天然气井怎么开采

① 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。

② 天然气是如何开采的主要是想知道开采过程

大哥，天然气运输是用管道。

③ 天然气如何开采

在储层内天然气或石油的压力使得这些流体可以从岩石的孔隙内流入井中。绝大多数储层中的天然气是由膨胀原理采出的，天然气的膨胀使得储层内的气体体积相对增大，膨胀以后产生的压力使其进入井孔内。在一些储层内，水驱动了天然气向井孔的流动。在储层附近或之下的水膨胀导致了天然气流向井孔并随之充填了天然气排出后岩石中的孔隙。水驱气藏与气驱气藏的生产方式不同。
一口井中的天然气开采量随着储层压力的下降以及时间的推移会渐渐地地下降。在天然气的压力下降到700～1000psi（49～70kg/cm2）之前一般都可以采出，这是输气管道可以运行的最低压力。在一些情况下，可以采用加压器对地下的天然气加压，使其达到管道输送所需要的压力来延长开采井的生命。
在投产时，天然气井的测试可以由气井操作员来执行，这可以是一位专业的检测员，也可以是专业服务公司。比如，为了确定储气层产气率的差别需要进行产量检测。此外，还对产气井进行周期性监测，以测量生产过程中产出的天然气、凝析油和水。那些拥有天然气中心处理厂的气田，生产监测时还可以指出每口井的采出量。
许多产出天然气的地层是“致密”的，即它们的渗透率较低，限制了通过岩石的天然气流量。有许多种方法可以用来提高渗透率使产气井增产。这些处理增加了井孔四周岩石内的流通路径，所以气藏内的天然气流向井孔的阻力就会减少。对于石灰岩地层，可采取用泵将酸压入井孔溶解岩石的作业方式，还可以在井内实施短暂的爆炸作业，对岩石产生破裂。直到20世纪40年代后期之前，压裂作业通常都是用液体硝化甘油炸药完成的。
在近期的压裂作业中，用泵将大量高压液体压入井内，使储层岩石破裂。这些作业称为水压裂或者增产措施。压裂液包括油、氮气泡沫、水或加酸的水。一旦在储层岩石中产生了破裂，就将一些支撑剂 （比如粗大的砂粒）灌入储层。压裂作业通常包括注入大量的液体及使用支撑剂。
由于致密地层在天然气储层中较为常见，天然气工业的绝大部分研究工作都集中在增产措施的技术研究领域。水力压裂是非常昂贵的，每口井高达500000美元。人们已经开发出在水力压裂过程中收集“实时”数据的计算机软件，用这些信息来预测破裂的增加。这使得生产人员可以在岩层中破裂仍在进行的过程中进行评价，从而掌握开采进度。
其他一些最新的进展包括更快、更容易地对破裂进行制图作业，这可以测出压裂的几何形态以及最终的破裂范围。人们还发明了无线电工具，在实施压裂时测量井下温度和压力，以代替从地面的测量得出的预测数据。

④ 如何开采天然气

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，其加工版工艺及产品相互有权密切的关系，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

⑤ 天然气的主要成分如何开采

CH4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。对于只有单相气存在的，我们称之为气藏，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。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。

⑥ 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，其加回工工艺及产品相互有密答切的关系，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。

