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固定式气举阀,投捞式气举阀

日期:2022-11-07点击数:110赞数:0

1采油原理
气举采油原理:是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产生流体在井简中的混合,
利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低,将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。
当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时,人为地把高压气体(天然气、 N2、C02)注入井内,依靠气体降低举升管中的流压梯度(气液混合物密度) ,并利用其能量举升液体的人工举升方法。
气举采油是基于"U型管原理,通过地面向油套环空(反举)或油管(正举)注入高压气体,使之与地层流体混合,降低液柱密度和对井底的回压(井底流压),从而提高油井产量。
气举分为连续气举和间歌气举。连续气举是将高压气体连续地注入井内,排出井简中液体。适应于供液能力较好,产量较高的油井。间歇气举是向并简周期性地注入气体,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。
气举采油产的井口和并下设备比较简单,管理比较方便,液量变化范围大,对于深井、油气比较高,出砂严重的共、斜井等较泵幸方式更具优势。但气举采油方式要求有充足的高压气源,气举井的井底回压较高,而且注入气的温度较低,会引起井简结蜡。

2气举方式.
气举采油法可以相对地细分成两种方式:连续气举和间歇气举。
1.连续气举
所谓连续气举,就是将高压气流连续地注入气举管内,使井中液体充气以降低混合物密度直至因井底压力下降,在井底形成
足够的生产压差,达到所需的指标。为此要使用流量阀和调节阀。前者要以可利用的注气压力,尽可能最深地将气体单点注入油管;后者的功能相当于一个可变孔板, 可以根据油管压力(油压)的高低,调节地面的注气量。这种连续气举法用于采油指数高和.
因井深造,成井底压力过高的油井。
2.间歇气举
这种方法包含了高压气体在升至低压出口后的膨胀问题。间歇气举所采用的阀孔径很大,所以能使气体全部进入油管,并以压力控制气体的膨胀,这样可调节以 的流速来举升阀上部所聚集的液柱,使滑脱为最小,或控制液体的漏落量,让全部液体以最小的含气进入油罐。间歇气举时,地面一般要配套使用间歇^ 举控制器(周期-时间控制器)。

间歇气举既可运用于低产井,也可用于采油指数高、井底压力低、或者采油指数与井底压力都低的井。间歇气举和连续气举的目的是一-样的, 即为了造成必要的井底流压,使油井达到所需的产量。但两者有一个很大的差别, 那就是前者首先要形成液体段塞,然后从段塞下面注入气体,推动段塞升至地面就象射击枪弹-样。 在从段塞下面往入气体直至段塞流出井口这段时间内,井底流压的变化是很大的。

3启动压力
油井停产时,油套管内的液面处于同一高度[图a] ,当开动压风机向套管环形空间注入压缩气体后,环形空间内的液面被挤压向下,如不考虑液体被挤入地层,环空中的液体全部进入油管,油管内的液面则上升,在这过程中压风机的压力不断提高。当环形空间内的液面下降到管鞋时,压风机达到 的压力,称为启动压力pc。压缩气体进入油管后,使油管内原油混气,液面不断升高直至喷出地面。

在开始喷出前,井内压力总是大于地层压力的;当喷出后由于环形空间仍继续进气,油管内液体继续喷出,使混气液的密度愈来愈低,油管鞋压力则急剧降低;此时井底压力及压风机压力亦随之急剧下降。当井底压力低于地层压力时,液体则从地层流到井底。由于地层出油使油管内混气液密度稍有增加,因而使压风机的压力又复而上升,经过一段时间后趋于稳定此时压风机的压力称为工作压力po。根据矿场实践可绘制出气举过程中压风机出口压力的变化曲线。

如果气举时的启动压力大于压风机的额定工作压力,气举无法实现。启动压力的大小与气举方式、油管下入深度、井径和油管直径以及静液面的位置有关。环形空间进气的单层管气举方式有两种情况:

