NBT 11045.4-2025 頁(yè)巖氣 排采工藝技術(shù)規(guī)范 第4部分：氣舉排采標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告

頁(yè)巖氣排采工藝技術(shù)規(guī)范第4部分：氣舉排采標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告StandardizationDevelopmentReport:ShaleGas-ProductionTechnologySpecification-Part4:GasLiftProduction摘要關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣；氣舉排采；工藝技術(shù)規(guī)范；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)化；氣井排水采氣Keywords:ShaleGas;GasLiftProduction;TechnicalSpecification;IndustryStandard;Standardization;GasWellDeliquification正文一、引言頁(yè)巖氣作為重要的非常規(guī)天然氣資源，其高效開(kāi)發(fā)對(duì)于優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有不可替代的作用。經(jīng)過(guò)十余年的勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐，我國(guó)已在四川盆地及周邊形成了數(shù)個(gè)規(guī)?；?yè)巖氣生產(chǎn)基地。然而，隨著開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，地層能量逐漸衰減，產(chǎn)水問(wèn)題日益凸顯，導(dǎo)致氣井井筒積液，壓裂液返排困難，嚴(yán)重制約了氣井的連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。在此背景下，人工舉升技術(shù)成為頁(yè)巖氣井實(shí)現(xiàn)中后期穩(wěn)產(chǎn)、提高最終采收率的核心手段。氣舉排采技術(shù)以其適應(yīng)性強(qiáng)、操作靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、維護(hù)成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，在頁(yè)巖氣井排液采氣中占據(jù)重要地位，尤其適用于產(chǎn)水量大、井深、井斜大的氣井。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在氣舉排采工藝的操作、設(shè)計(jì)、設(shè)備配套及效果評(píng)價(jià)等方面缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致各油田作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不一，設(shè)備選型混亂，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)難以有效管控，極大地影響了排采效果和整體開(kāi)發(fā)效益。因此，制定一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)頁(yè)巖氣氣舉排采工藝的行業(yè)技術(shù)規(guī)范，填補(bǔ)該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白，已成為行業(yè)發(fā)展的迫切需求?！俄?yè)巖氣排采工藝技術(shù)規(guī)范第4部分：氣舉排采》（NB/T11045.4-2025）正是在此背景下由國(guó)家能源局批準(zhǔn)立項(xiàng)并發(fā)布實(shí)施。作為頁(yè)巖氣排采工藝技術(shù)規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分，本標(biāo)準(zhǔn)聚焦氣舉排采這一特定工藝，旨在構(gòu)建科學(xué)、高效、安全、環(huán)保的技術(shù)操作體系，為頁(yè)巖氣田高效開(kāi)發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)。二、標(biāo)準(zhǔn)制定背景與意義2.1行業(yè)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在需求近年來(lái)，我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)持續(xù)向深層（埋深超過(guò)3500米）及復(fù)雜構(gòu)造區(qū)拓展。以四川盆地長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)、昭通、涪陵等國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)為例，深層頁(yè)巖氣井普遍存在高溫、高壓、高應(yīng)力、高含水的“三高一水”特征。傳統(tǒng)的氣舉排采技術(shù)面對(duì)此類(lèi)苛刻工況，暴露出一系列問(wèn)題：*工藝設(shè)計(jì)缺乏精細(xì)化指導(dǎo)：注氣壓力、注氣量、氣舉閥位置等參數(shù)設(shè)計(jì)多依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，缺乏基于氣井產(chǎn)能曲線、井筒壓力剖面及積液動(dòng)態(tài)的定量化設(shè)計(jì)方法。*設(shè)備配套存在系統(tǒng)性問(wèn)題：氣舉閥、封隔器、井下工具及地面注氣系統(tǒng)的選型、材質(zhì)、規(guī)格不統(tǒng)一，導(dǎo)致設(shè)備兼容性差、故障率高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。