⑦ 天然气如何钻井

一旦选定了靶区，就将要确定钻井所需要的装备类型，如果预计的目的地层相对较浅，就可以使用一套顿钻钻井装置。地层的岩石性质也是选择钻井设备的因素。
冲击或顿钻钻井，是用迅速提升、下降的金属块撞击出一个孔。被疏松了的土壤和岩石碎屑必须定时地从钻孔内取出，以便为钻头在井底清理出一个干净的接触面。通过把钢管插入井孔以防止井壁坍塌。
旋转式钻井与顿钻钻井不同，前者是用锋利的钻头去钻开土层和岩石层。钻头还可以用来将无用的岩石碎屑带上地表。一套由电发动支撑机械、润滑设备以及多个滑轮构成的复杂系统控制着钻头并保持其润滑。在地表之下，钻头接在一根长钻杆上。对不同条件下和不同岩石类型，人们用各种不同类型的钻头进行钻探。对那些要钻多种岩石类型的深钻井，可能就需要用不同类型的钻头。
在旋转钻井中，钻井液是非常重要的。它被用来冷却钻头、清除岩屑，并为井孔覆上保护层。绝大多数钻井液是以黏土为基质的，用于正在钻进中的特定地层。钻井液在钻孔的井壁上形成一层泥饼，在钻杆插入井孔之前可以起到防止井壁坍塌的作用。
技术的进步已经帮助许多公司在提高钻井价值的同时节省费用。最为出色的技术之一就是水平钻井。这种钻井并不垂直于地面，而是另一种新的钻进方式。钻斜井技术已应用了多年，这种钻井以一个角度钻进到一个无法安装钻井设备的目的区。斜井已被用于海上钻井，可以减少昂贵的钻井平台的需要量。在一个钻井平台上，可以钻出20口甚至更多的斜井。水平钻井可以在仅仅几英尺的范围内以90°角拐弯钻进。水平钻井的优点很多。一口水平井可以钻穿多套储集层，而且所开采出的天然气量可达一口相当的垂直井的5～7倍。一口井的使用寿命可以从开采量的25%增加至50%以上。石油与天然气可以随着钻进而陆续被开采出来。
海上钻井
从1869年开始就有了海上钻井。早期的海上钻井设备是安装在浅水区域的。海上钻井在第二次世界大战之后得到迅速的发展，当时的技术已经能够使海上钻井获利。
陆地钻井与海上钻井的主要区别就在于井场。在陆上钻井，陆地为钻井提供了基地，而在海上钻井，钻机的基地是人工制造的。在海上钻井中，浮动的钻井平台首先要固定在海底，并允许在其上面与海浪一起晃动。为达此目的，就要在水下建筑一个基座，而且要通过上面的一个孔向下打约100ft1 ft（英尺）＝0.3048m（米）。，直插海底。用套管插入浅孔中，可以成为钻井底盘的永久性基座。这种底盘是一个大箱子，上面有多个圆形孔。可被用作多口钻井的导向孔。在该底盘上还安装有其他设备。
可以与这种钻井基座相联结的钻井平台有多种，这将取决于海水的深度、与岸边的距离以及海浪的强度。在钻井位置靠近海岸线的地方，就可使用大型驳船。在远离海岸线的广海中，或者在水体极深的海区，钻井就需要较大型的钻井平台。一旦这些大型钻井平台被安装在钻井井位，它们的基座里就充满水，所以就会在水中固定住。它们还依靠本身的自重和锚链在海床上固定。钻井船，看上去与普通的船十分相似，但在它们的甲板上有一座钻井平台，可以在深水海域作业。
永久型海上钻井平台安装在将要钻多口井的海域，该区域可望在一个较长时期内保持高产。在北海，一些用于开采石油与天然气的钻井平台是当地最大的建筑物。它们矗立在500ft深的海水中。它们相当坚固——能够抵抗超过60ft高的海浪和风速达90nmile1 nmile（海里）＝1.85200km（千米）。/h的强风。这些钻井平台的直径可以超过450ft，重量达55×104t以上。

⑧ 天然气开采原理都有什么啊

中国石油新闻中心
天然气怎样开采及原理

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。对于只有单相气存在的，我们称之为气藏，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。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。

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。

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。

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，产水量又较大的气井。

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，特别是产水气井的中后期开采，但是运行费用相对较高。

⑨ 天然气是怎么勘探、钻井和开发的

石油产品，包括天然气，是由远古时期的动植物遗体分解而形成的。冲刷作用内将生物容的遗体带到河流和靠近海岸线的地方，在那里，它们与泥和各种颗粒混合在一起。随着时间的推移，这些生物遗体被沉积物覆盖，并被其上覆的沉积物压实。久而久之，在压力和热的作用下，这些沉积物就形成了岩石。今天，石油产物常常在沉积岩层中被发现，比如砂岩、页岩和白云岩等。

石油和天然气在沉积岩的孔隙中向上、向地表运移。如果天然气或轻质石油到达地表，它们就会挥发掉。绝大多数油气从来就没有在地表聚集过。石油和天然气将在地下岩石层形成的圈闭中聚集，这些圈闭是在生成石油和天然气的沉积岩层之上形成的。

圈闭了石油和天然气的岩石层是非渗透性的岩石层，一般会在褶皱或断层的作用下形成穹隆。圈闭了石油和天然气的岩石层称为“盖层”，而该套地层统称为“圈闭”（图2.1）。

图2.1能够保存油气沉积物的岩石层实例

a和b为一套背斜，一套大型向上隆起的沉积岩层，由褶皱形成。一套大型的向下弯曲的岩石层，称为向斜。一套圆柱形或椭圆形向上的隆起称为穹隆。c为褶皱的几部分示意图

⑩ 钻井与开采的基本步骤是什么

当某一区块被确定为具有天然气生产有利的地质与经济条件之后，就开始了对天然内气的钻探工作。在得容到地方法律对钻井的许可之后，作业者就开始钻前的准备工作，清理路面。一旦钻井完成了，还进行测井作业，以确定含天然气的层位。这些测试还可评价岩石的孔隙度与渗透率。
如果一口井完钻了，其裸露的井底就被安放套管，或者用金属的管子将井孔与岩石之间封闭起来。一口井的完钻还包括用水泥或其他材料进行固井作业。然后，对这些完钻的井进行射孔作业，将套管和水泥或其他材料射穿，使得天然气流进入井孔。最后，将直径较小的套管插入井中，将进入井口的天然气引至地面。
对于那些靶区地层渗透率较低的天然气井，就需要一些额外的作业工序，比如压裂。此外，若进行海上钻探，尤其是在较深的水域的钻探，则需要使用不同的钻井装置和操作流程。