第三章(气举采油)精要.ppt

气举采油 气举采油系统流程示意图 气举：利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地面的一种人工举升方式。 工作原理：依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合物密度降低，将流入井内的油层产出流体举升至地面的一种采油方式。 ①当油井停产时，井筒中的积液将不断增加，油套管内的液面在同一位置，当启动压缩机向油套环形空间注入高压气体时，环空液面将被挤压下降。 (1)启动过程 气举井（无凡尔）的启动过程 a—停产时 气举采油 (1)启动过程 ②如不考虑液体被挤入地层，环空中的液体将全部进入油管，油管内液面上升。随着压缩机压力的不断提高，当环形空间内的液面将最终达到管鞋（注气点）处，此时的井口注入压力为启动压力。 气举井（无阀）的启动过程b—环形液面到达管鞋 启动压力:当环形空间内的液面达到管鞋(注气点)时的井口注入压力。 气举采油 (1)启动过程 ③当高压气体进入油管后，由于油管内混合液密度降低，液面不断升高，液流喷出地面，井底流压随着高压气体的进一步注入，也将不断降低，最后达到一个协调稳定状态。 气举井（无阀）的启动过程c—气体进入油管 气举采油 ②当高压气体进入油管后，由于油管内混合液密度降低，井底流压将不断降低。 气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 ①压缩机向油套环形空间注入高压气体，随着压缩机压力的不断提高，环形空间内的液面将最终达到管鞋（注气点）处，此时的井口注入压力为启动压力。 ③当井底流压低于油层压力时，液流则从油层中流出，这时混合液密度又有所增加，压缩机的注入压力也随之增加，经过一段时间后趋于稳定(气举工作压力)。 (2)气举过程中压缩机压力变化 气举采油 2、气举启动 启动压力计算 第一种情况：不考虑液体被挤入地层，而且当环空液面降低到管鞋时，液体并未从井口溢出，启动压力与油管液柱相平衡。即 第二种情况：不考虑液体被挤入地层，其静液面接近井口，环形空间的液面还没有被挤到油管鞋时，油管内的液面已达到井口，液体中途溢出井口。此时，启动压力就等于油管中的液柱压力: 气举采油 2、气举启动 启动压力计算 当油层的渗透性较好时，且被液体挤压的液面下降很缓慢时，则从环形空间挤压出的液体有部分被油层吸收。在极端情况下，液体全部被油层吸收，当高压气到达油管鞋时，油管中的液面几乎没有升高。在这种情况下，启动压力由油管中静液面下的沉没深度确定，即： 一般情况下，气举系统的启动压力介于 和 之间。 气举采油 ３、气举阀 气举阀工作原理 气举生产过程中，由于启动压力较高，这就要求压缩机额定输出压力较大，但由于气举系统在正常生产时，其工作压力比启动压力小得多，势必造成压缩机功率的浪费，增加投入成本。为了降低压缩机的启动压力与工作压力之差，必须降低启动压力。 气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 气举采油 ３、气举阀 气举采油系统示意图 气举阀一般常开状态 第二级气举阀进气第一级气举阀关闭 气举阀的作用： 逐步排除油套环形空间的液体； 降低启动压力。 气举采油 4、气举采油设计 在油管柱底部下一个集液箱，提高液体汇聚空间，以达到提高总产油量的目的。 仅限于连续气举，下井的油管柱不带封隔器，使气体从油套环空注入，产液自油管举出，油、套管是连通的。 封隔器封隔油套环空，其余均与开式装置相同。 封隔器封隔油套环空，在油管柱上安装了一个固定阀，其作用是防止气体压力通过油管作用于地层。 开式装置 半闭式装置 闭式装置 箱式装置 （2）气举装置类型 气举采油 4、气举采油设计 （4）气举井内的压力及分布 ②油管内的压力分布以注气点为界，明显的分为两段。在注气点以上，由于注入气进入油管而增大了气液比，故压力梯度明显地低于注气点以下的压力梯度。 ①套管内的气柱静压力分布近似于直线，根据井口注气压力可求得分布曲线。 ③气举井生产时的压力平衡等式： 气举井压力及其分布 气举采油 4、气举采油设计 （5）在给定产量和井口压力条件下确定注气点深度和注气量 已知：产量、注入压力、定油管压力和IPR曲线 计算：注气点深度、气液比和注气量 气举采油 定产量和井口压力确定注气点深度和注气量的步骤示意图 定产量和井口压力确定注气点深度和注气量的协调图 求解节点：井口 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 假设一系列的注气量→气液比 气举采油 （6）在给定井口压力和注气量条件下确定注气点深度和产量 已知：井口压力、注气量 计算：注气点深度和产量 定注气量和井口压力确定注气点深度和产量的步骤示意图 定注气量和井口压力确定注气点深度和产量的协调图 求解节点：井底 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 假设一系列的产量→气液比 气举采油 （7）气举阀位置确定方法 启动阀的位置及数量与启动前井内液