第二章气举采油原理.ppt.ppt

第二节 气举采油原理 教学目的： 一、气举分类(按注气方式) 二、气举启动 四、气举设计 ② 第二个阀的下入深度 * 教学重点、难点： 教学重点 了解气举采油的基本原理、熟悉气举阀的工作原理以及气举的启动过程，掌握气举设计中注气量和注气点的确定方法。 1、气举采油基本原理及气举的启动过程 2、气举设计方法 教学难点 教法说明： 教学内容： 1、气举启动过程 2、气举设计中注气点和注气量的确定 3、作图法确定气举阀的分布 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。 气举采油原理 气举启动 气举阀 气举设计 气举井试井 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。 气举定义： 从地面注入井内的高压气体与油层产出液在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。 ①必须有足够的气源； ②需要压缩机组和地面高压气管线，地面设备系统复杂；③一次性投资较大； ④系统效率较低。 优点 井口和井下设备比较简单，适用性强，运行费用低。 缺点 高产量的深井；含砂量少、含水低、气油比高和含有腐蚀性成分低的油井；定向井和水平井等。 适用条件 向井筒周期性地注入气体，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体。主要用于油层供给能力差，产量低的油井。 气举 连续气举 将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。适应于供液能力较好、产量较高的油井。 间歇气举 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 图2-28 气举井（无凡尔）的启动过程 a—停产时 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。 图2-28 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时的井口注入压力。 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。井底流压随之降低，油层产液，并随注入的高压气体一同排出井筒，最后达到一个协调稳定状态。 图2-28 气举井（无阀）的启动过程c—气体进入油管 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。 图2-29 气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 (2)气举过程中压缩机压力变化 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)。 （3）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静压相平衡。即 图2-28 气举井（无阀）的启动过程b—环形液面到达管鞋 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: 第三种情况：当油层的渗透性较好时，且液面下降很缓慢时，则环形空间有部分液体被油层吸收。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。此时，启动压力由油管中静液面下的深度确定，即： 一般情况下，气举系统的启动压力介于 和 之间。 三、气举阀 (一）气举阀的作用 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。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。 气举阀的作用：降低启动压力。 作用原理：逐步排除油套环形空间的液体。 图2-41 凡尔深度计算示意图 气举阀实质：一种用于井下的压力调节器 图2-30 压力调节器结构示意图 阀关闭条件： 阀打开条件： ①按安装方式分为：绳索投入式、固定式。 ②按使凡尔保持打开或关闭的加压元件分为：封包充气凡尔、弹簧加压凡尔、充气室和弹簧联合加压的双元件凡尔。 ③按井下凡尔对套压和油压的敏感程度又分为：套压控制凡尔与油压控制凡尔。 气举凡尔的分类 (二）几种常用的气举阀简介 自学要点： (1) 结构状况，类型； (2) 工作条件下阀的开启压力； (3) 工作条件下阀的关闭压力； (4) 阀的工作压差(阀的距)； (5) 静气柱压力分布计算相关式。 设计内容：气举方式和气举装