第5章排水采氣工藝

1、采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝1第五章第五章 排水采氣工藝排水采氣工藝 第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 第一節(jié)第一節(jié) 排水采氣工藝的機(jī)理排水采氣工藝的機(jī)理 第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 第五節(jié)第五節(jié) 常規(guī)有桿泵排水采氣常規(guī)有桿泵排水采氣 第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣 第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝2引引 言言無水氣藏?zé)o水氣藏：是指產(chǎn)氣層中無邊底水和層間水的氣藏：是指產(chǎn)氣層中無邊底水和層間水的氣藏（也包括邊底水不活躍的氣藏）。（也包括邊底水不活躍的氣藏）

2、。 驅(qū)動(dòng)方式：天然氣彈性能量，進(jìn)行消耗式開采。驅(qū)動(dòng)方式：天然氣彈性能量，進(jìn)行消耗式開采。 有水氣藏有水氣藏除少數(shù)氣井投產(chǎn)時(shí)就產(chǎn)地層水外，多數(shù)氣除少數(shù)氣井投產(chǎn)時(shí)就產(chǎn)地層水外，多數(shù)氣井是在氣藏開發(fā)的中后期，由于氣水界面上升，或井是在氣藏開發(fā)的中后期，由于氣水界面上升，或采氣壓差過大引起底水錐進(jìn)后才產(chǎn)地層水。采氣壓差過大引起底水錐進(jìn)后才產(chǎn)地層水。 驅(qū)動(dòng)方式：水驅(qū)驅(qū)動(dòng)方式：水驅(qū)（1 1）確定合理的采氣速度）確定合理的采氣速度（2 2）充分利用氣藏能量）充分利用氣藏能量采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝3氣井產(chǎn)水的負(fù)面影響：氣井產(chǎn)水的負(fù)面影響： 井筒積液、回壓增大、井口壓力下降、氣井的生產(chǎn)井筒積液

3、、回壓增大、井口壓力下降、氣井的生產(chǎn)能力受到嚴(yán)重影響；能力受到嚴(yán)重影響； 井底附近區(qū)積液，產(chǎn)層會(huì)受到井底附近區(qū)積液，產(chǎn)層會(huì)受到“水侵水侵”、“水鎖水鎖”、“水敏性粘土礦物的膨脹水敏性粘土礦物的膨脹”等影響，使得氣相滲透率等影響，使得氣相滲透率受到極大損害。受到極大損害。 引引 言言采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝4一、氣藏的地質(zhì)特征一、氣藏的地質(zhì)特征 第一節(jié)第一節(jié) 排水采氣工藝的機(jī)理排水采氣工藝的機(jī)理 氣藏地質(zhì)特征主要是指氣藏形態(tài)、邊界性質(zhì)、氣水關(guān)系氣藏地質(zhì)特征主要是指氣藏形態(tài)、邊界性質(zhì)、氣水關(guān)系及壓力特征等，在很大程度上與儲(chǔ)滲類型有直接關(guān)系。及壓力特征等，在很大程度上與儲(chǔ)滲類型有直接

4、關(guān)系。 造成地質(zhì)特征差別的主要原因：儲(chǔ)層儲(chǔ)滲空間的連通性造成地質(zhì)特征差別的主要原因：儲(chǔ)層儲(chǔ)滲空間的連通性與均質(zhì)程度。與均質(zhì)程度。 孔隙型儲(chǔ)層孔隙型儲(chǔ)層具有較好、較廣泛的連通特點(diǎn)，氣水分異能具有較好、較廣泛的連通特點(diǎn)，氣水分異能得以充分進(jìn)行，在沉積上以河流、湖泊相為主，砂體多為層得以充分進(jìn)行，在沉積上以河流、湖泊相為主，砂體多為層狀，能較容易地確定氣藏范圍與儲(chǔ)量。狀，能較容易地確定氣藏范圍與儲(chǔ)量。 裂縫型儲(chǔ)層裂縫型儲(chǔ)層其裂縫發(fā)育程度主要取決于地應(yīng)力的大小與其裂縫發(fā)育程度主要取決于地應(yīng)力的大小與巖石的抗壓強(qiáng)度，常為有限封閉體，氣水分布、含氣范圍完巖石的抗壓強(qiáng)度，常為有限封閉體，氣水分布、含氣范圍完

5、全受裂縫網(wǎng)絡(luò)形態(tài)、大小所控制。全受裂縫網(wǎng)絡(luò)形態(tài)、大小所控制。 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝5不同儲(chǔ)滲類型氣藏地質(zhì)特征不同儲(chǔ)滲類型氣藏地質(zhì)特征 儲(chǔ)滲類型 氣藏邊界 水體類型 氣水界面 地層壓力 儲(chǔ)量計(jì)算方法 孔隙型 清晰 多為邊水 整齊一致 多為常壓 容積法 裂孔型 較清晰 多為邊水 較整齊一致 常壓、高壓 容積法、動(dòng)態(tài)法 裂洞型 欠清晰 邊底水 欠整齊 常壓、高壓 動(dòng)態(tài)法為主 孔裂型 不清晰 邊底水 不整齊 高壓較多 動(dòng)態(tài)法 裂縫型 不清晰 多為邊水 不整齊、多介面 高壓、超高壓 動(dòng)態(tài)法 第一節(jié)第一節(jié) 排水采氣工藝的機(jī)理排水采氣工藝的機(jī)理 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝6

6、二、排水采氣應(yīng)具有的地質(zhì)要素二、排水采氣應(yīng)具有的地質(zhì)要素 氣藏具有封閉性弱彈性水驅(qū)特征。氣藏的封閉性、定容氣藏具有封閉性弱彈性水驅(qū)特征。氣藏的封閉性、定容性使排水采氣成為可能。性使排水采氣成為可能。 產(chǎn)水氣藏的水體有限、彈性能量有限。產(chǎn)水氣藏的水體有限、彈性能量有限。 地層水分布受裂縫系統(tǒng)控制，多為裂縫系統(tǒng)內(nèi)部封閉地層水分布受裂縫系統(tǒng)控制，多為裂縫系統(tǒng)內(nèi)部封閉性的局部水。這些水沿裂縫竄流，因此可利用自然能量和性的局部水。這些水沿裂縫竄流，因此可利用自然能量和人工舉升排水。人工舉升排水。 產(chǎn)水氣井井底積液。地層水在井底周圍區(qū)域聚集，有產(chǎn)水氣井井底積液。地層水在井底周圍區(qū)域聚集，有利于人工舉升。利

