气井在生产过程中常有烃类凝析液或地层水流入井底。若气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水或烃类凝析液可完全被气流携带至地面。相反，若气井产能低，井筒内流体流速较低，而产液量较大时，水或烃类凝析液将不能完全被携带出井筒，从而滞留在井筒中并逐步在井筒底部聚集，形成液柱。

  当气井见水后，在气井出水的早期，由于气井的产水量小，气井的产量大于其临界携液产量，足以连续不断地将流入井筒的液体全部带出井口，并在一段时间内维持一种平衡状态，产水气井在该平衡状态下，维持一段时期的稳定生产。但随着产水气井生产时间的延长，底层能量下降，现有的产气量不能讲进入井筒的液体全部带出，井筒开始积液，不足以继续维持上述平衡条件，产水气井井筒气水两相流的流态一次从环雾流开始，最终演变为泡流，导致气井因井底积液的增多，井筒内液柱对井底回压越来越大，直到气井因水淹而停产。

 

  排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的釆气工艺。目前现场应用的常规排水采气工艺可分为：机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法，其主要技术类型有以下几种：

（1）优选管柱排水采气  

优选管柱排水采气工艺是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱的大小，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。对排液能力比较好、流速比较高，产水量比较大的天然气井，可适当的放大管径生产，达到提高井口压力，减少阻力损失，增加产气量的目的；对于生产中后期的天然气井，因产量与井底压力都已降低，排水能力较差，所以必须相应的更换小管径油管，即采用小油管生产，以增强气流的携液能力，减少或排除井底积液，使天然气井能够正常生产，延长气井的自喷采气期。其目的是减小流动截面积，增加气体流速，以便把液体带到地面。当油管直径过小时，虽可以提高气流速度，有利于将井底的液体排出，但在油管中的摩阻损失大，一定井口压力下所要求的井底流压高，从而限制了气井产量；当油管直径过大时，虽可以降低气流速度及摩阻损失，从而降低流压，提高气井产量，但过低的气流速度无法将井底液体携至地面，最终造成井底积液、流压升高而限制产气量。

该工艺理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，除优选与地层流动条件相匹配的油管柱外，无须另外特殊装备和动力装置，是充分利用气井自身能量实现连续排液生产，以延长气井带水自喷期的高效开采的工艺技术。其存在的工艺局限性是：气井排液量不宜过大，下入油管深度受油管强度的限制，因压井后复产启动困难，起下管柱时要求能实现不压井起下作业。气井具有一定自喷能力不适宜水淹井；井场必须具备进行修井作业的条件。

  （2）气举和柱塞气举排水采气

气举排水采气工艺是借助外来高压气源或压缩机，通过向井筒内注入高压气体的方法来降低井内注气点至地面的液体密度，使被举升井连续或间歇生产的机械排水采气工艺。

一般说来，气举装置的类型主要取决于生产井究竟采用连续气举还是间歇气举。气举工艺从装置类型上可分为开式、半闭式和闭式气举；而从生产方式上可分为连续气举和间歇气举；从举升流程上可分为正举和反举。正举是从油套环空注入高压气，井液和高压气从油管产出；而反举是从油管注入高压气，井液和高压气从油套环空产出。

该工艺井不受井斜、井深和硫化氢等限制，单井增产效果显著；可多次重复启动，与投捞式气举装置配套，可减少修井作业次数；设备配套简单，管理方便；易测取液面和压力资料，设计可靠，经济效益高。缺点：工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气水井釆至枯竭；闭式气举排液能力小，一般在100m³/d以下，工艺应用范围受限；需高压气井或工艺压缩机作高压气源；套管必须能承受注气高压；高压施工对装置的安全可靠性要求高。

柱塞气举是在气井油管中投放柱塞，充分利用气井自身能量推动柱塞在油管内往复运动，实现周期性举液，从而有效防止气体上窜和液体滑脱，增加举升效率。柱塞一个运行周期分三个阶段：（1）上行阶段：油套环空气体膨胀，推动柱塞向上运动，井口油套压下降；液体段塞到达井口之后，油压由于排水迅速上升出现峰值。液柱排出后，

气动阀在控制器的操纵下自动关闭，将柱塞停在防喷管内；（2）气井则进入开井生产的阶段（即续流阶段）：由于井底积液，套压不断升高，该阶段末期，井口油压下降到最低值；（3）关井压力恢复阶段：气井续流阶段之后关井，柱塞下落到缓冲弹簧处，井口油套压都在不断升高，直到压力恢复到预定值进入下一周期。柱塞气举施工方便，管理容易，工作制度较为简单，投资少。缺点在于气井必须具有一定的能量，且日产水量较小。

