气举采油工艺技术讲座.ppt

1、 气举采油工艺技术讲座 气举采油是指当地层供给的能量不足把气举采油是指当地层供给的能量不足把 原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷，为了使油井原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷，为了使油井 继续出油，需要人为地把气体（天然气）压入井底，使原继续出油，需要人为地把气体（天然气）压入井底，使原 油喷出地面的方法。油喷出地面的方法。 一、什么是气举采油？一、什么是气举采油？ 气举采油是通过向油套环空（或油管）注入气举采油是通过向油套环空（或油管）注入 高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流压的作用下，高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流压的作用下， 将液体排除井口。同时，注入气在井筒

2、上升过程中，体积逐渐将液体排除井口。同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐 增大，气体膨胀功对液体也产生携带作用。它是油井停喷后用增大，气体膨胀功对液体也产生携带作用。它是油井停喷后用 人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式。人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式。 增压气举地面工艺流程图增压气举地面工艺流程图 举升度高，举升高度可达举升度高，举升高度可达36003600m m以上；以上； 产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井；产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井； 适用于斜井、定向井；适用于斜井、定向井； 适应于液体中有腐蚀介质和出砂井；适应于液体中有腐蚀介质和出砂井； 特别适应于高

3、气油比井；特别适应于高气油比井； 操作管理简单，改变工作制度灵活。操作管理简单，改变工作制度灵活。 二、为什么要采用气举采油二、为什么要采用气举采油 的方式？的方式？ 必须有充足的气源；必须有充足的气源； 一次性投资高，但维护费用少；一次性投资高，但维护费用少； 适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分散开采；适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分散开采； 安全性较其他采油方式差。安全性较其他采油方式差。 not goodnot good！ 三、气举采油有哪几种三、气举采油有哪几种 工作方式？工作方式？ 连续气举连续气举 间歇气举间歇气举 常规间歇气举常规间歇气举 柱塞气举柱塞气举 球塞

4、气举球塞气举 气举采油气举采油 连续气举的举升原理与自喷井相似，它通过油连续气举的举升原理与自喷井相似，它通过油 套环空将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举套环空将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举 阀进入油管，用以降低液柱作用在井底的压力，当阀进入油管，用以降低液柱作用在井底的压力，当 油管流动压力低于井底流压时，液体就被举升到井油管流动压力低于井底流压时，液体就被举升到井 口。连续气举适用于供液能力强、地层渗透率较好口。连续气举适用于供液能力强、地层渗透率较好 的油井。的油井。 连续气举的卸荷过程连续气举的卸荷过程 间歇气举主要分为常规间歇、柱塞间歇、球塞间歇等几间歇气举主要分为常规间

5、歇、柱塞间歇、球塞间歇等几 类，其主要原理为：地面间歇注气，实现油井间歇生产。类，其主要原理为：地面间歇注气，实现油井间歇生产。 1 1、降低液体滑脱损失，减少注气量；、降低液体滑脱损失，减少注气量； 2 2、适应低产井、高含水井气举（产量、适应低产井、高含水井气举（产量2020m m3 3/d) /d) 。 常规间歇气举常规间歇气举 柱塞气举柱塞气举 球塞气举球塞气举腔室气举腔室气举 本井气柱塞气举本井气柱塞气举外加气源柱塞气举外加气源柱塞气举 适用于低产井。适用于低产井。 采油指数高，采油指数高， 井底压力低或二井底压力低或二 者都低的井。者都低的井。 滑脱损失严重滑脱损失严重 瞬时需气量

6、大瞬时需气量大 管柱类似连续管柱类似连续 气举，简单气举，简单 举升效率低举升效率低 适用于高含气适用于高含气 井采油和气井排井采油和气井排 水水 管柱内有柱塞管柱内有柱塞 作为液段和气段作为液段和气段 的分界面滑脱损的分界面滑脱损 失小失小 举升效率较高举升效率较高 瞬时需气量大瞬时需气量大 油井检修比较油井检修比较 方便方便 柱塞的运动便柱塞的运动便 于清蜡于清蜡 要有高压气源要有高压气源 适用于低产井，特适用于低产井，特 别是进行了连续气举别是进行了连续气举 之后的井之后的井 对于结蜡严重的井对于结蜡严重的井 适应能力强。适应能力强。 瞬时气量大，大规瞬时气量大，大规 模实施时对地面工程