7、于人工舉升。第一節(jié)第一節(jié) 排水采氣工藝的機(jī)理排水采氣工藝的機(jī)理 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝7三、排水采氣工藝方法及評(píng)價(jià)三、排水采氣工藝方法及評(píng)價(jià) (1)(1)氣藏的地質(zhì)特征氣藏的地質(zhì)特征 (2)(2)產(chǎn)水井的生產(chǎn)狀態(tài)產(chǎn)水井的生產(chǎn)狀態(tài)(3)(3)經(jīng)濟(jì)投入情況經(jīng)濟(jì)投入情況評(píng)價(jià)依據(jù)：評(píng)價(jià)依據(jù)： 排水采氣工藝：排水采氣工藝： 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 活塞氣舉排水采氣活塞氣舉排水采氣 常規(guī)有桿泵排水采氣常規(guī)有桿泵排水采氣 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣 射流泵排水采氣射流泵排水采氣 第一節(jié)第一節(jié) 排水采氣工藝的機(jī)理排水采氣工藝的機(jī)

8、理 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝8 我國已開發(fā)的氣田，大多數(shù)屬于低孔低滲的弱彈我國已開發(fā)的氣田，大多數(shù)屬于低孔低滲的弱彈性水驅(qū)氣田。性水驅(qū)氣田。 第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 實(shí)踐證明：實(shí)踐證明：氣井的積液對(duì)氣井特別是中后期低壓氣井的積液對(duì)氣井特別是中后期低壓氣井的生產(chǎn)和壽命影響極大。只有氣井產(chǎn)層的流入和氣井的生產(chǎn)和壽命影響極大。只有氣井產(chǎn)層的流入和油管產(chǎn)出的工作相互協(xié)調(diào)，才能把地層的產(chǎn)出液完全油管產(chǎn)出的工作相互協(xié)調(diào)，才能把地層的產(chǎn)出液完全連續(xù)排出井口，獲得較高的采氣速度和采收率。連續(xù)排出井口，獲得較高的采氣速度和采收率。 自噴排水采氣自噴排水采氣采氣工程排水采氣

9、工藝采氣工程排水采氣工藝9第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 一、工藝原理一、工藝原理 氣氣水水（1 1）氣流流速必）氣流流速必須達(dá)到連續(xù)排液須達(dá)到連續(xù)排液的臨界流速的臨界流速（2 2）井口有足）井口有足夠的壓能夠的壓能目標(biāo)：目標(biāo)：使氣井正常生產(chǎn)，延長氣井的自噴采氣期。使氣井正常生產(chǎn)，延長氣井的自噴采氣期。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝10第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 二、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算二、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 氣井連續(xù)排液的臨界流速與臨界流量氣井連續(xù)排液的臨界流速與臨界流量 根據(jù)氣體狀態(tài)方程，在油管鞋處的氣體體積流量與標(biāo)根據(jù)氣體狀態(tài)方程，在油管鞋處的氣體體積流量

10、與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量的關(guān)系為：準(zhǔn)狀況下的體積流量的關(guān)系為： 0000QTZpZTpQwfp2005097. 0iwfpdpZTQ（1 1）氣流速度：）氣流速度：采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝11mggldgW3)(4 若液滴在井筒中的沉降速度和氣流舉升速度相等，即液滴若液滴在井筒中的沉降速度和氣流舉升速度相等，即液滴處于滯止?fàn)顟B(tài)懸浮于氣井管鞋處，油管鞋處液滴的沉降速度處于滯止?fàn)顟B(tài)懸浮于氣井管鞋處，油管鞋處液滴的沉降速度（滯止速度）為：（滯止速度）為：第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 在氣流中自由下落的液滴，受到一種趨于破壞液滴的力在氣流中自由下落的液滴，受到一種趨于破

11、壞液滴的力的作用；而液滴表面張力卻趨于使液滴保持完整。這兩種壓的作用；而液滴表面張力卻趨于使液滴保持完整。這兩種壓力對(duì)抗能夠確定可能得到的最大液滴直徑與液滴沉降速度關(guān)力對(duì)抗能夠確定可能得到的最大液滴直徑與液滴沉降速度關(guān)系：系：230Wgdgm（2 2）油管鞋處液滴的沉降速度（滯止速度）油管鞋處液滴的沉降速度（滯止速度）采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝12412240gglgW第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 油管鞋處液滴的沉降速度（滯止速度）為：油管鞋處液滴的沉降速度（滯止速度）為：mggldgW3)(4230Wgdgm采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝13第二節(jié)第

12、二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 為了確保氣井連續(xù)排液，氣體臨界流速須為滯止速度的為了確保氣井連續(xù)排液，氣體臨界流速須為滯止速度的1.21.2倍，即：倍，即：（3 3）氣井連續(xù)排液的條件）氣井連續(xù)排液的條件W2 . 1實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)臨界流速臨界流速 ：2141)()3415810553(03313. 0ZTGpZTGpwfpwfpkp臨界流量臨界流量 ：2214121)3415810553()(648. 0iwfpwfpkpdpZTGpGZTQ采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝14第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 2.2.氣井連續(xù)排液的合理油管直徑氣井連續(xù)排液的

13、合理油管直徑 210418141)3415810553()(2423. 1QpZTGpGZTdwfpwfpi3.3.油管下入深度的確定油管下入深度的確定 222111112/iiidDdKLHLLHLHH采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝15第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 三、優(yōu)選管柱諾模圖三、優(yōu)選管柱諾模圖 當(dāng)當(dāng)油管直徑一定時(shí)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中，井底流壓和油管直徑一定時(shí)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中，井底流壓和臨界流量、臨界流速都成直線關(guān)系。臨界流量、臨界流速都成直線關(guān)系。 根據(jù)上述公式，編程計(jì)算，求得不同井深和井底流壓根據(jù)上述公式，編程計(jì)算，求得不同井深和井底流壓下的臨界流速和臨

14、界流量與一定實(shí)際產(chǎn)量相對(duì)應(yīng)的對(duì)比流下的臨界流速和臨界流量與一定實(shí)際產(chǎn)量相對(duì)應(yīng)的對(duì)比流速和對(duì)比流量。然后在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制速和對(duì)比流量。然后在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制諾模圖諾模圖。 自學(xué)：圖自學(xué)：圖5-2 kprkprQQQ0rrQ取采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝16第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素 1.1.油管舉升高度油管舉升高度 氣井連續(xù)排液的氣井連續(xù)排液的臨界流速臨界流速與氣井的井底流壓和油管舉與氣井的井底流壓和油管舉升高度有關(guān)，而與油管的管徑無關(guān)。當(dāng)井底流壓一定時(shí)，升高度有關(guān)，而與油管的管徑無關(guān)。當(dāng)

15、井底流壓一定時(shí)，油管舉升高度越大，需要的臨界流速越大，反之亦然。油管舉升高度越大，需要的臨界流速越大，反之亦然。 2141)()3415810553(03312. 0ZTGpZTGpwfpwfpkp采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝17第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 2.2.油管尺寸油管尺寸 氣井連續(xù)排液的氣井連續(xù)排液的流量流量與管柱直徑的平方成正比，自與管柱直徑的平方成正比，自噴管柱直徑越大，氣井連續(xù)排液所需臨界流量也就越大；噴管柱直徑越大，氣井連續(xù)排液所需臨界流量也就越大；反之亦然。因此，小直徑油管具有較大舉升能力，這就反之亦然。因此，小直徑油管具有較大舉升能力，這就

