气举排水采气分析.ppt

* * 2019年7月 气举排水采气施工现状及建议 铭华石油 一、气井的液体来源 二、垂直管气液两相流态 三、井底积液的产生及影响 四、气举排水工艺 五、实例分析及建议 气井的液体来源 1.底水的锥进和边水的指进 随着采油、气速度增大，水锥不断上升，突破进入井底，造成油水或气水同产，使油、气产量减少。或随油、气藏不均衡开采而引起边水在侧向推进中,沿着流线局部先期突进。 2.层间水 隔层条件不好或固井质量不合格，气层压力下降使上、下层的水进入气层。 3.地层中的游离水或烃类凝析液进入井筒 许多气井不仅产气而且产出凝析油和水。当气藏压力低于露点压力时，液态凝析物就会随气体一起产出;当油藏压力高于泡点压力，凝析油先以气相形式随气体一起进入井筒，然后在油管或分离器中凝结。 地层水 滞留水 气藏外部水 气藏内部水 凝析水 沉积水 底水 凝析水 间隙水 钻井滞留水 边水 封存水 开采中措施用水 层间水 裂缝水 加深钻井滞留水 气藏水种类统计表 气井的液体来源 当饱和气体或半饱和气体进入进入井筒时，在射孔处不会有液体析出，但在井筒上部可能会发生凝析现象。因为在生产管柱中，凝析处压力梯度会升高，并且与流速也有关，凝析后液体会滑落并堆积。 在温度和压力都高于露点的温度和压力时，水会一直以水蒸气的形式存在，但当温度和压力降到露点以下时，部分水蒸气会凝析成液相。如果凝析发生在井筒中，且气体流速低于临界流速，就无法携液至地面，从而造成井底积液。 气井的液体来源 4.其他 1.孔隙水：压力下降，孔隙格架变形，将其中的水挤出。 2.封存水：很小的喉道中的地层水随压力下降渗出。 3.裂缝水：压力下降，挤压出裂缝中的水。 4.滞留水：钻井及措施用水滞留。 液体类型 出水特征 底水 采水矿化度与压降程度有关，可能逐渐升高，也可能突然升高 边水 层间水 采出水矿化度突然升高，随时间的推延，产水量增大，有局限性 凝析水 矿化度零~弱（5g/l），产出物水气比为0.3~2cm3/m3 孔隙水 矿化度高，随时间推延，产水量降低 封存水 裂缝水 采出水矿化度较高，但通常与地层水矿化度不同，随时间推迟，产水量增大 地层水出水特征表 一、气井的液体来源 二、垂直管气液两相流态 三、井底积液的产生及影响 四、气举排水工艺 五、实例分析及建议 水力学中气液两相管流是否要划分流态，不同学者有不同主张其中Orkiszewski（奥齐思泽斯基1967）等学者主张流态划分，以Orkiszewski为例，认为垂直管中气液两相混合物向上流动时，一般有泡状流、段塞流、过渡流与环雾流。 想要研究气井中液体的影响，首先要了解流动条件下气液两相的相互影响。 垂直管气液两相流态 当气液两相混合物中含气率较低时，气相以分散的小泡分布于液相中，在管柱中央的气泡较多，靠近管壁气泡较少，小的气泡都近似球形。气泡上升速度大于液体的流速，而混合物的平均流速较低。特点是:气体为分散相，液体为连续相；气体主要影响混合物密度，对摩阻的影响不大，而滑脱现象比较严重。 垂直管气液两相流态-泡状流 当混合物继续向上流动时，压力逐渐降低，气体不断膨胀，含气率增大，小的气泡相互碰撞聚合而形成大的气泡，其直径接近于管径；气泡占据了大部分管子界面，形成一段液一段气的结构。气体段塞行似炮弹，其中也携带液体微粒。在两个气段之间，是夹杂小气泡向上流动的液体段塞。这种弹状气泡举升液体的作用很像一个破漏的活塞向上推进。在段塞向上运动的同时，弹状气泡与管壁之间的液体层也存在相对运动，称之为液体回落。虽然如此，在这种流型下，液、气间的相对运动就要较泡状流小，滑脱也小，段塞流是两相流中举升效率最高的流型。 垂直管气液两相流态-段塞流 液相从连续相过渡到分散相，气相从分散相过渡到连续相，气体连续向上流动并举升液体到一定高度，然后液体回落、聚集，而后又被气体举升，这种混杂的、震动式的液体运动是过渡流的特征，也称为震动流。 垂直管气液两相流态-过渡流 当含气率更大时，气相汇合成气柱在管柱中流动，液体则沿着管壁成为一个流动的液环，这时管壁上有一层液膜；通常总有一些液态被夹带，以小液滴的形式分布在气柱核心中。 垂直管气液两相流态-环雾流 垂直管气液两相流态 在气井生产过程中，可能会出现一种或多种流型，下图是一口气井从投产到停产关井过程中的流型变化。（假设油管没有下到射孔段中部，因此从油管鞋到射孔段中部，流体是在套管内流动） 一、气井的液体来源 二、垂直管气液两相流态 井底积液的产生及影响 四