7、模实施时对地面工程 建设要求较高建设要求较高 油井检修不用动管柱，油井检修不用动管柱， 时间短，工时少，经时间短，工时少，经 济性好。济性好。 显著降低滑显著降低滑 脱损失脱损失 y型双管柱型双管柱 能明显提高能明显提高 举升效率。举升效率。 大幅度提高大幅度提高 柱塞的运行频柱塞的运行频 率。率。 斜井，定向斜井，定向 井适用较强井适用较强 闭式间歇闭式间歇 气举气举 适用于特适用于特 低产井低产井 管柱带有管柱带有 积液箱，大积液箱，大 小决定于套小决定于套 管内径管内径 滑脱损失滑脱损失 严重，举升严重，举升 效率低效率低 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒

8、工作筒 封隔器封隔器封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒工作筒 封隔器封隔器封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒工作筒 封隔器封隔器封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒工作筒 封隔器封隔器封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒工作筒 封隔器封隔器封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 出油出油 注气注气 缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器 工作筒工作筒工作筒工作筒 封隔器封隔器

9、封隔器封隔器 柱柱柱柱塞塞塞塞 吐哈油田吐哈油田 柱塞气举柱塞气举 试验流程试验流程 图图 a.完井状态 b.举升循环开始 c.举升状况 1出油管线；2球接收器；3球泵头；4垂直阀；5水平阀；6时间控制阀； 7注气管线；8井口；9举升管；10注气管；11套管；12气举球； 13收敛座及其密封短节；14泄气孔；15集聚腔反向弯管；16投捞式固定阀。 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 11 12 2 1 2

10、 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 7 6 3 45 8 9 10 11 12 13 14 16 15 11 12 2 四、气举采油采用什么样的四、气举采油采用什么样的 管柱结构？管柱结构？ 开式气举 进气 出油 半闭式气举 进气 出油 闭式气举 进气

11、连续气举 间歇气举 开式气举 进气 出油 开式气举 进气 出油 半闭式气举 进气 出油 半闭式气举 进气 出油 闭式气举闭式气举 进气 连续气举 间歇气举 目前采用的半闭式气举管柱示意图目前采用的半闭式气举管柱示意图 气举阀的结构原理气举阀的结构原理 套压阀套压阀油压阀油压阀 充气压力与油、套压之间的关系如下： pbt1:第一级阀深度处的波纹管内充气压力（对弹簧式 气举阀，为弹簧的压力），mpa； pg1:第一级阀处的注气压力，mpa； ptf1:第一级阀处的流压，mpa； av:气举阀阀座孔的有效面积，mm2； ab:气举阀波纹管的有效面积，mm2； 1 1、气举阀可以被打开，气体可以进入油

12、管、气举阀可以被打开，气体可以进入油管。 地面调试台第一级气举阀的打开压力地面调试台第一级气举阀的打开压力 ct1:-第一级阀深度处的温度下，以20为基准温度的 氮气压力修正系数 因此，因此，地面调试台第一级气举阀的打开地面调试台第一级气举阀的打开 压力与油、套压之间的关系如下：压力与油、套压之间的关系如下： )1 ( * )1 ()1 ( )1 ( 11 11 111 1 b v t b v tf tg b v t b v tf b v t b v g vo a a c a a p cp a a c a a p a a c a a p p 由于由于av/av/apap值很小（值很小（0.01

13、25-0.0375),0.0125-0.0375),所以所以 地面调试压力和套压近似有下列关系：地面调试压力和套压近似有下列关系： 111tgvo cpp 气举采油优化设计技术气举采油优化设计技术 气举阀投捞技术气举阀投捞技术 气举采油工况诊断技术气举采油工况诊断技术 系统试井技术系统试井技术 气举采油生产管理技术气举采油生产管理技术 . .气举采油优化设计技术气举采油优化设计技术 根据气举采油方案确定的气举方式，对油管尺寸、注气压力、根据气举采油方案确定的气举方式，对油管尺寸、注气压力、 井口回压等参数进行敏感性分析，在优化参数的基础上，结合完井井口回压等参数进行敏感性分析，在优化参数的基础