16、是小油管法排水采氣工藝的基本原理。是小油管法排水采氣工藝的基本原理。2214121)3415810553()(648. 0iwfpwfpkpdpZTGpGZTQ四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝18第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 3.3.井底壓力井底壓力 提高井底壓力會(huì)對(duì)氣井的舉液能力起反作用，在氣體質(zhì)提高井底壓力會(huì)對(duì)氣井的舉液能力起反作用，在氣體質(zhì)量速率、自噴管徑、油管舉升高度相同條件下，壓力較高，量速率、自噴管徑、油管舉升高度相同條件下，壓力較高，氣體體積較小，就意味著氣流速度較小時(shí)，需要較大的臨界

17、氣體體積較小，就意味著氣流速度較小時(shí)，需要較大的臨界流量才能將液體連續(xù)排出井口。流量才能將液體連續(xù)排出井口。四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝19第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 4.4.臨界流量臨界流量 氣井自噴管柱、舉升高度、井底流壓一定時(shí)，氣井連氣井自噴管柱、舉升高度、井底流壓一定時(shí)，氣井連續(xù)排液所需的臨界流量也一定。續(xù)排液所需的臨界流量也一定。 如果油管舉升高度相差較大，由于油管鞋處的溫度和如果油管舉升高度相差較大，由于油管鞋處的溫度和天然氣偏差系數(shù)相差較大，因而連續(xù)排液所需的臨界流量天然氣偏差系

18、數(shù)相差較大，因而連續(xù)排液所需的臨界流量相差較大，因此，油管下入深度的不合理將直接影響舉升相差較大，因此，油管下入深度的不合理將直接影響舉升效果。效果。四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素四、影響氣井自噴排水采氣能力的因素 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝20第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 五、工藝技術(shù)界限及條件五、工藝技術(shù)界限及條件 （1 1）關(guān)鍵：確定氣井的產(chǎn)量，滿足連續(xù)排液的臨界流動(dòng)條件。）關(guān)鍵：確定氣井的產(chǎn)量，滿足連續(xù)排液的臨界流動(dòng)條件。 在氣水產(chǎn)量較大時(shí)，流動(dòng)摩阻損失是主要矛盾，宜優(yōu)選較大在氣水產(chǎn)量較大時(shí)，流動(dòng)摩阻損失是主要矛盾，宜優(yōu)選較大尺寸油管生產(chǎn)。但要保證油

19、管鞋處的對(duì)比流速尺寸油管生產(chǎn)。但要保證油管鞋處的對(duì)比流速V Vr r11。 在氣水產(chǎn)量較小時(shí)，流動(dòng)滑脫損失是主要矛盾，宜優(yōu)選小尺在氣水產(chǎn)量較小時(shí)，流動(dòng)滑脫損失是主要矛盾，宜優(yōu)選小尺寸油管生產(chǎn)，以確保油管鞋處的對(duì)比流速寸油管生產(chǎn)，以確保油管鞋處的對(duì)比流速Vr1Vr1。（2 2）油管設(shè)計(jì)必須進(jìn)行強(qiáng)度校核，對(duì)于深井可采用復(fù)合油管柱，）油管設(shè)計(jì)必須進(jìn)行強(qiáng)度校核，對(duì)于深井可采用復(fù)合油管柱，并按等抗拉強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行組合。并按等抗拉強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行組合。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝21第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 六、優(yōu)選管柱排水采氣工藝設(shè)計(jì)思想六、優(yōu)選管柱排水采氣工藝設(shè)計(jì)思想動(dòng)態(tài)模

20、擬的思想：動(dòng)態(tài)模擬的思想：iQ wfiP kpv、kpQ id、iH 比較 技術(shù)可行性方案 實(shí)施方案 v、Q 生產(chǎn)要求 經(jīng)濟(jì)要求 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝22第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 七、連續(xù)油管排水采氣七、連續(xù)油管排水采氣 l 針對(duì)更換管柱難度大的低壓、小產(chǎn)氣量氣井中，連續(xù)油管管針對(duì)更換管柱難度大的低壓、小產(chǎn)氣量氣井中，連續(xù)油管管徑小、可有效避免壓井對(duì)氣層的傷害，且價(jià)格便宜、操作簡單、徑小、可有效避免壓井對(duì)氣層的傷害，且價(jià)格便宜、操作簡單、恢復(fù)產(chǎn)能較快等優(yōu)點(diǎn)?；謴?fù)產(chǎn)能較快等優(yōu)點(diǎn)。l 國外連續(xù)油管排水采氣已有較長的歷史，每年實(shí)施達(dá)國外連續(xù)油管排水采氣已有較

21、長的歷史，每年實(shí)施達(dá)15001500井井次以上，最大下入深度次以上，最大下入深度6248.4m6248.4m。l 我國張家場(chǎng)氣田（川東地區(qū)典型的低孔、低滲透儲(chǔ)集層的裂我國張家場(chǎng)氣田（川東地區(qū)典型的低孔、低滲透儲(chǔ)集層的裂縫縫孔隙型氣藏）和蘇里格氣田（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的蘇孔隙型氣藏）和蘇里格氣田（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的蘇里格廟地區(qū)）等推廣使用連續(xù)油管排水采氣工藝。里格廟地區(qū)）等推廣使用連續(xù)油管排水采氣工藝。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝23第二節(jié)第二節(jié) 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 八、空心抽油桿排液采氣八、空心抽油桿排液采氣 l 白廟氣田（位于山東省菏澤白廟氣田（位于山東省菏澤

22、市與東明縣的交界處）為了增市與東明縣的交界處）為了增加管內(nèi)流速，降低臨界流量，加管內(nèi)流速，降低臨界流量，應(yīng)用空心抽油桿代替小油管，應(yīng)用空心抽油桿代替小油管，配合氣舉閥，在配合氣舉閥，在N N2 2氣舉誘噴后可氣舉誘噴后可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，取得了預(yù)期效實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，取得了預(yù)期效果。果。 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝24第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 泡沫排水采氣：泡沫排水采氣： 從井口向井底注入某種能夠遇水起泡的表面活性劑（稱從井口向井底注入某種能夠遇水起泡的表面活性劑（稱為泡沫助采劑），井底積水與起泡劑接觸后，借助天然氣流為泡沫助采劑），井底積水與起泡劑接觸后，借助天然氣流的攪

23、動(dòng)，生成大量的攪動(dòng)，生成大量低密度低密度含水泡沫，隨氣流從井底攜帶到地含水泡沫，隨氣流從井底攜帶到地面。面。 “泡排泡排”的工藝特點(diǎn)：的工藝特點(diǎn)：設(shè)備簡單、施工容易、見效快、設(shè)備簡單、施工容易、見效快、成本低、不影響氣井正常生產(chǎn)。成本低、不影響氣井正常生產(chǎn)。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝25 泡沫助采劑泡沫助采劑主要是一些具有特殊分子結(jié)構(gòu)的主要是一些具有特殊分子結(jié)構(gòu)的表面活性劑表面活性劑和高分子聚合物和高分子聚合物，其分子上含有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，具有，其分子上含有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，具有雙親性。雙親性。 泡沫助采劑泡沫助采劑主要包括：起泡劑、分散劑、緩蝕劑、減阻主要包括：起泡劑、分

