南师大彩月湖区域景观结构、过程和功能

1引言

景观生态学是一门新型的交叉学科，它以整个景观为研究对象，强调异质性，重视尺度性和高度综合性。本文是运用景观生态学的相关知识，对采月湖区域的景观结构，景观过程和景观功能进行的分析。

2 区域概述

采月湖位于南京师范大学仙林校区，采月湖的数据，湖中心坐标为东经118°54′28.99″，北纬32°06′35.40″，面积约为22906.01m²，东西长约231米，西侧宽63米，东侧宽115米,湖面中间宽约83米。采月湖坐落于仙林宾馆前方，面积广阔，是仙林宾馆重要的观景点，同时也是南师大重要的水域之一，在这个局部的区域内对该地小气候的调节和影响起重要作用。^［1］

3、方法简述：

3.1采用实地观测、资料收集法，在采月湖地区踩点，对实地景观进行观察，取得实地数据，以划分采月湖区域的景观类型。

3.2 参考图书和论文信息，对比收集的数据的特征，确定景观类型分类系统。

3.3部分数据利用网络地图搜索和测量工具，采月湖区域面积，地理坐标，湖面长度、宽度数据都来源于网络底图和测量工具。

4 景观特征分析

景观，从地理学角度说，景观是由各个在生态上和发生上共轭的、有规律的结合在一起的最简单的地域单元所组成的复杂地域系统，并且是各要素相互作用的自然地理过程总体，这种相互作用决定了景观动态。

景观有三大要素，斑块（嵌块体）、廊道、基质。

斑块是泛指与周围坏境在外貌或性质上不同，并且有一定内部均质性的空间单元，如植物群落、草原、居民区等。斑块强调空间的非连续性和内部的均质性，这种的内部均值并不是指其内部出了此类物质以外没有任何其他的物质，而是在斑块内部此类物质占据优势地位。广义上的斑块可以使有生命的和无生命的，狭义上的斑块指的是动植物群落。在分析采月湖区域景观结构的过程中我们采用的是广义上的斑块定义。

廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，即长条状的斑块，如河流、道路等。廊道多是长条形，在景观结构中地位有些独特，几乎所有的景观都会被廊道分割，而又会被廊道连结在一起，我想这种连结是廊道内部景观的连续。廊道多周围环境的生态过程有重要影响，它的作用在人类影响较大的景观中显得更加突出。廊道的结构特征对一个景观的生态过程有强烈影响，廊道是否能连接成网络，廊道在起源、宽度、连通性、弯曲度方面的不同都会对景观带来不同的影响。

基质指景观中分布最广，在一个景观中充当背景的景观要素。通常基质是面积最大、连通性最好的景观要素类型在景观功能上起着重要作用，影响能流、物流和物种流。在一个景观区域内，基质与斑块的区别通常是，基质的面积比斑块的大。在整体上基质对景观动态具有控制作用。

景观生态学主要研究景观的三个特征：一是结构，不同生态系统或景观单元的空间关系。即指生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布。二是功能，景观单元之间的相互作用。也即生态系统组分间的能量、物质和物种流。三是动态，斑块镶嵌结构与功能随时间的变化。这其中景观结构是功能的肢体，也是景观生态学的基础研究内容。^［1］

 

 4.1景观结构特征

景观结构的基本组成要素是斑块、廊道和基质，景观结构就是它们的时空配置所形成的镶嵌格局。

4.1.1 采月湖景观结构类型

景观生态分类就是根据景观内部的水热差异，景观内部物质与能量交换形式的差异，以及景观反映到自然要素和人类活动的差异按照一定的原则进行划分和归并。对尽管生态进行分类主要是来揭示景观的内部结构、分布的规律、及演变的方向。使人类更清楚的认识自然，以指导人类活动。

