排水采氣的工作原理主要是通過一系列技術手段，排除井筒及井底附近地層中的積液，從而恢復或提高氣井的生產能力。以下是排水采氣工作原理的詳細解析：

一、基本原理

排水采氣的主要目的是降低井筒流體壓力梯度，改善井底附近流體的流入狀態(tài)，使被水堵的氣能夠膨脹并順利進入井底并被采出，終提高氣藏的采收率。

二、主要技術方法

優(yōu)選管柱排水采氣：




原理：利用在一定的產氣量下，油管直徑越小，氣流速度越大，攜液能力越強的原理。

操作：通過選用合理直徑的油管，避免形成井底積水，從而實現(xiàn)氣的開采。這種方法在氣井產水初期，地層壓力高而產水量較少時，往往采用。







泡沫排水采氣：




原理：向井內注入遇水產生大量泡沫的表面活性劑，借助氣流的攪動，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫，從而改變井筒內的氣水流態(tài)。

效果：在地層能量不變的情況下，提高出水氣井的帶水能力，把地層水舉升到地面。這種方法適用于產水氣井處于中后期開采而地層壓力較低時，但運行費用相對較高。







有桿泵排水采氣：




原理：將有桿深井泵連接在油管上下的井內適當?shù)纳疃?，通過抽油機帶動抽油桿做往復運動，從而實現(xiàn)液體的吸入和排出。

操作：上沖程時，泵的固定凡爾打開，排出凡爾關閉，泵的下腔吸入液體；下沖程時，固定凡爾關閉，排出凡爾打開，柱塞下腔吸入的液體轉移到柱塞上面進入油管。這樣循環(huán)往復，將地層和井筒中的液體排到地面。







氣舉排水采氣：




原理：借助外來高壓氣源或壓縮機，通過向井筒內注入高壓氣體，降低井內注氣點至地面的液體密度，提高舉升能力，從而排除井底積液。

形式：包括間歇氣舉（如柱塞氣舉）和連續(xù)氣舉等多種形式。







電動潛油泵排水采氣：




原理：采用多級離心泵裝置，將氣水井中的積液從油管中排出，降低井內液面高度，從而降低液柱對井底的回壓，形成生產壓差，使水淹停產井恢復產能。







射流泵排水采氣：




原理：由地面提供的高壓動力液通過噴嘴把其壓能轉換成高速流束，在吸入口形成低壓區(qū)，井下流體被吸入與動力液混合，在擴散管中動力液動能傳遞給井下流體使之壓力增高而排出地面。

三、總結

排水采氣的工作原理多種多樣，但目標都是通過技術手段排除井筒及井底附近的積液，以恢復或提高氣井的生產能力。不同的排水采氣方法適用于不同的地質條件和開采階段，需根據(jù)具體情況選擇合適的技術手段。