24、散劑、緩蝕劑、減阻劑、酸洗劑及井口相應(yīng)消泡劑等。劑、酸洗劑及井口相應(yīng)消泡劑等。第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝26一、泡沫排水采氣機(jī)理一、泡沫排水采氣機(jī)理 泡沫效應(yīng)泡沫效應(yīng) 在氣層水中添加一定量的起泡劑，就能使油管中氣水兩在氣層水中添加一定量的起泡劑，就能使油管中氣水兩相管流相管流流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化。氣水兩相介質(zhì)在流動(dòng)過程中發(fā)生顯著變化。氣水兩相介質(zhì)在流動(dòng)過程中高度泡沫化，高度泡沫化，密度顯著降低密度顯著降低，從而減少了管流的壓力損失和，從而減少了管流的壓力損失和攜帶積液所需要的氣流速度。攜帶積液所需要的氣流速度。 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排

25、水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝27一、泡沫排水采氣機(jī)理一、泡沫排水采氣機(jī)理 分散效應(yīng)分散效應(yīng) 氣水同產(chǎn)井中，存在液滴分散在氣流中的現(xiàn)象，這種分散能氣水同產(chǎn)井中，存在液滴分散在氣流中的現(xiàn)象，這種分散能力取決于氣流對(duì)液相的攪動(dòng)、沖擊程度。攪動(dòng)愈激烈，力取決于氣流對(duì)液相的攪動(dòng)、沖擊程度。攪動(dòng)愈激烈，分散程度分散程度愈高，液滴愈小愈高，液滴愈小，就愈易被氣流帶至地面。，就愈易被氣流帶至地面。 氣流對(duì)液相的分散作用是一個(gè)克服表面張力作功的過程，分氣流對(duì)液相的分散作用是一個(gè)克服表面張力作功的過程，分散得越小，作的功就越多。散得越小，作的功就越多。 起泡劑的分散效應(yīng)：起泡劑的分

26、散效應(yīng)：起泡劑是一種表面活性劑，可以使液相起泡劑是一種表面活性劑，可以使液相表面張力大幅度下降，達(dá)到同一分散程度所作的功將大大減小。表面張力大幅度下降，達(dá)到同一分散程度所作的功將大大減小。第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝28一、泡沫排水采氣機(jī)理一、泡沫排水采氣機(jī)理 減阻效應(yīng)減阻效應(yīng) 減阻劑是一些不溶的固體纖維、可溶的長鏈高分子聚合減阻劑是一些不溶的固體纖維、可溶的長鏈高分子聚合物及締合膠體。物及締合膠體。減阻劑能不同程度地降低氣水混合物管流流減阻劑能不同程度地降低氣水混合物管流流動(dòng)阻力，提高液相的可輸性。動(dòng)阻力，提高液相的可輸性。 減阻的概念起源

27、于減阻的概念起源于“在流體中加少量添加劑，流體可輸在流體中加少量添加劑，流體可輸性增加性增加”。 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝29 起泡劑通常也是洗滌劑，它對(duì)井筒附近地層起泡劑通常也是洗滌劑，它對(duì)井筒附近地層孔隙和井壁孔隙和井壁的清洗的清洗，包含著酸化、吸附、潤濕、乳化、滲透等作用，特，包含著酸化、吸附、潤濕、乳化、滲透等作用，特別是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被帶別是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被帶出井口，這將解除堵塞，疏通孔道，改善氣井的生產(chǎn)能力。出井口，這將解除堵塞，疏通孔道，改善氣井的生產(chǎn)能力。 一、泡

28、沫排水采氣機(jī)理一、泡沫排水采氣機(jī)理 洗滌效應(yīng)洗滌效應(yīng) 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝30二、工藝流程二、工藝流程 泡沫注采劑由井口注入，油管生泡沫注采劑由井口注入，油管生產(chǎn)的井，從油套環(huán)行空間注入；套管產(chǎn)的井，從油套環(huán)行空間注入；套管生產(chǎn)的氣井，則由油管注入。對(duì)于棒生產(chǎn)的氣井，則由油管注入。對(duì)于棒狀助采劑，經(jīng)井口投藥筒投入。狀助采劑，經(jīng)井口投藥筒投入。 消泡劑的注入部位一般是在分離消泡劑的注入部位一般是在分離器的入口處，與氣水混合進(jìn)入分離器，器的入口處，與氣水混合進(jìn)入分離器，達(dá)到消泡和抑制泡沫再生，便于氣水達(dá)到消泡和抑制泡沫再生，便于氣水分離。

29、分離。第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝31三、工藝技術(shù)界限與條件三、工藝技術(shù)界限與條件 優(yōu)選泡排氣流速度優(yōu)選泡排氣流速度 試驗(yàn)表明：氣速大致在試驗(yàn)表明：氣速大致在1 13m/s3m/s范圍內(nèi)不利于泡排。范圍內(nèi)不利于泡排。因此控制合適的氣速，可獲因此控制合適的氣速，可獲得最佳的助排效果。得最佳的助排效果。 氣流速度對(duì)泡沫排水的影響氣流速度對(duì)泡沫排水的影響 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝32 最易泡排的流態(tài)最易泡排的流態(tài) 環(huán)霧流：環(huán)霧流：氣井自身能量充足，帶水生產(chǎn)穩(wěn)定，不需要采用助采氣井自身能量充足，

30、帶水生產(chǎn)穩(wěn)定，不需要采用助采措施。措施。 泡沫排水的主泡沫排水的主要對(duì)象是泡流、段要對(duì)象是泡流、段塞流和過渡流，尤塞流和過渡流，尤其以其以段塞流段塞流的助采的助采效果最佳。效果最佳。流態(tài)和濃度與排水量增值關(guān)系圖流態(tài)和濃度與排水量增值關(guān)系圖 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝33 合理使用濃度合理使用濃度 泡沫排水中，助采劑的加入受氣體流動(dòng)速度、產(chǎn)水量、泡沫排水中，助采劑的加入受氣體流動(dòng)速度、產(chǎn)水量、井深、助采劑種類等因素的影響。井深、助采劑種類等因素的影響。 各類表面活性劑都有各自的特性參數(shù)各類表面活性劑都有各自的特性參數(shù)臨界膠束濃度臨界膠束濃度，