景观生态分类要遵循一定的原则，一是综合性原则，主要是考虑景观的区域性特点。二是主要因子原则，每一个景观斑块都包含有多种不同的景观类型，在划分时就是考虑在某个区域范围内占据优势的因子进行划分。三是实用性原则，对景观生态进行划分有一定的目的性，不同的研究者所侧重的方向不一样，在进行划分时需要实用。四为等级性原则，景观系统和其他的系统一样都存在等级，划分时有等级有层次能划分的更清晰，有逻辑，一般分为五个等级，等级之间能够包容和归并，等级的划分能反映不同空间尺度研究需要。五是发生里有明显差异原则，这点在分类自然景观和人文景观时反映较为突出。六十在功能上相互关联和空间上相互邻接原则，使得划分出的景观类型保证具有内部的相对一致性。

采月湖的景观分类采取的是其是人造景观还是自然景观。根据人类对自然景观的干扰程度进行的划分。

采月湖区域自然景观类型：

1.      草地，主要有位于采月湖东侧，及湖面周围的零碎地区。

2.      湖面，主要是采月湖及其左侧的小面积水域。

3.      灌木丛，主要位于采月湖北、南、东侧。

4.      混合林，位于采月湖仙林宾馆的北部地区。

人文类景观：

1.建筑区，仙林宾馆，采月湖南部的观景亭，以及采月湖面上的人工桥。

2.仙林宾馆两侧的水泥路面。

3.草坪，采月湖西侧的音乐台、起霞坡。

4.道路，分布在采月湖四周。

5.乔木灌木，主要位于采月湖东、南部地区。

   采月湖区域的这些景观类型有斑块，有廊道，也有基质。采月湖四周的草地、草坪大多算的上是基质，有少量不连续的斑块；湖面是基质；灌木丛可以划为廊道景观，道路也是廊道；混合林、仙林宾馆、草坪属于基质。

4.1.2        采月湖景观结构特征

第一，斑块面积大小差异大，从分布区域来看，采月湖东、南部地区多为破碎零散的斑块景观，而采月湖西、北部多是较为稳定的基质。斑块周长差异大，大的斑块或者基质的形状较为规则，内部结构稳定，斑块之间隔离度不高，斑块之间的相似度很低，这主要有人类行为的影响，将各斑块内部的物种设置较为单一，斑块之间的物种相似度不高。

第二，采月湖区域斑块景观数量多，景观类型很丰富,斑块等的数量很多，但每个斑块内部的物种种类却很少单个斑块的物质单一。

第三，斑块内物种分布较为集中和紧凑，排列连续，特别是在东、南部的斑块之间交叉较多，而比较大的斑块，基质基本交叉较少，分布整齐。采月湖位于校园内部，所占面值算是较大，周围空间的利用程度很大。

第四，采月湖周围景观结构的分布格局受人类影响较大，斑块的形式和组成部分也多是由于人类安排的结果，呈现出来的状态有明显的人为痕迹。整个区域是自然景观与人类景观夹杂共生。

   4.2景观主要过程

景观的演变史一个复杂的过程，在这个过程中会受到自然和人文两方面因子的共同作用，在现代，随着经济发展和人口增长，人文因素在景观演变过程中所起的作用越来越大。

景观的生态过程反映在同一地区不同时期的景观格局中，而景观的格局又在一定程度上影响着景观的演变过程，如景观中的物质、能量流动、信息交换、文化特征等。从某种意义上说，景观格局是各种景观生态演变过程的瞬间表现。但由于生态过程的复杂性和抽象性，很难定量地、直接地研究生态过程的演变和特征。所以在研究生态过程中往往会通过景观格局的变化来研究，这其中的影响因素主要有景观连接度、景观连通性、景观中的物种与养分流动、景观的文化特征和认为过程。

4.2.1 采月湖区域物种多样性变化过程

区域景观的物种多样性过程受景观的连接度和连通性的影响较为明显。景观连接度描述的亚景观单元相互联系、相互作用的一种景观现象。景观连通性是描述景观结构特征的一个指标，是一个客观存在的、可以定量化的测定指标。