*作業(yè)流程規(guī)范性不足：氣舉設(shè)備的安裝、調(diào)試、啟停、正常維護(hù)及故障處理流程缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的操作規(guī)程，增加了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和操作失誤率。上述問(wèn)題迫切需要通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、作業(yè)流程、安全環(huán)保等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)范和優(yōu)化。2.2標(biāo)準(zhǔn)體系的完善與銜接需求目前，我國(guó)已初步建立了頁(yè)巖氣標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋地質(zhì)評(píng)價(jià)、鉆井完井、壓裂改造、地面集輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)。但在排采工藝領(lǐng)域，特別是針對(duì)人工舉升技術(shù)的規(guī)范尚不完善。本標(biāo)準(zhǔn)作為NB/T11045《頁(yè)巖氣排采工藝技術(shù)規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)的第4部分，與第1部分（總則/通用要求）、第2部分（例如果：泡沫排水采氣）、第3部分（例如：柱塞氣舉排水采氣）等共同構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，確保不同排采工藝的銜接與協(xié)調(diào)。同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)也需與《頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)管理規(guī)范》GB/T32911-2016、《氣井排水采氣工藝技術(shù)規(guī)范》SY/T5915-2018等上級(jí)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持兼容性和一致性。2.3政策法規(guī)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》明確提出，要“加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研究”，推動(dòng)“化石能源清潔高效利用”等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定。國(guó)家能源局《2024年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》也強(qiáng)調(diào)要“加大非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)力度，深化頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)”。本標(biāo)準(zhǔn)的制定，是貫徹落實(shí)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略的具體行動(dòng)，對(duì)于規(guī)范頁(yè)巖氣市場(chǎng)秩序，引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，提升我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)在全球的話語(yǔ)權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。三、標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)NB/T11045.4-2025共分為若干章，內(nèi)容涵蓋從氣舉排采工藝的設(shè)計(jì)、設(shè)備、作業(yè)到評(píng)價(jià)的全過(guò)程。具體技術(shù)內(nèi)容包括：1.范圍：明確規(guī)定了頁(yè)巖氣井氣舉排采工藝的術(shù)語(yǔ)和定義、工藝設(shè)計(jì)原則、設(shè)備要求、施工作業(yè)程序、安全環(huán)保要求、數(shù)據(jù)采集與分析評(píng)價(jià)等內(nèi)容。2.規(guī)范性引用文件：列出了本標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)過(guò)程中引用的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，如GB/T9253.1-2010《石油天然氣工業(yè)油氣井套管或油管用鋼管》、SY/T5915-2018《氣井排水采氣工藝技術(shù)規(guī)范》等。3.術(shù)語(yǔ)和定義：對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)涉及的核心術(shù)語(yǔ)，如“氣舉閥”、“注氣壓力”、“啟動(dòng)壓力”、“臨界攜液流量”、“氣舉周期”等給出明確、統(tǒng)一的定義。4.工藝設(shè)計(jì)：*設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：規(guī)定了氣舉排采工藝設(shè)計(jì)前必須掌握的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括但不限于：井深結(jié)構(gòu)（套管、油管尺寸及深度）、井溫剖面、地層壓力與產(chǎn)能、流體物性（密度、表面張力、黏度）、歷史生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及積液情況。*氣舉方式選擇：明確闡述了針對(duì)頁(yè)巖氣井不同井況（如產(chǎn)水量大、產(chǎn)氣量低、井斜變化大等）如何選擇閉式氣舉或開(kāi)式氣舉、連續(xù)氣舉或間歇?dú)馀e等方式。*氣舉閥設(shè)計(jì)：規(guī)定了氣舉閥的型號(hào)、開(kāi)啟壓力、關(guān)閉壓力、下入深度、級(jí)數(shù)及間距的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，確保能實(shí)現(xiàn)分段注氣，有效降低啟動(dòng)壓力并維持穩(wěn)定排液。