14、上，结合完井 工具的性能，即可进行气举井的单井设计。工具的性能，即可进行气举井的单井设计。 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 qgqg、qlql 确定确定 气举阀气举阀 分布设计分布设计 工艺工艺 方案方案 基础基础 资料资料 动态曲动态曲 线建立线建立 经济曲经济曲 线建立线建立 工艺参工艺参 数设计数设计 管柱结管柱结 构设计构设计 qgqg、qlql 确定确定 气举阀气举阀 分布设计分布设计 qgqg、qlql 确定确定 气举阀气举阀 分布设计分布设计 工艺工艺 方案方案 基础基础 资料资料 动态曲动态曲 线建立线建立 经济曲经济曲 线建立线建立 工艺参工艺参 数设计数设计 管柱

15、结管柱结 构设计构设计 . .气举阀投捞技术气举阀投捞技术 气举投捞是对有故障、需调参的气举井在不起下管柱的情况气举投捞是对有故障、需调参的气举井在不起下管柱的情况 下更换气举阀的一种作业技术。下更换气举阀的一种作业技术。 节约生产费用节约生产费用 , ,减少修井时的占产及对油层的污染；减少修井时的占产及对油层的污染； 改善气举井工况：针对不能正常卸荷至工作阀或处于多点注改善气举井工况：针对不能正常卸荷至工作阀或处于多点注 气状态的井，通过气举投捞，消除了卸荷不到位、多点注气现象，气状态的井，通过气举投捞，消除了卸荷不到位、多点注气现象， 使之正常生产。使之正常生产。 气举采油配套工艺技术气举

16、采油配套工艺技术 气举阀投捞作业工具气举阀投捞作业工具 气举阀投放过程示意图 b)c)d)a) 、工况诊断技术、工况诊断技术 实验法 实测流压（流温）梯度 油、套压连续记录 优点：判断准确 缺点：费时、费力，耗资大 工况诊断主要有实验法和计算法两种。工况诊断主要有实验法和计算法两种。 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 通过分析实测流压流温梯度资料，可以判断各级工作阀的位置通过分析实测流压流温梯度资料，可以判断各级工作阀的位置 以及确定油管漏失，凡尔损坏或多点注气的现象；流温梯度测量可以及确定油管漏失，凡尔损坏或多点注气的现象；流温梯度测量可 确定出工作凡尔的位置或油管的漏失位置。确定出

17、工作凡尔的位置或油管的漏失位置。 井筒中的压力分布 注气点 平衡点 油管压力套管压力 油管内压力以油管内压力以 注气点为界，注气注气点为界，注气 点以上由于注入气点以上由于注入气 进入油管而增大了进入油管而增大了 气液比，故压力梯气液比，故压力梯 度明显低于注气点度明显低于注气点 以下梯度。以下梯度。 梯度判断工况示意图梯度判断工况示意图 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 七级阀注气（正常） 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0123456789 500 1000 2

18、500 1500 3000 2000 mpa h(m) 七级阀注气（正常） 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 多点注气 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 多点注气多点注气 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 管脚注气（封隔器坐封不严） 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 200

19、0 mpa h(m) 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 管脚注气（封隔器坐封不严） 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 油管漏失 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 油管漏失 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0.1mpa/100m 0.95mpa/

20、100m 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0123456789 500 1000 2500 1500 3000 2000 mpa h(m) 0.1mpa/100m 0.95mpa/100m 吐哈油田采用远控传输技术，利用计算机直接从气举井吐哈油田采用远控传输技术，利用计算机直接从气举井 口采集油井的油、套压信号，并转变为数字信息，即油井的口采集油井的油、套压信号，并转变为数字信息，即油井的 油压和套压。通过测得油、套压变化曲线就可以很直观地反油压和套压。通过测得油、套压变化曲线就可以很直观地反 映出油井的生产状况。映出油井的生产