31、該值可作為理論用量的依據(jù)。該值可作為理論用量的依據(jù)。 對(duì)于多組分助采劑，可參考表對(duì)于多組分助采劑，可參考表3-33-3。 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝34日施工次數(shù)日施工次數(shù) 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝35 泡沫排水時(shí)，起泡劑過量或產(chǎn)生的泡沫過于穩(wěn)定時(shí)，泡沫排水時(shí)，起泡劑過量或產(chǎn)生的泡沫過于穩(wěn)定時(shí)，大量的泡沫會(huì)被帶到集輸管線，引起堵塞，導(dǎo)致集輸壓力大量的泡沫會(huì)被帶到集輸管線，引起堵塞，導(dǎo)致集輸壓力升高。升高。 消泡劑的用量，按配方推薦濃度確定，通常間歇注入，消泡劑的用量，按配方推薦濃度確定

32、，通常間歇注入，以分離器出水中不積泡為原則。以分離器出水中不積泡為原則。 消泡劑及用量消泡劑及用量 第三節(jié)第三節(jié) 泡沫排水采氣泡沫排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝36第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 氣舉排水采氣：氣舉排水采氣：利用天然氣的壓能來排除井內(nèi)的液體。利用天然氣的壓能來排除井內(nèi)的液體。按排水裝置的原理分類：按排水裝置的原理分類：氣舉閥排水采氣氣舉閥排水采氣 柱塞間歇排水采氣等。柱塞間歇排水采氣等。影響氣舉方式選擇的因素：影響氣舉方式選擇的因素： 氣井產(chǎn)率、井底壓力、產(chǎn)液指數(shù)、舉升高度及注氣壓力等。氣井產(chǎn)率、井底壓力、產(chǎn)液指數(shù)、舉升高度及注氣壓力等。 對(duì)井底壓力

33、和產(chǎn)能高的井，通常采用連續(xù)氣舉生產(chǎn)；對(duì)井底壓力和產(chǎn)能高的井，通常采用連續(xù)氣舉生產(chǎn)；對(duì)產(chǎn)能和井底壓力低的井，則采用間歇?dú)馀e或柱塞氣舉。對(duì)產(chǎn)能和井底壓力低的井，則采用間歇?dú)馀e或柱塞氣舉。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝37第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 氣舉系統(tǒng)示意圖氣舉系統(tǒng)示意圖 依靠從地面注依靠從地面注入井內(nèi)的高壓氣體入井內(nèi)的高壓氣體與油層產(chǎn)出流體在與油層產(chǎn)出流體在井筒中混合，井筒中混合，利用利用氣體的膨脹使井筒氣體的膨脹使井筒中的混合液密度降中的混合液密度降低，低，將流到井內(nèi)的將流到井內(nèi)的流體舉升到地面。流體舉升到地面。 氣舉閥一般氣舉閥一般常開狀態(tài)常開狀態(tài)第一級(jí)第一級(jí)氣舉閥

34、氣舉閥關(guān)閉關(guān)閉采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝38一、連續(xù)氣舉排水采氣一、連續(xù)氣舉排水采氣 第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝391.1.定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和注氣量定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和注氣量定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和注氣量的步驟示意圖度和注氣量的步驟示意圖定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度定產(chǎn)量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和注氣量的協(xié)調(diào)圖和注氣量的協(xié)調(diào)圖求解節(jié)點(diǎn)：求解節(jié)點(diǎn)：井口井口氣舉設(shè)計(jì)氣舉設(shè)計(jì)假設(shè)一系列的注假設(shè)一系列的注氣量氣量氣液比氣液比采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝402.

35、2.定井口壓力和注氣量確定注氣點(diǎn)深度和產(chǎn)量定井口壓力和注氣量確定注氣點(diǎn)深度和產(chǎn)量定注氣量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深定注氣量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和產(chǎn)量的步驟示意圖度和產(chǎn)量的步驟示意圖定注氣量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深定注氣量和井口壓力確定注氣點(diǎn)深度和產(chǎn)量的協(xié)調(diào)圖度和產(chǎn)量的協(xié)調(diào)圖求解節(jié)點(diǎn)：求解節(jié)點(diǎn)：井底井底假設(shè)一系列的產(chǎn)假設(shè)一系列的產(chǎn)量量氣液比氣液比氣舉設(shè)計(jì)氣舉設(shè)計(jì)？采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝413.3.氣舉閥位置確定方法氣舉閥位置確定方法（1 1）計(jì)算法）計(jì)算法 第一個(gè)閥的下入深度第一個(gè)閥的下入深度一般采用計(jì)算法或圖解法來確定閥位置和數(shù)量。一般采用計(jì)算法或圖解法來確定閥位置和數(shù)量。當(dāng)井

36、中液面較深，中當(dāng)井中液面較深，中途未溢出井口：途未溢出井口：gPDdgPhLIsI6226max1010gPgPLII66max1010當(dāng)井筒中液面在井口當(dāng)井筒中液面在井口附近，在壓氣過程中附近，在壓氣過程中即溢出井口：即溢出井口：氣舉設(shè)計(jì)氣舉設(shè)計(jì)采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝42 第二個(gè)閥的下入深度第二個(gè)閥的下入深度閥閥處壓力平衡等式為處壓力平衡等式為： 凡爾深度計(jì)算示意圖凡爾深度計(jì)算示意圖當(dāng)?shù)诙€(gè)閥進(jìn)氣時(shí)，第一個(gè)閥關(guān)閉。閥當(dāng)?shù)诙€(gè)閥進(jìn)氣時(shí)，第一個(gè)閥關(guān)閉。閥處處的環(huán)空壓力為的環(huán)空壓力為P PaIIaII，閥，閥I I處的油壓為處的油壓為P PtItI。6101)(gPPPLLhII

37、tIaIIIIIII II II It tI Ia aI II IP Pg gh hP PP P 6 61 10 0 g gP Pg gP PP PL LL LI II It tI Ia aI II II II II I 6 66 61 10 01 10 0) )( ( 氣舉設(shè)計(jì)氣舉設(shè)計(jì)采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝43氣舉設(shè)計(jì)氣舉設(shè)計(jì)第第i i個(gè)閥的下入深度個(gè)閥的下入深度gPgPPLLitiaiii66111010)(2 2）圖解法）圖解法(p89)(p89)圖解法確定閥位置圖解法確定閥位置采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝44二、柱塞氣舉排水采氣二、柱塞氣舉排水采氣 柱塞氣

38、舉是將柱塞作為氣液之間的機(jī)械界面，利用氣井自身柱塞氣舉是將柱塞作為氣液之間的機(jī)械界面，利用氣井自身能量推動(dòng)柱塞在油管內(nèi)進(jìn)行周期地舉液，能夠有效地阻止氣體上能量推動(dòng)柱塞在油管內(nèi)進(jìn)行周期地舉液，能夠有效地阻止氣體上竄和液體回落，減少液體竄和液體回落，減少液體“滑脫滑脫”效應(yīng)，增加間歇?dú)馀e效率。效應(yīng)，增加間歇?dú)馀e效率。 柱塞氣舉的工作過程柱塞氣舉的工作過程第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝45 第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝46第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)方法： 活塞的運(yùn)行參數(shù)主

