NBT 11045.4-2025 页岩气 排采工艺技术规范 第4部分：气举排采标准立项发展报告

页岩气排采工艺技术规范第4部分：气举排采标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ShaleGas-ProductionTechnologySpecification-Part4:GasLiftProduction摘要关键词：页岩气；气举排采；工艺技术规范；行业标准；标准化；气井排水采气Keywords:ShaleGas;GasLiftProduction;TechnicalSpecification;IndustryStandard;Standardization;GasWellDeliquification正文一、引言页岩气作为重要的非常规天然气资源，其高效开发对于优化我国能源结构、实现“双碳”目标具有不可替代的作用。经过十余年的勘探开发实践，我国已在四川盆地及周边形成了数个规模化页岩气生产基地。然而，随着开发进入中后期，地层能量逐渐衰减，产水问题日益凸显，导致气井井筒积液，压裂液返排困难，严重制约了气井的连续、稳定生产。在此背景下，人工举升技术成为页岩气井实现中后期稳产、提高最终采收率的核心手段。气举排采技术以其适应性强、操作灵活、设备简单、维护成本相对较低等优势，在页岩气井排液采气中占据重要地位，尤其适用于产水量大、井深、井斜大的气井。然而，长期以来，我国在气举排采工艺的操作、设计、设备配套及效果评价等方面缺乏统一的技术规范，导致各油田作业标准不一，设备选型混乱，作业风险难以有效管控，极大地影响了排采效果和整体开发效益。因此，制定一项专门针对页岩气气举排采工艺的行业技术规范，填补该领域的标准空白，已成为行业发展的迫切需求。《页岩气排采工艺技术规范第4部分：气举排采》（NB/T11045.4-2025）正是在此背景下由国家能源局批准立项并发布实施。作为页岩气排采工艺技术规范系列标准的重要组成部分，本标准聚焦气举排采这一特定工艺，旨在构建科学、高效、安全、环保的技术操作体系，为页岩气田高效开发提供坚实的技术支撑和标准引领。二、标准制定背景与意义2.1行业技术发展的内在需求近年来，我国页岩气开发持续向深层（埋深超过3500米）及复杂构造区拓展。以四川盆地长宁-威远、昭通、涪陵等国家级页岩气示范区为例，深层页岩气井普遍存在高温、高压、高应力、高含水的“三高一水”特征。传统的气举排采技术面对此类苛刻工况，暴露出一系列问题：*工艺设计缺乏精细化指导：注气压力、注气量、气举阀位置等参数设计多依赖经验，缺乏基于气井产能曲线、井筒压力剖面及积液动态的定量化设计方法。*设备配套存在系统性问题：气举阀、封隔器、井下工具及地面注气系统的选型、材质、规格不统一，导致设备兼容性差、故障率高，无法实现长周期稳定运行。*作业流程规范性不足：气举设备的安装、调试、启停、正常维护及故障处理流程缺乏标准化的操作规程，增加了作业风险和操作失误率。上述问题迫切需要通过制定标准，对工艺设计、设备选型、作业流程、安全环保等关键环节进行系统性的规范和优化。2.2标准体系的完善与衔接需求目前，我国已初步建立了页岩气标准体系，涵盖地质评价、钻井完井、压裂改造、地面集输等多个环节。但在排采工艺领域，特别是针对人工举升技术的规范尚不完善。本标准作为NB/T11045《页岩气排采工艺技术规范》系列标准的第4部分，与第1部分（总则/通用要求）、第2部分（例如果：泡沫排水采气）、第3部分（例如：柱塞气举排水采气）等共同构成一个有机整体，确保不同排采工艺的衔接与协调。同时，本标准也需与《页岩气开发管理规范》GB/T32911-2016、《气井排水采气工艺技术规范》SY/T5915-2018等上级或相关标准保持兼容性和一致性。