化学清蜡就是用药剂或加热的办法把黏在油管壁上的蜡熔化掉。加热的方法有电加热、热油循环、蒸汽加热等，这可根据油井的具体情况选择。目前各油田应用较多的是热油循环清蜡。