采月湖区域的景观结构是人类根据其原有的形态设计出来的，其各个斑块都有自己的分布区域和面积。我们现在看到的采月湖区域的景观结构是经过了一些演化，可以看到在某些斑块地区并不是很规则的生长着以前规划的区中，而是开始出现一些零星的其他物种，会有一些野草冒出来，也有一些物种被人类活动抑制了发展。在许多规划时没有设计绿地的区域也开始生长绿色植物，斑块间的连通度得到了加强。采月湖区域的物种从原来规划的物种数量和分布区域，规模，内部的一致性程度开始发生了一些变化。

                                                 

4.2.2 采月湖区域水生态运动过程

   第一，从纵向角度考虑，采月湖原是一个天然动态性湖泊，水质较好，透明度高生态运动过程运作良好，后来在建校过程中，仙林宾馆的建立和对采月湖的改建，将采月湖的水流动机制弱化，现在的采月湖嫣然是一座死水浒，没有活力，湖面区域完全封闭，等于说采月湖的水不能与外界进行交换，始终只是采月湖中的水注入又蒸发，这样就改变了水流运动的过程，对采月湖的水质产生了很大的影响，水质下降，颜色变深，湖底海藻丛生，又大大影响了水底生物的生存环境，导致湖底生物量的下降，物种的减少。

第二，横向上来考虑，采月湖现在是一座封闭的死水湖，雨季的时候出了雨水的注入意外，因为采月湖的地势较低，周围区域的雨水也会汇集到湖里，从地面就会带入许多的地面杂志和污染物，有没有可以稀释和分解的环境，长此以往，必然导致采月湖水质的下降，甚至一些物质在湖底腐烂会导致湖底散发异味。还有那些难以降解的物质流入湖中，占据湖底面积，阻碍湖底生物的正常生活，会导致湖底生物物种的下降，数量的减少。

特别是仙林宾馆对采月湖的影响，仙林宾馆是一个人类相对集中的建筑区，有人类生活活动，客观上改变了原来的景观格局，影响采月湖区域内的水、生物运动，采月湖现在的水质下降与仙林宾馆的运作使用有很大关系，更多的环境污染，向采月湖排泄的人类生活的杂质。为了满足人类的观赏需求还在湖面修建了一座桥，这扩大了人类的观赏视野，也扩大了人类对采月湖影响的范围，提高了人类影响的直接性。

4.3景观功能及其评估

  景观功能是指景观系统作为生物的生存环境，它为生物生存提供所需的物质、能量、空间所需要的能力，景观功能通过物质循环能量流动及动植物运动来实现。景观的功能一般有两种理解一种是把景观视为复杂的生态系统，这里的景观功能是生态系统的功能；第二种理解是从景观社会经济利用角度理解的景观功能，也就是景观的社会经济功能。

  采月湖区域我们谈论的景观的生态功能主要是采月湖的小气候调节功能，其社会经济功能主要是采月湖区域的美学观赏，休憩、入景功能。

4.3.1 采月湖的美学观赏功能及其评估

采月湖地区是南师大风景较为亮丽的区域，又位于北区与东区之间，临湖就有仙林宾馆，湖面四周都有道路，可进入性强，是深受学生尤是情侣喜爱的地区。在采月湖的西侧有一块音乐太的起霞坡，很多的游览者喜欢在这一片地区休憩，坐在草坪上晒太阳，聊天。这里安静纯粹，具有很高的观赏功能。采月湖区域四周围绕着绿树、草地、亭子，错落有致，也是很多美术学习采风作画者的喜爱之地。在仙林宾馆就餐或住宿，也能很方便的观赏这片美景。