39、要是指活塞每周期的運(yùn)行時(shí)間和每天運(yùn)行活塞的運(yùn)行參數(shù)主要是指活塞每周期的運(yùn)行時(shí)間和每天運(yùn)行的周期數(shù)的周期數(shù)。通常，活塞的運(yùn)行數(shù)與活塞的結(jié)構(gòu)以及井的壓力恢復(fù)。通常，活塞的運(yùn)行數(shù)與活塞的結(jié)構(gòu)以及井的壓力恢復(fù)有關(guān)，而參數(shù)設(shè)置是否合理直接影響活塞的舉升效果，日前活塞有關(guān)，而參數(shù)設(shè)置是否合理直接影響活塞的舉升效果，日前活塞氣舉排水采氣尚沒有一套較為成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方祛，參數(shù)的設(shè)置氣舉排水采氣尚沒有一套較為成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方祛，參數(shù)的設(shè)置多采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法。多采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法。 利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)具有既直觀、利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)具有既直觀、又簡單易行的優(yōu)點(diǎn)。又簡單易行的優(yōu)點(diǎn)。采

40、氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝47第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)的具體步驟：利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)的具體步驟：（l l）活塞下行時(shí)間的確定）活塞下行時(shí)間的確定 首先，根據(jù)活塞的結(jié)構(gòu)類型假設(shè)一個(gè)關(guān)井時(shí)間，然后關(guān)閉氣動(dòng)薄膜首先，根據(jù)活塞的結(jié)構(gòu)類型假設(shè)一個(gè)關(guān)井時(shí)間，然后關(guān)閉氣動(dòng)薄膜閥，打開手動(dòng)捕捉器，讓活塞在井筒內(nèi)下落；閥，打開手動(dòng)捕捉器，讓活塞在井筒內(nèi)下落； 待關(guān)井時(shí)間達(dá)到預(yù)定值后，打開氣動(dòng)薄膜閥，注意觀察活塞上升至待關(guān)井時(shí)間達(dá)到預(yù)定值后，打開氣動(dòng)薄膜閥，注意觀察活塞上升至井口的時(shí)間以及這一周期活塞舉升的液量，并記錄下來；井口

41、的時(shí)間以及這一周期活塞舉升的液量，并記錄下來； 將假設(shè)的關(guān)井時(shí)間延長或縮短，重復(fù)第一步和第二步的試驗(yàn)。直到將假設(shè)的關(guān)井時(shí)間延長或縮短，重復(fù)第一步和第二步的試驗(yàn)。直到在不同的關(guān)井時(shí)間下，開井生產(chǎn)時(shí)活塞上升至井口的時(shí)間和所舉升出的在不同的關(guān)井時(shí)間下，開井生產(chǎn)時(shí)活塞上升至井口的時(shí)間和所舉升出的液量基本相同為止。最后選則一個(gè)較短的關(guān)井時(shí)間作為活塞的下行時(shí)間。液量基本相同為止。最后選則一個(gè)較短的關(guān)井時(shí)間作為活塞的下行時(shí)間。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝48第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)的具體步驟：利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法來確定活塞的運(yùn)行參數(shù)的具體步驟：

42、（2 2）開井生產(chǎn)時(shí)間的確定）開井生產(chǎn)時(shí)間的確定 在活塞氣舉的排水采氣中，開井時(shí)間的確定除考慮活塞上升在活塞氣舉的排水采氣中，開井時(shí)間的確定除考慮活塞上升到井口的時(shí)間外，還應(yīng)考慮天然氣的產(chǎn)出和油壓的變化情況。到井口的時(shí)間外，還應(yīng)考慮天然氣的產(chǎn)出和油壓的變化情況。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝49三、三、 球塞氣舉排水采氣球塞氣舉排水采氣第四節(jié)第四節(jié) 氣舉排水采氣氣舉排水采氣 采用采用U U 型雙油管柱舉升結(jié)構(gòu)。型雙油管柱舉升結(jié)構(gòu)。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝50第五節(jié)第五節(jié) 常規(guī)有桿泵排水采氣常規(guī)有桿泵排水采氣 常規(guī)有桿泵排水采氣與有桿泵采油有明顯區(qū)別：常規(guī)有桿泵排水采氣

43、與有桿泵采油有明顯區(qū)別： （1 1）氣井產(chǎn)出腐蝕性流體；）氣井產(chǎn)出腐蝕性流體； （2 2）地層水礦化度高；）地層水礦化度高； （3 3）氣液比高；）氣液比高； （4 4）井口壓力和輸壓高；）井口壓力和輸壓高； （5 5）排液量大，動(dòng)液面深；）排液量大，動(dòng)液面深； （6 6）油管排水，油套環(huán)行空間采氣。）油管排水，油套環(huán)行空間采氣。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝51一、工藝流程一、工藝流程第五節(jié)第五節(jié) 常規(guī)有桿泵排水采氣常規(guī)有桿泵排水采氣 油管排水，油套環(huán)行空間采氣。油管排水，油套環(huán)行空間采氣。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝52二、井下氣水分離器二、井下氣水分離器FLFL1

44、1型井下氣水分離器型井下氣水分離器 第五節(jié)第五節(jié) 常規(guī)有桿泵排水采氣常規(guī)有桿泵排水采氣 采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝53第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣與電潛泵采油的區(qū)別：電潛泵排水采氣與電潛泵采油的區(qū)別：（1）抽汲介質(zhì)（氣水混合物）抽汲介質(zhì)（氣水混合物）（2）泵的工況（從單相流逐漸變?yōu)閮上嗔鳎┍玫墓r（從單相流逐漸變?yōu)閮上嗔鳎?）生產(chǎn)方式（油管排水、套管采氣）生產(chǎn)方式（油管排水、套管采氣）采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝54一、工藝原理及流程一、工藝原理及流程第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝55二

45、、影響因素分析二、影響因素分析 氣體的影響氣體的影響措施：措施： 使用變頻調(diào)速電潛泵和氣體分離器；使用變頻調(diào)速電潛泵和氣體分離器； 增加泵吸入口壓力值；增加泵吸入口壓力值；控制套壓值；控制套壓值；將電潛泵機(jī)組下到射孔產(chǎn)層下部等。將電潛泵機(jī)組下到射孔產(chǎn)層下部等。離心泵揚(yáng)程降低；離心泵揚(yáng)程降低； 氣鎖。氣鎖。第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝56二、影響因素分析二、影響因素分析 腐蝕性介質(zhì)的影響腐蝕性介質(zhì)的影響 氣井產(chǎn)出的流體中通常含有氣井產(chǎn)出的流體中通常含有強(qiáng)腐蝕性的硫化氫、二氧化強(qiáng)腐蝕性的硫化氫、二氧化碳、氯離子碳、氯離子等成分。特別是在等成分。