(1 )环形空间内液面降低到管鞋时,液体并未从井口溢出,启动压力与油管液柱压力相平衡,即:
静液面接近井口,环形空间的液面还没有被挤压到油管鞋时,油管内的液面已达到井口,液体途中溢出井口。在这种情况下,
当环形空间液面被挤压而达到管鞋时,启动压力就相当于油管中的液柱压力,即:


式中
P'c-- 的启动压力;
L-_油管长度;
p-液体密度。
当油层渗透性好,而且被气体挤压的液面下降很缓慢时,则从环形空间中挤压出的液体部分被地层吸收。在极端的情况下,液体全部被地层吸收,而在压缩气到达管鞋时,油管中的液面几乎没有升高。在这种情况下,启动压力将仅根据油管在静液面下的沉没深度确定即:

式中p"c-最小的启动压力。
从以上启动压力的估算看出,各种气举系统的启动压力只能在p°和p"c的范围内变化。-般启动压力不可能低于p"c值。
4优点
适应的产量变化范围非常宽广、作业费低、适应于大角度斜井、狗腿角大的井、出砂井、高气油比油井、结蜡结垢井。

5影响因素
影响气举生产的因素有很多,包括油藏方面、 完井本身和地面生产系统等,现概述主要因素如下:
(1)油井的产能、地层压力
气举完井以此为依据进行设计。如果油井的实际产能、地层压力与设计所选用的产能和地层压力差别较大,就会造成气举工作不正常。当实际产能、 地层压力高于设计值时,高的油管压力就会造成进气量不够,套压增加, 工作阀上移和多点注气现象,使气举效率降低。严重的话,上一 级气举阀可能间歌开关,造成生产不稳定。当实际产能、地层压力低于设计值时,会消耗比设计多的气量,才能满足产量要求,气举效率低。严重时,可能造成过度注气、干注气。影响其它井的气举生产。
(2)油井温度。

当实际温度低于设计值时,实际风包压力低。 排液阀不关闭,造成浅处注气或多点注气,浪费压力资源。当实际井温高于设计值时,如果工作阀是气举阀,工作阀无法打开,注气阀是上一级阀门,注气深度无法达到,产量低,效率低。

(3)井口压力
当井口压力高时,回压高:注气深度浅。若想获得相同的产量,必须注更多的气,气举效率低;或者油套压差小, 注气量小,产量低,无法满足生产要求。反之,井口压力低时,注入深度增大,相同的注气量可得到更高的产量,相同的产量所需的气举气量少。因此,在有气举井的油田中,地面工艺系统及油井本身应尽量降低井口压力和回压争取 的产量。
(4)注气压力
注气压力越高,注气深度就越大,用较少的气量就可得到较好的产量,气举效果高。
(5)注气量
当注气量低于设计气量时,产量无法满足要求,严重时,会造成工作阀间歇注气,气举生产不稳定。只有提高气量,降低井筒内液体的密度,才能使液柱对地层的回压减小,所需的井底举升压力也减小,因而可获得更高的产量。但并不是注气量越大越好,当注气量大过一定值后,如果继续增加注气量,产液量的增加值会越来越小,
直至某一 液量点。再继续增加注气量,产量不仅不会增加,反而下降,严重时则浪费气源,可能会造成干注气,不出油。


(6)气举阀
气举阀的设计( 包括工作阀的位置和气举阀风包的设定值)与实际要求有差别,甚至很大的差别。如果差别较小,一般通过调过气量就可以解决问题,满足生产要求。但有些时候差别很大,调节气量无法解诀问题。
(7)不稳定生产
即井口压力不稳定,油产量不稳定和气量不稳定,严重的情况是出现间歇气举现象。当油井生产不稳定,不仅影响油井产量,使油层出砂,而且对地面处理设施造成损害。如有时产量低,分离器液面很低,有时井产量很高,液面很高,这样不仅影
响分离器的正常工作,而且由于液面超高或超低使整个生产系统经常关闭。所以在气举生产中,不仅要保持油井产量高,而且很重要的是保持油井的稳定生产。
如果利用各种方法无法使油井处于稳定生产,可以将注气阀上移,增加油套压差,让气举阀处于节流状态,这样就可以稳定生产。


















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