4.3.2 采月湖各斑块景观的调节功能

采月湖本身具有涵养水源，为水生动植物提供栖息地的功能；采月湖四周的树木，具有吸收空气中的尘埃，清洁空气，保持土层，减少雨天水土流失侵蚀，同时有助于吸收和降解污染物的功能；人工草坪也具有涵养水源，过滤污染物质，休闲娱乐的功能； 仙林宾馆可供食宿，增加了景观的多样性；采月湖四周的廊道把各种景观斑块连接起来，形成了一个网络圈。

     

4.3.3采月湖对附近区域气候的调节功能及其评估

湖面和水体都具有调节气候的功能，采月湖区域植被覆盖率很高，树木除了可以吸收二氧化氮，释放氧气，净化空气。还具有吸收热量的功能，夏天时对调节温度起到一定作用。采月湖，是一个面积相对大的湖面水体，水的热容量大，比地面能吸收更多的热量，它可以再温度高时吸收热量，蒸发水汽，对空气的温度和湿度起调节作用。夏天的时候，这里是个好去处。采月湖区域面积不算广大，对气候的影响和调节作用也限于采月湖区域的小气候。

5 结论

经过实地调查、网络和图书资料收集和分析，得出采月湖区域景观结构特征主要是景观斑块数量多，形状各异，品种丰富，各个斑块的内部具有很强的一致性，廊道将各个斑块联系起来，景观结构受人类影响大。景观过程主要有物种多样性变化过程和水生态运动过程。景观功能主要有美学欣赏功能、各斑块的调节功能，和采月湖对附近区域的气候调节功能。

参考文献：

［1］傅伯杰，陈立项，马克明，王仰麟等．景观生态学原理及应用［M］．科学出版社，2001.

［2］肖笃宁，李秀珍，高俊，常禹，李团胜．景观生态学［M］.科学出版社，2003.

［3］肖笃宁．景观生态学理论、方法及其应用［M］.中国林业出版社，1991.

第二篇：排水采气调研报告

在天然气开采中，随着气藏压力和天然气流动速度的逐步降低，致使气藏中的产出水或凝析液不能随天然气流携带出井筒，从而滞留在井筒中。这些液体在一段时间内聚集于井底，形成液柱，对气藏造成额外的静水回压，导致气井自喷能量持续下降。通常，如果这种情况持续下去，井筒中聚集的液柱终会将气压死，导致气井停产。这种现象便称之为“气井积液”。

排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排水采气。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采气工艺。

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。

1优选管柱排水采气

优选管柱排水采气是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱，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。优选管柱排水采气，简单来说就是缩小油管内径生产，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。因此优选合理管柱有两个方面的要求：

一是对流速高，排液能力较好的大产水量气井，可增大管径或采用套管生产，以达到减少阻力损失，提高井口压力，增加产气量的目的；

二是对处于中后期的气井，因井底压力和产气量均较低，排水能力差，则应更换较小管径，即采用小油管生产，提高带水能力排除井底积液，使气井正常生产，延长气井的自喷期。

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。其缺点是：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。

对于采用排水采气的气井来水，影响其举升能力的主要因素有： ①油管举升高度。当井底流压一定时，油管举升高度越大，需要的临界流速越大；

②油管尺寸(最主要因素)。气井连续排液的流量与管柱直径平方成正比。为了获得相同的临界流速，自喷管柱直径越大，气井连续排液所需临界流量也就越大；

③井底压力。提高井底压力会对气井的举升能力起反作用，在气体质量速率、自喷管径、油管举升高度相同条件下，压力较高，气体

体积较小，就意味着气流速度较小，需要较大的临界流量才能将液体连续排出井口；

④临界流量(判断气井举升能力大小的决定因素之一)。当气井自喷管柱及举升高度和井底流压一定时，气井连续排液所需临界流量也是一定的；当气井自喷管柱和井底流压一定时，如果油管举升高度相差较大，那么气井连续排液所需临界流量较大。

优选管柱排水采气的核心是确定连续排液所需的最小气量。

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。

柱塞气举排水采气，是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不需其它动力设备、生产成本低。该方法的优点是：由于柱塞在举升气体与采出液体之间形成一个固体界面，能够有效地防止气体上窜和液体回落，从而减少了滑脱损失、提高了举升效率。