46、特別是在高溫高壓高溫高壓下這些強(qiáng)腐蝕劑對(duì)電下這些強(qiáng)腐蝕劑對(duì)電潛泵機(jī)組的井下部件的電化學(xué)腐蝕十分嚴(yán)重，常以點(diǎn)蝕、穿潛泵機(jī)組的井下部件的電化學(xué)腐蝕十分嚴(yán)重，常以點(diǎn)蝕、穿孔和大小不同侵蝕面出現(xiàn)。另外腐蝕性介質(zhì)對(duì)電力電纜的鎧孔和大小不同侵蝕面出現(xiàn)。另外腐蝕性介質(zhì)對(duì)電力電纜的鎧皮腐蝕也十分嚴(yán)重。皮腐蝕也十分嚴(yán)重。措施：措施：采用高鎳鑄鐵、耐蝕合金、鐵素體不銹鋼材料制造的采用高鎳鑄鐵、耐蝕合金、鐵素體不銹鋼材料制造的泵和分離器，采用洛氏硬度小于泵和分離器，采用洛氏硬度小于2222的低碳合金鋼和中碳合的低碳合金鋼和中碳合金鋼制造的電機(jī)、保護(hù)器、泵、分離器外殼，或在外殼上噴金鋼制造的電機(jī)、保護(hù)器、泵、分離器外

47、殼，或在外殼上噴涂有蒙乃爾涂層，或在外殼噴上高溫烤漆。涂有蒙乃爾涂層，或在外殼噴上高溫烤漆。第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝57二、影響因素分析二、影響因素分析 溫度的影響溫度的影響（1 1）當(dāng)溫度比電機(jī)的額定溫度每高出）當(dāng)溫度比電機(jī)的額定溫度每高出1010，電機(jī)的使用壽命，電機(jī)的使用壽命就將縮短一半；就將縮短一半；（3 3）研究資料表明：在腐蝕介質(zhì)相同的條件下，腐蝕速度與）研究資料表明：在腐蝕介質(zhì)相同的條件下，腐蝕速度與溫度的平方成正比。溫度的平方成正比。（2 2）當(dāng)溫度比電纜的極限使用溫度每高出）當(dāng)溫度比電纜的極限使用溫度每高出8.48.4

48、時(shí)，電纜的時(shí)，電纜的壽命也將降低一半。壽命也將降低一半。第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝58二、影響因素分析二、影響因素分析 套壓的影響套壓的影響（1 1）在滿足泵有足夠的沉沒度的條件下，一般保持較高的套）在滿足泵有足夠的沉沒度的條件下，一般保持較高的套壓值生產(chǎn)，對(duì)減小天然氣從套管環(huán)空產(chǎn)出時(shí)對(duì)泵的影響有一壓值生產(chǎn)，對(duì)減小天然氣從套管環(huán)空產(chǎn)出時(shí)對(duì)泵的影響有一定作用，且有利于保護(hù)套管。定作用，且有利于保護(hù)套管。 （2 2）值得注意的是：由于套壓的存在，會(huì)使井下電纜的絕緣）值得注意的是：由于套壓的存在，會(huì)使井下電纜的絕緣層和保護(hù)套滲入一小部分高壓氣體

49、。在電潛泵停機(jī)后，要防層和保護(hù)套滲入一小部分高壓氣體。在電潛泵停機(jī)后，要防止套壓的下降速度過快，造成電纜鼓泡脹裂而損壞。應(yīng)使用止套壓的下降速度過快，造成電纜鼓泡脹裂而損壞。應(yīng)使用角式節(jié)流閥控制套壓的下降速度角式節(jié)流閥控制套壓的下降速度0.5MPa/h0.5MPa/h，以保護(hù)電纜。，以保護(hù)電纜。 第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝59二、影響因素分析二、影響因素分析 泵掛深度的影響泵掛深度的影響 開始泵抽汲純地層水，隨著累計(jì)排水量的增加和井筒動(dòng)開始泵抽汲純地層水，隨著累計(jì)排水量的增加和井筒動(dòng)液面的降低，形成一定的復(fù)產(chǎn)壓差后，井中產(chǎn)出的天然氣量液面的

50、降低，形成一定的復(fù)產(chǎn)壓差后，井中產(chǎn)出的天然氣量逐漸增加，泵抽汲的介質(zhì)逐漸變?yōu)闅馑旌衔?。由于天然氣逐漸增加，泵抽汲的介質(zhì)逐漸變?yōu)闅馑旌衔?。由于天然氣的影響，從?dòng)液面到氣層中部的氣水混合物密度隨深度不同，的影響，從動(dòng)液面到氣層中部的氣水混合物密度隨深度不同，差別范圍很大，因此需要確定一個(gè)最佳的泵掛深度。差別范圍很大，因此需要確定一個(gè)最佳的泵掛深度。第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝60二、影響因素分析二、影響因素分析 井的流入動(dòng)態(tài)特性的影響井的流入動(dòng)態(tài)特性的影響 氣井的流入動(dòng)態(tài)特性決定著氣井的最大產(chǎn)水量、泵排量氣井的流入動(dòng)態(tài)特性決定著氣井的最大產(chǎn)

51、水量、泵排量低于最大排水量時(shí)的吸入口壓力值。低于最大排水量時(shí)的吸入口壓力值。 套管承壓能力的影響套管承壓能力的影響 套管的抗擠壓強(qiáng)度必須滿足電潛泵排水后所建立的大生套管的抗擠壓強(qiáng)度必須滿足電潛泵排水后所建立的大生產(chǎn)壓差，保證套管不變形，否則由于腐蝕介質(zhì)的長期腐蝕，產(chǎn)壓差，保證套管不變形，否則由于腐蝕介質(zhì)的長期腐蝕，當(dāng)生產(chǎn)套管的抗擠壓強(qiáng)度小于地層壓力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)套管變形，當(dāng)生產(chǎn)套管的抗擠壓強(qiáng)度小于地層壓力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)套管變形，使電潛泵機(jī)組起下過程中遇卡。使電潛泵機(jī)組起下過程中遇卡。第六節(jié)第六節(jié) 電潛泵排水采氣電潛泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝61第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵

52、排水采氣 1852 1852年在礦井試驗(yàn)中曾使用射流泵排水，到了二年在礦井試驗(yàn)中曾使用射流泵排水，到了二十世紀(jì)十世紀(jì)6060年代，才用于油井采油，年代，才用于油井采油，19801980年加拿大使用年加拿大使用射流泵排水采氣，射流泵排水采氣，19921992年我國四川從美國引進(jìn)射流泵年我國四川從美國引進(jìn)射流泵進(jìn)行排水采氣。進(jìn)行排水采氣。采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝62一、射流泵的結(jié)構(gòu)及泵的工作原理一、射流泵的結(jié)構(gòu)及泵的工作原理射流泵的工作件是噴嘴、喉道和擴(kuò)散管。射流泵的工作件是噴嘴、喉道和擴(kuò)散管。第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝63

