第六章-采油方法(机械)PPT课件.ppt

原油怎样从地层采至地面？ 自喷采油(Natural Flow) 气举采油(Gas Lift) 有杆泵抽采油(Pumping) 无杆泵抽采油(Rodless Pump);;自喷采油法：完全依靠流体自身的能量将原油采出地面的方法叫自喷采油法，这样的生产井叫自喷井。 优点：不需要补充能量，设备简单，操作方便,投资少,尽管自喷井数少，但产量很高。经济效益高。;油井自喷的条件 ;一、油井流入动态 1、采油指数 油井日产量与生产压差的比值。 ; 在不同的开采时期，地层中含气饱和度不同， 采油指数不同。IPR曲线不是平行后退，而是随地层压力变化，呈外凸的曲线。;无因次IPR曲线 无因次坐标系： 横坐标：不同流压下的产量与最大产量比值 纵坐标：流压与地层压力的比值，无因次。 当qo=0 Pwf= Pwf/ =1 当Pwf=0 qo=qomax qo/qomax=1;q/qomax;描述无因次IPR曲线的方程叫Vogel方程。;;二、垂直管流 1、混气液密度 持液率(HL):单位管长内液体体积与油管容积的比值。 持气率(HG):单位管长内气体体积与油管容积的比值。 则混气液密度:?m=?G HG+?lHL=?G（1-HL）+?lHL HG+HL =1;2、滑脱现象 由于油气密度不同，在垂直管中气体比液体上升快的现象称为滑脱现象。两相的速度差叫气体的滑脱速度。; 密度所引起的压力变化是油气流动时不可避免的压力损耗,叫有效损耗。 滑脱引起的压力变化叫滑脱损失。;纯液流: 从井底到井筒压力等于Pb的点之间。无气相,管内流动的是均质液体，叫纯液流，流体密度最大，压力梯度最大,压力分布曲线为直线。 ;泡 流： 管内从压力等于Pb 起，有天然气析出，呈现泡状,分散在液相中。随着油流上升，压力下降, 气泡渐渐膨胀，液相是连续相，气相是分散相。这时气体的体积流量仍较小。总流量不大，流速较低，摩阻小，密度比纯液流低，但滑脱损失较大,压降分布曲线呈上凹型。;段塞流： 随混气液上升,压力下降,小气泡膨胀成大气泡。当气泡断面几乎与油管直径相当时,井筒内形成一段气，一段液的流动结构。气段外有液膜。液相仍是连续相，气相是分散相。气体体积流量较泡流大,摩阻较泡流大,密度较小,滑脱较小。气段膨胀时顶着液段上升,举油效果好,总的压力损失最小。;环流(过渡流)：气体体积膨胀，气段增长,液段被突破,气段与上部气段相连形成中心是气、外环为液膜的流态。液体靠中心气流的摩擦携带作用向上运移。气相、液相均为连续相。这时体积流量较大,密度小。压降以重力为主过渡为以摩阻为主。总压降比段塞流大，压降曲线呈上凸型。;雾流： 气体体积流量越来越大,管壁的油膜越来越少,液相主要以雾状分散到气相中。气为连续相，液为分散相。这时密度很小,但流速很大,压降主要消耗在摩阻上。压降梯度变得更大,压能损失更为严重。;H;套压(Pc):指示油管和套管 环空的压力。 油压(Pt):原油举升到井口时 的剩余能量,又是 通过油嘴的动力. 回压(PB):油嘴后剩余压力,又是地面管线流动的动力。;2、流量与油嘴前后压力比的关系 当Pt=PB时，V=0，即PB/Pt=1时，q=0 ab段：PB/Pt q b点,当PB/Pt=C时,q最大; bc段：PB/Pt q=C 达到最大流量时的压力比 (PB/Pt)c 称为临界压力比。 (PB/Pt)c这一点叫临界点,这点的流动叫临界流动。这时的流动速度为声速。; 3、临界流动 油气流速可达临界速度，油嘴前后宛若两个系统。 临界流速—流体的流速达到压力波在流体介质中的传播速度，即声速。 临界流动状态—流体达到临界速度时的流动状态。;K—气体的绝热指数， K=CP/CV，CP—定压比热；CV—定容比热. 对于空气 k=1.4，（PB/Pt）c= 0.528 对天然气 K=1.3， （PB/Pt）c= 0.546 气体大都在0.5左右。; 当PB/Pt?0.5，即Pt?2PB时，油气混合物在油嘴中的流动可达到临界流动状态，这时,油气流量变化与回压无关,仅由Pt决定。 因此，油咀的作用： (1)改变油井的工作制度，控制油井产量。 (2)分隔咀前咀后的流动,保持油井生产稳定.;pwh ——油压(Pt)，MPa Rp——生产气油比，m3/m3 qo——产油量，m3/d d——油嘴直径，mm a、b、c——经验常数; 四、自喷井的协调 1、四个流动过程 (1)地层渗流：遵守渗流规律,IPR曲线； (2)垂直管流：