柱塞气举的工作原理是：举升装置的正常工作由时间-周期控制

器定时地控制气动阀的开关来完成。当气动阀关闭时，柱塞上的阀已被防喷管内的撞击杆顶开，打开旁通，柱塞自行下落。柱塞撞击井下缓冲器后阀关闭，同时油管中液面不断上升。当油套环空压力恢复到足以突破油管鞋举升柱塞以上液体时，气动阀打开，气体迅速从套管进入油管，与地层流入井底的气一起推动柱塞及其上液体升向井口，直到把柱塞上部的液体举升至地面，柱塞撞击防喷管内的顶杆后，阀再次打开，气动阀关闭，柱塞下落，开始下一次工作循环。

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，不能把气水井采至枯竭；闭式气举排液能力小，一般在100m?/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。

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采出井筒，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；在油管中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除，降低并内液面高度，减少液柱对井底的回压，形成生产压差，使水淹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、剩余储量多的水淹井，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泵的排量及其它有关参数。

局限性：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

涡轮泵是一种液力涡轮高速驱动的井下泵装置，利用高速水力涡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，井下涡轮泵由多级涡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，还能用于含腐蚀介质井、产砂井的开采。

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；耐磨和抗腐蚀，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<25%；必须有较高的吸入压力(沉没度)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。

针对气井机抽排水和有杆泵采油的区别：采用提高泵效的软密封深井泵(它用于低含硫气井可以减少间隙漏失量，用于含硫气井既能防腐，又能提高排水效果)、能有效降低气体影响的井下气水分离器、可调式防喷盒和光杆密封器。

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采气方法。

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。

该工艺的排液能力一般在100m3/d以下，因起泡剂的注入量与井

的日产水量成正比，产水量过高的井需要的药剂用量很大，并且要连续注入，工作量大，造成经济不合算。当矿化度增高时，水的表面张力将增加，从而降低泡排效果和增加泡排剂用量；油起消泡作用，所以油水同产井需选用与之相适应的起泡剂；含油量一般不超过30%的井不宜选择泡排工艺。

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20000英尺。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。

采用同心毛细管柱技术可以持续稳定提高气井产量，平均增产周期长，安装方便。毛细同心管柱可以在同一口井中重复多次使用，也可以用于别的气井。工艺的使用限制和缺点：该技术的初期投入介于活塞举升和提速管柱之间。用于泡排的操作成本则根据每日对化学剂

量的要求而有所增加。另外，由于毛细管柱悬挂在抽油活塞或顶部阀的上方，所以无法接近井筒和主阀。如果井下泡沫过于稳定或注入量过大，则脱水单元和压缩机系统就会出现携液问题。如用毛细管来除垢、防蜡、防盐时，会因连续注入化学剂而导致毛细管被黏住。

10化学堵水工艺

将特殊配方的冻胶泵注至地层中，由于冻胶能改变岩石裂缝的渗透性，使部分地层水不能流入井筒，因此能够降低生产井的产水量和水气比，降低地面污水处理费用，该方法主要针对砂岩油藏，日产水量较小、井底温度小于90℃的自喷井。

11连续油管深井排水采气

在产水气井开采中、后期，由于产层压力下降、水量增加，原有生产管柱结构不合理，产出水不能及时排出，从而出现气井停喷问题。与常规压井更换管柱相比，下入连续油管为生产管柱，可避免压井造成气层伤害和油管断的风险，作业简单易行，气井恢复生产快。

在常规压井更换管柱难度大的低压、低产的出水气井中，采用在原有生产管柱内下入连续油管作生产管柱工艺技术可行、经济效益明显。

12超声波排水采气

超声波排水采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、解堵和除垢工艺。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。