（3）天然气连续循环排水采气

天然气连续循环采气技术是针对以往应用柱塞举升或速度管柱实施气井排液采气时存在的缺点而研究推出的。如果气井出砂，那么柱塞举升便不能够正常工作，如果生产管柱口径较小，会对生产作业造成困难。天然气连续循环采气工艺则克服了以上缺陷。天然气连续循环系统要求采用一种非常规的压缩机安装模式。在气井产气的过程中，压缩机连续不断地将产自井筒的天然气沿气井环空注入井中，注入的天然气随后沿油管向上被釆出井筒，接着在经过分离器分离处理后再由压缩机压入井筒。如此循环可以提高井筒天然气的流速，从而将液体携带到地面。

该工艺具有以下特点：允许应用标准口径的油管；在气井出砂的条件下可以正常工作；可以保持低的井底流压；即便在气井产量递减到几乎为零之后，仍可将液体排出井筒，并且气井不会再次发生积液。

（4）电潜泵排水采气

电潜泵排水采气是采用多级离心泵装置，将气水井中的积液从油管中排出，降低内液面高度，减少液柱对井底的回压，形成生产压差，使水掩停产井迅速恢复产能。它是一种排量大、自动化程度高、适用于有水气田中后期开采的后续工艺技术。

该工艺排量范围大、扬程高，可从日产几十方至几千方，尤其适用于产水量大、地层压力低剩余储量多的水掩井，是目前举升设备中排量最大的一种。电潜泵排水可形成较大的生产压差，理论上可将气井采至枯竭；自动化程度高，具有较强的自我保护能力，操作管理灵活方便，容易实现自我控制；易于安装井下温度、压力传感元件，在地面通过控制屏，随时直接观测出泵吸入口处温度、压力、运行电流等参数；变频控制器的使用，可根据井况条件适时调节电菜的排量及其它有关参数。

局限性⑴：多级大排量高功率电潜泵机组比较昂贵，使得初期投资大，特别是电缆费用高；由于高温下电缆易损坏，使电潜泵机组的下入深度受到限制；由于气井中地层水腐蚀及结垢等影响，使得井下机组寿命较短，部分设备重复利用率不高，从而使得装备一次性投资较大，采气成本高；选井受套管尺寸限制。

（5）涡轮泵排水采气

涡轮泵是一种液力润轮高速驱动的井下泵装置，利用高速水力润轮代替昂贵的潜油电机来驱动井下离心泵采液，具有可靠性高、调节容易、重量轻、体积小、耐高温和抗腐蚀等优点，这些都是潜油电泵所无法比拟的。

涡轮泵系统的地面部分和井下完井结构与水力射流泵相同，井下涡轮泵由多级润轮和多级混流泵或离心泵组成，后者类似于潜油电泵。地面动力液经动力液油管注入井下，驱动涡轮，涡轮带动泵旋转，将井液采到地面。涡轮泵能承受300℃的高温，可以用于斜井，还能用于含腐姓介质井、产砂井的开釆。

（6）射流泵排水采气

射流泵是一种特殊的水力泵，它在井下工作时没有运动件，泵送是靠动力液与地层流体的能量转换来实现的。它由地面提供的高压动力液通过喷嘴把其压能转换成高速流束，在吸入口形成低压区，井下流体被吸入与动力液混合，在扩散管中动力液动能传递给井下流体使其压力增高而排出地面地下水和气被同时排出地面。

射流泵井下设备没有运动部件，对于出砂等恶劣工况的井具有较强的适应能力；因井下设备结构简单，维修费用低，在井场上通过倒换流程即可更换喷嘴和吸入吼管，维修作业工作量小；下泵深度和排量的变化范围大，可以满足不同井的生产要求；可用于斜井和弯井；耐磨和抗腐烛，能在高温高气液比条件下工作。

工艺局限性：举升效率较低，通常必须有较高的吸入压力以防止气蚀；地面设备庞大，维护费用较高；地面操作复杂，特别对于边远气井管理难度大。

（7）机抽排水采气

机抽排水采气工艺的基本原理是将深井泵下入井筒液面以下的适当深度，深井泵柱塞在抽油机的带动下，在泵筒内作上下往返抽汲运动，从而达到在油管内抽汲排水，降低液柱对井底的回压，从套管采出天然气的目的。