53、井下射流泵工作示意圖井下射流泵工作示意圖動(dòng)力液地面加壓；動(dòng)力液地面加壓；油管或?qū)Ｓ脛?dòng)力液管輸送；油管或?qū)Ｓ脛?dòng)力液管輸送；動(dòng)力液被傳至井下噴嘴；動(dòng)力液被傳至井下噴嘴；通過噴嘴將壓能轉(zhuǎn)換動(dòng)能；通過噴嘴將壓能轉(zhuǎn)換動(dòng)能；嘴后形成低壓區(qū)；嘴后形成低壓區(qū)；動(dòng)力液與油層產(chǎn)出液在喉管中混合；動(dòng)力液與油層產(chǎn)出液在喉管中混合；經(jīng)擴(kuò)散管動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能；經(jīng)擴(kuò)散管動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能；混合液的壓力提高后被舉升到地面。混合液的壓力提高后被舉升到地面。一、射流泵的結(jié)構(gòu)及泵的工作原理一、射流泵的結(jié)構(gòu)及泵的工作原理第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝64關(guān)鍵：關(guān)鍵：噴嘴的面積和動(dòng)力液壓力

54、決定輸入功率；噴嘴的面積和動(dòng)力液壓力決定輸入功率；噴嘴與喉道面積比決定射流泵的工作能力。噴嘴與喉道面積比決定射流泵的工作能力。 對(duì)于過流面積一定的噴嘴，選用對(duì)于過流面積一定的噴嘴，選用小的喉道組合小的喉道組合將是一將是一壓頭高而排量低的射流泵，這種泵適用于舉升高度大的深壓頭高而排量低的射流泵，這種泵適用于舉升高度大的深井。如果選用井。如果選用大的喉道組合大的喉道組合將是一壓頭低而排量大的射流將是一壓頭低而排量大的射流泵，這種泵適用于低舉升高度的淺井。泵，這種泵適用于低舉升高度的淺井。第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝65第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采

55、氣射流泵排水采氣 井下射流泵工作示意圖井下射流泵工作示意圖射流泵無量綱特性曲線射流泵無量綱特性曲線射流泵特性曲線射流泵特性曲線13qqM )PP()PP(H2132采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝66二、射流泵排水采氣設(shè)備二、射流泵排水采氣設(shè)備 第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣高壓泵機(jī)組高壓泵機(jī)組井下器具管柱結(jié)構(gòu)井下器具管柱結(jié)構(gòu)井口井口高壓控制管匯高壓控制管匯計(jì)量裝置計(jì)量裝置動(dòng)力液處理裝置動(dòng)力液處理裝置地面管線地面管線系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成油井裝置油井裝置地面流程地面流程射流泵射流泵采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝67二、射流泵排水采氣設(shè)備二、射流泵排水采氣設(shè)備 井下系統(tǒng)井

56、下系統(tǒng)第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝68井下專用工具：井下專用工具：啞體及堵塞工具啞體及堵塞工具井下壓力計(jì)井下壓力計(jì)固定閥及其起下工具固定閥及其起下工具抽吸頭和反向皮碗。抽吸頭和反向皮碗。 第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝69 啞體及堵塞工具啞體及堵塞工具 啞體和堵塞工具的外形尺寸與井下射流泵的尺寸相同，但啞體和堵塞工具的外形尺寸與井下射流泵的尺寸相同，但啞體無流體通過，堵塞工具有流體通道。啞體無流體通過，堵塞工具有流體通道。 啞體的作用啞體的作用是通過油管和堵塞射流泵井下裝置后對(duì)油管試是通過

57、油管和堵塞射流泵井下裝置后對(duì)油管試壓。壓。 堵塞工具的作用堵塞工具的作用是堵塞射流泵井下裝置使油管流通，以便是堵塞射流泵井下裝置使油管流通，以便進(jìn)行酸化等井下作業(yè)。進(jìn)行酸化等井下作業(yè)。井下專用工具：井下專用工具：第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝70 井下壓力計(jì)井下壓力計(jì) 為了獲得不同產(chǎn)量下的井底壓力，通常把井下壓力計(jì)和射為了獲得不同產(chǎn)量下的井底壓力，通常把井下壓力計(jì)和射流泵一起下入井中。通常把壓力計(jì)接在射流泵的專用外殼中流泵一起下入井中。通常把壓力計(jì)接在射流泵的專用外殼中, ,它可以獲得很平滑的壓力記錄，但不能測(cè)量井的壓力恢復(fù)。它可以獲得很平滑

58、的壓力記錄，但不能測(cè)量井的壓力恢復(fù)。 井下專用工具：井下專用工具：第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝71井下專用工具：井下專用工具： 固定閥及其起下工具固定閥及其起下工具 對(duì)于自由泵系統(tǒng)，為了防止循環(huán)液進(jìn)入地層，必須使用對(duì)于自由泵系統(tǒng)，為了防止循環(huán)液進(jìn)入地層，必須使用固定閥。當(dāng)泵工作時(shí)，固定閥打開，地層流體流入泵的吸入固定閥。當(dāng)泵工作時(shí)，固定閥打開，地層流體流入泵的吸入口，停泵時(shí)固定閥及時(shí)關(guān)閉?？?，停泵時(shí)固定閥及時(shí)關(guān)閉。 用鋼絲作業(yè)車，使用專用起下工具可以起下固定閥。用鋼絲作業(yè)車，使用專用起下工具可以起下固定閥。第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵

59、排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝72井下專用工具：井下專用工具： 抽吸頭和反向皮碗抽吸頭和反向皮碗 自由型射流泵需要抽吸頭和反向皮碗，它們安裝在射流自由型射流泵需要抽吸頭和反向皮碗，它們安裝在射流泵工作筒上端。在工作筒上有一單流閥，以便起泵時(shí)限制通泵工作筒上端。在工作筒上有一單流閥，以便起泵時(shí)限制通過射流泵的旁流量。過射流泵的旁流量。第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝73二、射流泵排水采氣設(shè)備二、射流泵排水采氣設(shè)備 井口裝置井口裝置井口裝置的重要組成部分是井口控制閥。井口裝置的重要組成部分是井口控制閥。第七節(jié)第七節(jié) 射流泵排水采氣射流泵排水采氣采氣工程排水采氣工藝采氣工程排水采氣工藝74二、射流泵排水采氣設(shè)備二、射流泵排水采氣設(shè)備 井口裝置井口裝置 將動(dòng)力液打入油管進(jìn)行正循環(huán)，使射流泵下入井中并運(yùn)轉(zhuǎn)；將動(dòng)力液打入油管進(jìn)行正循環(huán)，使射流泵下入井中并運(yùn)轉(zhuǎn)； 將動(dòng)力液打入套管進(jìn)行反循環(huán)，將射流泵從井中起出；將動(dòng)力液打入套管進(jìn)行反循環(huán)，將射流泵從井中起出； 起下泵時(shí)，固定和捕捉射流泵；起下泵時(shí)，固定和捕捉射流泵； 關(guān)閉動(dòng)力管線，拆卸泵時(shí)使油管泄壓和排出油管中的氣體；關(guān)閉動(dòng)力管線，拆卸泵時(shí)使油管泄壓和排出油管中的氣體； 過壓保護(hù)；