2.3政策法规与产业发展的要求《国家标准化发展纲要》明确提出，要“加强关键技术领域标准研究”，推动“化石能源清洁高效利用”等领域的标准制定。国家能源局《2024年能源工作指导意见》也强调要“加大非常规油气勘探开发力度，深化页岩气资源评价”。本标准的制定，是贯彻落实国家能源安全战略和标准化发展战略的具体行动，对于规范页岩气市场秩序，引导技术创新，提升我国页岩气产业在全球的话语权和竞争力具有重要意义。三、标准主要技术内容本标准NB/T11045.4-2025共分为若干章，内容涵盖从气举排采工艺的设计、设备、作业到评价的全过程。具体技术内容包括：1.范围：明确规定了页岩气井气举排采工艺的术语和定义、工艺设计原则、设备要求、施工作业程序、安全环保要求、数据采集与分析评价等内容。2.规范性引用文件：列出了本标准编写过程中引用的相关国家标准、行业标准及技术规范，如GB/T9253.1-2010《石油天然气工业油气井套管或油管用钢管》、SY/T5915-2018《气井排水采气工艺技术规范》等。3.术语和定义：对本标准涉及的核心术语，如“气举阀”、“注气压力”、“启动压力”、“临界携液流量”、“气举周期”等给出明确、统一的定义。4.工艺设计：*设计基础：规定了气举排采工艺设计前必须掌握的基础数据，包括但不限于：井深结构（套管、油管尺寸及深度）、井温剖面、地层压力与产能、流体物性（密度、表面张力、黏度）、历史生产动态及积液情况。*气举方式选择：明确阐述了针对页岩气井不同井况（如产水量大、产气量低、井斜变化大等）如何选择闭式气举或开式气举、连续气举或间歇气举等方式。*气举阀设计：规定了气举阀的型号、开启压力、关闭压力、下入深度、级数及间距的设计计算方法，确保能实现分段注气，有效降低启动压力并维持稳定排液。特别针对深层页岩气井的高压工况，强调了阀门的抗压、抗腐蚀及耐温性能要求。*注气参数优化：规定了注气压力、注气量及注气周期的优化计算方法，要求在满足携液效果的前提下，实现能耗最低化。5.设备要求：*井下工具：详细规定了气举阀、封隔器、工作筒（孔板）等井下工具的材质、密封、公差及安装要求。对于特殊的腐蚀介质（如CO₂、H₂S），明确了材质的抗腐蚀等级。*地面设备：规定了压缩机、注气管线、计量仪表、安全阀、控制系统等的选型、安装、调试及校准要求。明确了压缩机输出压力、排量范围必须与气举设计参数匹配。*监控与数据采集系统：要求建立实时监测系统，对注气压力、注气量、井口油压、套压、产气量、产水量等关键参数进行连续采集与记录。6.施工作业程序：*设备下入：规定了气举阀及配套工具的下入速度、安全保护措施、扭矩控制及密封性测试规程。*气举启动：明确了气举排采作业的启动程序，包括缓慢升压、逐级开启气举阀、观察出口排液情况等，防止对地层造成冲击。*正常生产维护：规定了日常巡检、参数监测、异常处理（如卡阀、砂堵、管线冰堵等）的标准操作流程。*作业记录与报告：要求详细记录作业过程中的所有关键数据、操作步骤及事件，并形成标准化报告。7.安全与环保要求：*安全风险识别：要求在进行气举排采作业前，必须对高压注气、硫化氢、井控等潜在风险进行全面评估。*安全防护措施：规定了作业区域设置警示标志、配备防爆设备、防硫化氢中毒设备、紧急切断装置等要求。*环境保护：明确了气举排采过程中产生的返排液、废气等废弃物的收集、处理与排放标准，要求达标排放。8.数据监测与分析评价：*评价指标：确立了评价气举排采效果的指标体系，如排液效率、气井产能恢复率、能耗比、气举周期等。*分析方法：推荐了基于实测数据进行趋势分析、对比分析及建立气举效果预测模型的方法论。