该工艺装备简单、可靠，可用天然气和电作动力，易于实现自动控制，以实现有人管理，无人操作；设计简单、成熟；可使设备多井运移；工艺井不受采出程度影响，并能把气水井采至枯竭。缺点：前期深井泵、抽油机、抽油杆的投资较大，动力装置的配套在目前阶段困难较大；受井斜、井深和硫化氢影响较大，泵挂深度和排液量均受限制；

鉴于气水井与油井性质差异较大，如气体干扰使泵效降低，抽油杆和泵易损坏等问题尚未完全解决。

（8）泡沫排水采气

该方法是针对自喷能力不足，气流速度低于临界流速的气井的一种较为有效的排水釆气方法。其原理就是将表面活性剂起泡剂从携液能力不足的生产井井口注入井底，借助于天然气流的搅拌作用，使之与井底积液充分混合，从而减小液体表面张力，产生大量比较稳定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物密度大为降低，从而降低自喷井油管内的摩阻损失和井内重力梯度，有效地降低井底回压，在井底压力和井口压力相同的情况下，使井底积液更易被气流从井底携带至地面。当地层水中的泡沫被携带至地面后，通过向其中加入消泡剂以便使气水分离，从而达到排水采气的目的。

该工艺能充分利用地层自身能量实现举升，因而成本低、投资小、见效快、经济效益显著、设备配套简单，其举升流程与自喷生产完全相同；实施操作简便，实施过程中不需特殊的修井作业及关井；现有的起泡剂及泡沫助采剂对不同的生产井有较强的适应能力，能满足不同类型生产井的需要。

（9）同心毛细管柱排水采气

同心毛细管柱是针对低压气井积液、油气井防腐、清除盐垢和清蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具，能够经济有效地解决上述油气井生产问题，降低生产作业费用，提高作业井产量。

毛细管柱通过油管进入套管中，既可到达炮眼上端也可到达炮眼段。井底装置由一个喷嘴和一个止回阀组成，入井深度可以超过20000ft。通过同心毛细管柱连续不断地向井下注入化学发泡剂，降低井底液柱压力，使泡沫化的液体随天然气气流携带出井筒，消除了气井井底的液体滞留现象，从而提高排液效率。

此工艺成功的关键是选择合适的化学剂。选定的化学剂在井底温度、压力下应能保持稳定且与毛细管的金属材质相容。如果用于泡排采气，则对产出水的pH值、成分和盐度等有一定要求。

（10）超声波排水采气

超声波排水釆气的原理是在井下建立人工功率超声波场，使地层积水的局部产生高温高压并快速雾化，高效率雾化后的地层积水伴随着天然气生产气流沿采气油管排至地面，从而能有效地提高采气油管的带水能力，达到降低和排除井筒中积水、开放地层产气微细裂缝、提高单井产能的目的。应用该方法可有效延长气井自喷采气周期、提高天然气产气量，也可用于天然气采气井的早期防水、解堵和除据工艺。该技术对储气层无污染，仅需地面供应电力，施工方法简单、对产气层适应性强；由于电-声-机能量转换效率高，可有效节约能源和采气成本。

（11）井间互联井筒激动排液复产工艺

井间互联井筒激动排液复产工艺技术与常规排出井筒积液工艺完全相反，该工艺的原理：利用相临互联高压气井的天然气将停产气井井筒内的积液暂时压回地层，降低井筒液柱回压，然后通过开井激动，提高气井自喷携液能力，使气井快速排液复产。

该工艺组合灵活，当气井进入严重积液阶段时，可进行“一举一、一举多、多举一”等多种井间互联气举工艺排液生产。具有显著的优点和广泛的适应性，实现气田幵发全过程的低投入、快速、高效排液复产，降低复产和开发成本。

排液采气的方法很多，各自存在其自身的优点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点，针对不同的气井实际条件采用最合适的排液采气方法；几种举升方法可以相结合，利用其优势互补。如现在常采用的毛细管管柱与泡沫排液相结合，柱塞气举，小油管与气举排液相结合等方法，在油田的实际生产中，都取得了很好的效果；传统的排液采气方式有其弊端，应对其进行改善与优化，如对柱塞的改进设计，对电潜泵、射流泵结构的改进等。