13分体式柱塞排水采气

分体式柱塞由两部分组成：一个空心圆柱体和一个圆球。其外部圆柱筒采用金属制成，有良好的耐磨性和抗震性。柱塞工作时，让两部分在不同时间下落，从而可以使气体先后从球的两侧和圆柱体的内部通过。一旦圆柱体到达井筒底部，它就会与小球发生撞击，球就会与圆柱的内腔相连。这时，气体就只能在圆柱体的底部运动，而不能穿过圆柱体，运动的气流产生了推动力，就会推动这个带有小球的圆柱体向上运动，从而把液体举升到地面。到达地面时，防喷管内带有一个铜棒，铜棒撞击小球，使小球与圆柱体分离，小球就会下落，然后再打开柱塞接收器释放空心圆柱，这样就完成了一次循环。这样的一次循环需要5s-10s的关井时间，这样短时间的生产间歇，比较同等压力下常规柱塞气举，产量有了很大的提高。

分体式设计减少了油管卡住柱塞的可能性。圆柱筒的外壁采用沟

槽设计，柱塞上行时与油管有良好的密封，这样减少了液体的回落和气体的滑脱。柱塞下落时，球与空心圆柱筒分离，明显的减小了柱塞的下落阻力，使柱塞能迅速通过气、液柱下落。分体式柱塞的最大优点是节省关井时间，增加气井产量。

14球塞气举排水采气

球塞气举是针对低压油气井在常规气举方式下普遍存在液体滑脱损失严重，举升效率低这一生产难题提出的一种特殊的气举方式。它采用U型双管柱(一注一采)，在注入气流中投入气举球作为气液相间的固体界面，实现了稳定的段塞流，有效地防止液体回落，降低滑脱损失和注气量，增大了采气压差；加之换小油管，改善了常规连续气举的两相不稳定性，在极低的地层压力下能连续气举，提高举升效率，最终提高气井采收率。

单管球塞连续气举漏失量小，排液量大且管理方便；与U型双管球塞连续气举相比，可节约一趟油管柱，而其更重要的优势在于可以充分利用地层产出气的自身能量进行举升，适用范围更广，适用性更强，有望成为常规连续气举排水采气的接替工艺新技术。目前，该工艺技术处于现场推广阶段并取得了较好效果。

15气举—泡排复合排水采气

它主要是采用专用井口装置，利用泡排和气举单项技术的优点，解决深井、产水量大、地层压力比较低的井，达到增产的目的。起泡

剂与井底积液反应后产生大量低密度含水泡沫，降低管柱内液体的表面张力和摩阻损失以及重力梯度。但如果是单一的泡排，只能适应尚未水淹且具有一定自喷能力的中小产量气井，对于地层压力低、产水量大、无自喷能力的情况，它将难以发挥其作用。因此，泡排和气举排水采气工艺复合后，充分利用了各单一排水采气工艺的优点，弥补了各自的不足。

该工艺集中了气举、泡排工艺的优点，其带水的连续性、气井生产的稳定性均比单独的气举泡排工艺好；该工艺可适用于气举泡排不能单独使用的低压井，特别是仍有比较大的储量时更是如此；注采比明显低于常规气举工艺；由于带水能力的增强，可较好地改善气液两相在井筒内的流动状况，达到降低井底回压、增大生产压差的目的。 局限性：必须具备高压气、水、电、卤水处理及注起泡剂、消泡剂等配套设备，对于边远井管理难度大；该工艺对井身结构要求高，必须满足适用于气举和泡排两种工艺的气井方可实施。

16电潜泵—气举组合排水采气

电潜泵—气举组合排水采气工艺则提出在电潜泵上部油管柱处安装气举阀，将地层产气引入电潜泵上部油管柱，从而减小液柱压力，节约电潜泵投资及运行成本。适用于大水量高气水比深气井。

电潜泵—气举组合排水采气系统主要包括电潜泵子系统和气举子系统两部分。其举升原理：气体由油套环空经气举工作阀进入电潜泵上部油管。根据气井地层气水比与采气经济性评价结果以决定采用