*工艺优化迭代：提出了根据数据分析结果，对气举工艺参数、阀门级数或方式进行动态调整和优化迭代的原则。四、主要参与单位介绍：中国石油西南油气田分公司本标准由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355）归口，其主要起草单位中，中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司（以下简称“西南油气田分公司”）作为页岩气开发的主力军和先行者，发挥了核心作用。1.单位概况西南油气田分公司是中国石油天然气股份有限公司下属的特大型地区分公司，总部位于四川省成都市。分公司主营业务涵盖四川盆地及其周缘地区的天然气（含页岩气）勘探、开发、集输、销售以及相关技术服务。其中，页岩气业务是分公司的战略性支柱产业，建成了国内首个国家级页岩气示范区——长宁-威远国家级页岩气示范区，以及蜀南气矿等多个页岩气产区。分公司拥有强大的科研实力和丰富的现场作业经验，在页岩气地质评价、钻完井、体积压裂、排采工艺等领域积累了大量的第一手资料和核心技术。2.核心贡献在本标准的制定过程中，西南油气田分公司基于其十余年来在长宁、威远等区块的气举排采实践，贡献了以下几方面核心价值：*丰富的现场经验：分公司在长宁-威远区块已实施数百口井的气举排采作业，积累了从浅层到深层（最高超过4500米）、从低产水到高产水、从直井到水平井的多样化案例数据。这些宝贵的现场数据为标准的参数设定、工艺优化、风险评估提供了最坚实的支撑。*技术难题攻关：面对深层页岩气高压、高温、高含H₂S/CO₂的极端工况，西南油气田分公司的技术团队联合高校和科研院所，成功研发并应用了耐高压、抗腐蚀的专用气举阀及配套工具，并优化了注气参数设计方法（如基于井筒两相流模拟的智能注气策略）。这些关键技术成果直接纳入了本标准的“设备要求”和“工艺设计”章节。*标准体系构建：西南油气田分公司长期参与页岩气领域国家标准、行业标准及企业标准的编制工作，具备丰富的标准化经验。在本标准的起草、研讨、征求意见、审查等全过程中，分公司派出多名高级技术专家，主导了核心章节的编排与技术内容撰写，确保了标准的科学性、先进性和可操作性。*推动行业共识：作为页岩气开发的龙头企业，西南油气田分公司积极组织并参与了多轮行业内部研讨和调研，广泛听取了中石油、中石化、中海油各兄弟单位以及相关装备制造商的意见，最终使得本标准在不同技术流派和开发模式下获得了广泛的行业共识。五、结论与展望《页岩气排采工艺技术规范第4部分：气举排采》标准的发布实施，标志着我国页岩气排采技术标准体系迈出了重要一步。它不仅是对现有气举排采技术的系统性总结和升华，更是对未来技术发展方向的前瞻性引导。结论：1.填补标准空白：本标准是首个专门针对页岩气气举排采工艺的国家级行业技术规范，有效解决了该领域长期存在的标准缺失问题。2.提升开发效益：通过统一工艺设计、设备选型、作业流程和效果评价标准，将显著降低作业成本，提高气举排采的成功率和单井最终采收率，助力页岩气田实现降本增效。3.保障作业安全：标准中明确的井控安全、高压风险、硫化氢防护及环保要求，将有效提升作业现场的安全管理水平，减少环境风险。4.促进技术革新：标准的制定为新技术、新工艺的准入和应用提供了门槛，将倒逼上下游企业加强技术研发，推动气举排采技术向更智能、高效、绿色的方向发展。展望：未来，随着我国页岩气产业向深层（5000米以上）、超深层及新领域（如海陆过渡相）拓展，气举排采技术将面临更大的挑战。建议未来在以下方面持续发力：1.智能化和数字化：利用大数据、人工智能、数字孪生等技术，开发基于实时数据的智能气举排采优化系统，实现注气参数的自适应调节和故障的提前预警。2.装备国产化与高端