特別針對(duì)深層頁(yè)巖氣井的高壓工況，強(qiáng)調(diào)了閥門(mén)的抗壓、抗腐蝕及耐溫性能要求。*注氣參數(shù)優(yōu)化：規(guī)定了注氣壓力、注氣量及注氣周期的優(yōu)化計(jì)算方法，要求在滿(mǎn)足攜液效果的前提下，實(shí)現(xiàn)能耗最低化。5.設(shè)備要求：*井下工具：詳細(xì)規(guī)定了氣舉閥、封隔器、工作筒（孔板）等井下工具的材質(zhì)、密封、公差及安裝要求。對(duì)于特殊的腐蝕介質(zhì)（如CO?、H?S），明確了材質(zhì)的抗腐蝕等級(jí)。*地面設(shè)備：規(guī)定了壓縮機(jī)、注氣管線、計(jì)量?jī)x表、安全閥、控制系統(tǒng)等的選型、安裝、調(diào)試及校準(zhǔn)要求。明確了壓縮機(jī)輸出壓力、排量范圍必須與氣舉設(shè)計(jì)參數(shù)匹配。*監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：要求建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)注氣壓力、注氣量、井口油壓、套壓、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行連續(xù)采集與記錄。6.施工作業(yè)程序：*設(shè)備下入：規(guī)定了氣舉閥及配套工具的下入速度、安全保護(hù)措施、扭矩控制及密封性測(cè)試規(guī)程。*氣舉啟動(dòng)：明確了氣舉排采作業(yè)的啟動(dòng)程序，包括緩慢升壓、逐級(jí)開(kāi)啟氣舉閥、觀察出口排液情況等，防止對(duì)地層造成沖擊。*正常生產(chǎn)維護(hù)：規(guī)定了日常巡檢、參數(shù)監(jiān)測(cè)、異常處理（如卡閥、砂堵、管線冰堵等）的標(biāo)準(zhǔn)操作流程。*作業(yè)記錄與報(bào)告：要求詳細(xì)記錄作業(yè)過(guò)程中的所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)、操作步驟及事件，并形成標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告。7.安全與環(huán)保要求：*安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別：要求在進(jìn)行氣舉排采作業(yè)前，必須對(duì)高壓注氣、硫化氫、井控等潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評(píng)估。*安全防護(hù)措施：規(guī)定了作業(yè)區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)志、配備防爆設(shè)備、防硫化氫中毒設(shè)備、緊急切斷裝置等要求。*環(huán)境保護(hù)：明確了氣舉排采過(guò)程中產(chǎn)生的返排液、廢氣等廢棄物的收集、處理與排放標(biāo)準(zhǔn)，要求達(dá)標(biāo)排放。8.數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析評(píng)價(jià)：*評(píng)價(jià)指標(biāo)：確立了評(píng)價(jià)氣舉排采效果的指標(biāo)體系，如排液效率、氣井產(chǎn)能恢復(fù)率、能耗比、氣舉周期等。*分析方法：推薦了基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析、對(duì)比分析及建立氣舉效果預(yù)測(cè)模型的方法論。*工藝優(yōu)化迭代：提出了根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)氣舉工藝參數(shù)、閥門(mén)級(jí)數(shù)或方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化迭代的原則。四、主要參與單位介紹：中國(guó)石油西南油氣田分公司本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC355）歸口，其主要起草單位中，中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西南油氣田分公司”）作為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的主力軍和先行者，發(fā)揮了核心作用。1.單位概況西南油氣田分公司是中國(guó)石油天然氣股份有限公司下屬的特大型地區(qū)分公司，總部位于四川省成都市。分公司主營(yíng)業(yè)務(wù)涵蓋四川盆地及其周緣地區(qū)的天然氣（含頁(yè)巖氣）勘探、開(kāi)發(fā)、集輸、銷(xiāo)售以及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。其中，頁(yè)巖氣業(yè)務(wù)是分公司的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)——長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)，以及蜀南氣礦等多個(gè)頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)。分公司擁有強(qiáng)大的科研實(shí)力和豐富的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在頁(yè)巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)、鉆完井、體積壓裂、排采工藝等領(lǐng)域積累了大量的第一手資料和核心技術(shù)。2.