外部注入气气举还是伴生气气举。电潜泵需要保持一定的沉没深度，以保证其安全运行。气举工作阀位于动液面上部，确保液体不过阀，以保证气举工作阀长效安全工作。地层水经电潜泵加压进入油管，地层气和注入气注入油管后，与油管内的地层水混合形成气水两相管流，从而将地层水举升至地面。

电潜泵—气举组合排水采气工艺由于采用两套子系统同时工作，因而具有单一举升系统所不具备的如下独特优势：

①其子系统的启动压力、运行功率明显较单一举升系统低，可根据现场情况选用最经济的组合，使井下设备的选择范围更广；

②当某一子系统失效时，另一子系统可以较小的产量维持生产直至整个系统恢复正常；

③由于组合灵活，可通过调整子系统的运行功率使系统在最佳状态下运行，防止系统过载。

17增压—气举—泡排复合排水采气

在对低压小产井实施气举工艺时，由于地层压力很低，即使在降低注气压力，减少对地层的回压和增大注气量的前提下，仍不能对气井进行有效开采时，在井口油压低于输压，或者采用压缩机对工艺井进行抽汲，以降低井口油压，从而有效改善井筒流动状态，达到增产的目的。

该工艺集中了气举、泡排、增压三种工艺措施的优点；能够将所需井底流压降至最低，是处于开发中、后期气藏排水采气的后续接替

工艺措施之一。

局限性：成本较高，不适合产气量低于1.0 x104m3/d而产水量大于200m3/d的气井；不适合产水量大于200m3/d、井深超过3OOOm的气井；对于间歇生产井，井站管理难度加大。

18电潜泵—毛细管排水采气复合排水采气

工艺原理：电潜泵—毛细管泡沫排水采气复合工艺技术是利用电潜泵抽汲井底积液,在电潜泵欠载停机前半小时左右,通过毛细管和油套环空分别注入起泡剂,停机后关井复压后放喷生产,环空停止注入,毛细管连续注入。毛细管注入起泡剂原理是利用毛细管将起泡剂注入电潜泵以上的单流阀,井下油管单流阀预留有泄流缝,使通过毛细管加注的起泡剂能顺利通过单流阀流至井底,借助天然气气流的搅拌作用,减少液体表面张力和气体滑脱损失,使井底积液被带到地面,达到排水采气的目的。该工艺技术可以将起泡剂直接注入到工艺设计的位置,使起泡剂与井底积液及时反应,起泡效果更好。

电潜泵—毛细管泡沫排水复合采气工艺技术提高了泡沫排水采气工艺的运行效率,解决油、套管不畅通的井开展泡排工艺存在的问题。该复合工艺也适用于产水量较大,气井井筒通畅,无堵塞的低产气井;使一些死井有了恢复产能成为可能。

该工艺具有加注工艺简单、方便、容易使井复活等优点。对于深井、大产量水气井的排水采气工艺要求,建议使用直径更大,下入深度更深的毛细管及配套工具。

19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。

在实施中，首先关闭积液停产井站内流程，通过井间互联流程将其它井(最好是低产或不产水井)的高压气导入该井的集气管线，打开井口阀门向井内加压并维持1h左右，把部分积液有效压回地层；然后关闭井口阀门和站内井间互联流程，逐序打开该井站内流程和井口生产阀门，开始生产。

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，实现气田开发全过程的低投入、快速、高效排液复产，降低复产和开发成本。

结论

(1)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，针对不同的气井条件采用最合适的排液采气方法。

(2)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。

(3)传统的排液采气方式有其弊端，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。

国内外都使用和发展了各种排水采气工艺技术手段，并在实际生产中发挥了重要作用。但是，这些工艺还远远不够，不能满足实际工作的需要，急需探索新的排水采气机理和技术，最终提高气藏的采收率。