21、状况。 0 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3 3 .5 4 024681 01 21 41 61 82 02 22 42 62 83 03 23 43 63 84 04 24 44 64 8 时时间间 （ h h ） 压压力力 （m mp pa a） 6 - 1 7 9 - 1 7 5 1 6 对气举井进行连续气量调节，记录气举井注气量和产液量，对气举井进行连续气量调节，记录气举井注气量和产液量， 得出气举井的动态曲线，从而确定油井的最佳注气量，来达到调得出气举井的动态曲线，从而确定油井的最佳注气量，来达到调 整油井工况，提高气举系统效率的目的。整油井工况，提高气举系统效率的目的。 4

22、. 4. 系统试井技术系统试井技术 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 气举井生产特征曲线气举井生产特征曲线 46 47 48 49 50 51 52 53 54 05000100001500020000250003000035000 注气量（m3/d) 注气量（m3/d) 提高运行效率：提高运行效率： 压缩机作为气举工艺的动力源，要求其供气平稳。在实际中控压缩机作为气举工艺的动力源，要求其供气平稳。在实际中控 制排气量，保持平衡主要采用以下三种方法制排气量，保持平衡主要采用以下三种方法: : 转速调节转速调节：通过提高或降低发动机的转速来调节排气量通过提高或降低发动机的转速来调节排气量

23、, ,通过排气压通过排气压 力的变化来决定其气量是否平衡；力的变化来决定其气量是否平衡； 吸入压力调节吸入压力调节：由压缩机的示功图知由压缩机的示功图知, ,当吸人压力降低时当吸人压力降低时, ,其排气量其排气量 减少减少, ,反之反之, ,则增加则增加, ,因而根据这一原理来调节；因而根据这一原理来调节； 余隙调节余隙调节：通过调节压缩机一级缸的余隙来满足气量平衡通过调节压缩机一级缸的余隙来满足气量平衡, ,其调节量其调节量 仅为排量的仅为排量的10%10%。 5.5.生产管理技术生产管理技术-压缩机管理压缩机管理 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 机组油、气、水的管理机组油、气、水

24、的管理 坚持设备十字作法，强化交接班制度坚持设备十字作法，强化交接班制度 强化岗位练兵培训，持证上岗强化岗位练兵培训，持证上岗 使用设备状态监测与故障诊断技术指导设备维修使用设备状态监测与故障诊断技术指导设备维修 推选新型维修模式，保证了机组长期处于良好技术状态，推选新型维修模式，保证了机组长期处于良好技术状态， 实施预防性维修，避免事故维修实施预防性维修，避免事故维修 落实好一、二、三级强制保养制度落实好一、二、三级强制保养制度 维护与保养：维护与保养： 在日常工作中，作好以下几方面的工作：在日常工作中，作好以下几方面的工作： 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 5.5.生产管理技术生

25、产管理技术-气举井管理气举井管理 施工管理施工管理 - -重点工序要求旁站监督，严把作业施工质量；重点工序要求旁站监督，严把作业施工质量； 投产管理投产管理 - -保证油井投产安全，顺利卸荷保证油井投产安全，顺利卸荷, ,严格控制投严格控制投 产程序和卸荷速度；产程序和卸荷速度； 生产管理生产管理 - -生产资料录取生产资料录取 生产工况分析诊断生产工况分析诊断, , 气举井故障排除气举井故障排除 注气量调配、清蜡等注气量调配、清蜡等 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 目的是保证气举井正常工作目的是保证气举井正常工作, , 气举效益最好气举效益最好 。 序号序号资料内容资料内容周期（天）周期（天）要求要求 1 1油套压力油套压力1 1油套压连续变化曲线油套压连续变化曲线 2 2注气量注气量1 1 3 3注气量、产液量、含水注气量、产液量、含水1010与单量同时进行与单量同时进行 4 4流压、流稳梯度流压、流稳梯度3030 同时录取油、气、水产量、注气同时录取油、气、水产量、注气 量、油压、套压、井口油稳等量、油压、套压、井口油稳等 气举井资料录取内容及要求气举井资料录取内容及要求 气举采油配套工艺技术气举采油配套工艺技术 分类分类标 准标 准 正常井正常井 1.1.油油压压卸卸荷荷到到设设计计深深度度；2.2.无无明