核心貢獻(xiàn)在本標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中，西南油氣田分公司基于其十余年來(lái)在長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)等區(qū)塊的氣舉排采實(shí)踐，貢獻(xiàn)了以下幾方面核心價(jià)值：*豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)：分公司在長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)區(qū)塊已實(shí)施數(shù)百口井的氣舉排采作業(yè)，積累了從淺層到深層（最高超過(guò)4500米）、從低產(chǎn)水到高產(chǎn)水、從直井到水平井的多樣化案例數(shù)據(jù)。這些寶貴的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)定、工藝優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了最堅(jiān)實(shí)的支撐。*技術(shù)難題攻關(guān)：面對(duì)深層頁(yè)巖氣高壓、高溫、高含H?S/CO?的極端工況，西南油氣田分公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合高校和科研院所，成功研發(fā)并應(yīng)用了耐高壓、抗腐蝕的專(zhuān)用氣舉閥及配套工具，并優(yōu)化了注氣參數(shù)設(shè)計(jì)方法（如基于井筒兩相流模擬的智能注氣策略）。這些關(guān)鍵技術(shù)成果直接納入了本標(biāo)準(zhǔn)的“設(shè)備要求”和“工藝設(shè)計(jì)”章節(jié)。*標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建：西南油氣田分公司長(zhǎng)期參與頁(yè)巖氣領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，具備豐富的標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)驗(yàn)。在本標(biāo)準(zhǔn)的起草、研討、征求意見(jiàn)、審查等全過(guò)程中，分公司派出多名高級(jí)技術(shù)專(zhuān)家，主導(dǎo)了核心章節(jié)的編排與技術(shù)內(nèi)容撰寫(xiě)，確保了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。*推動(dòng)行業(yè)共識(shí)：作為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的龍頭企業(yè)，西南油氣田分公司積極組織并參與了多輪行業(yè)內(nèi)部研討和調(diào)研，廣泛聽(tīng)取了中石油、中石化、中海油各兄弟單位以及相關(guān)裝備制造商的意見(jiàn)，最終使得本標(biāo)準(zhǔn)在不同技術(shù)流派和開(kāi)發(fā)模式下獲得了廣泛的行業(yè)共識(shí)。五、結(jié)論與展望《頁(yè)巖氣排采工藝技術(shù)規(guī)范第4部分：氣舉排采》標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖氣排采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系邁出了重要一步。它不僅是對(duì)現(xiàn)有氣舉排采技術(shù)的系統(tǒng)性總結(jié)和升華，更是對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向的前瞻性引導(dǎo)。結(jié)論：1.填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)空白：本標(biāo)準(zhǔn)是首個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)頁(yè)巖氣氣舉排采工藝的國(guó)家級(jí)行業(yè)技術(shù)規(guī)范，有效解決了該領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的標(biāo)準(zhǔn)缺失問(wèn)題。2.提升開(kāi)發(fā)效益：通過(guò)統(tǒng)一工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、作業(yè)流程和效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將顯著降低作業(yè)成本，提高氣舉排采的成功率和單井最終采收率，助力頁(yè)巖氣田實(shí)現(xiàn)降本增效。3.保障作業(yè)安全：標(biāo)準(zhǔn)中明確的井控安全、高壓風(fēng)險(xiǎn)、硫化氫防護(hù)及環(huán)保要求，將有效提升作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平，減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。4.促進(jìn)技術(shù)革新：標(biāo)準(zhǔn)的制定為新技術(shù)、新工藝的準(zhǔn)入和應(yīng)用提供了門(mén)檻，將倒逼上下游企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)氣舉排采技術(shù)向更智能、高效、綠色的方向發(fā)展。展望：未來(lái)，隨著我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)向深層（5000米以上）、超深層及新領(lǐng)域（如海陸過(guò)渡相）拓展，氣舉排采技術(shù)將面臨更大的挑戰(zhàn)。建議未來(lái)在以下方面持續(xù)發(fā)力：1.智能化和數(shù)字化：利用大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)，開(kāi)發(fā)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的智能氣舉排采優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)注氣參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)和故障的提前預(yù)警。2.裝備國(guó)產(chǎn)化與高端