第六章-自噴及氣舉采油技術(shù)-(2006.9).

1、第六章第六章 自噴及氣舉采油技術(shù)自噴及氣舉采油技術(shù) 主要研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容重點(diǎn)重點(diǎn)油井流入動(dòng)態(tài)、采油指數(shù)、滑脫現(xiàn)象、氣舉油井流入動(dòng)態(tài)、采油指數(shù)、滑脫現(xiàn)象、氣舉啟動(dòng)壓力等基本概念；啟動(dòng)壓力等基本概念；采油方法采油方法：將流到井底的原油采至地面所將流到井底的原油采至地面所用的工藝方法和方式。用的工藝方法和方式。 人工給井筒流體增加能量增加能量將井底原油舉升至地面的采油方式。完全依靠油層天天然能量然能量將原油舉升到地面的采油方式。人工舉升采油方法類型人工舉升采油方法類型人工舉升采油技術(shù)人工舉升采油技術(shù)有桿泵采油有桿泵采油無(wú)桿泵采油無(wú)桿泵采油常規(guī)有桿泵采油常規(guī)有桿泵采油地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油地面驅(qū)動(dòng)螺桿

2、泵采油氣舉采油氣舉采油電動(dòng)潛油離心泵采油電動(dòng)潛油離心泵采油水力活塞泵采油水力活塞泵采油電動(dòng)潛油螺桿泵采油電動(dòng)潛油螺桿泵采油射流泵采油射流泵采油柱塞泵采油柱塞泵采油 第一節(jié)第一節(jié) 自噴采油自噴采油1234自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)分析自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)分析完整的自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)的壓力損失示意圖完整的自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)的壓力損失示意圖穿過(guò)地面穿過(guò)地面油嘴的壓油嘴的壓力損失力損失回壓回壓PhPh油藏壓力油藏壓力PePe井底流壓井底流壓PwfPwf油藏中的壓力損失油藏中的壓力損失PePePwfPwf油壓油壓PtPt井筒中的壓力損失井筒中的壓力損失PwfPwfPtPt地面出油管線地面出油管線中的壓力損失中的壓力損失PhPhP

3、sepPsep分離器壓力分離器壓力PsepPsep嘴損嘴損PtPtPhPh套壓套壓PcPc油井自噴生產(chǎn)的條件油井自噴生產(chǎn)的條件管線嘴井筒生總PPPPP總PPe一、油井流入動(dòng)態(tài)一、油井流入動(dòng)態(tài) Inflow Performance RelationshipwfPoQasrrBPPhkqweoowfeooln)(2wfP1.1.單相液體流入動(dòng)態(tài)單相液體流入動(dòng)態(tài) 單相穩(wěn)定流動(dòng)條件下，油層物性及流體性質(zhì)單相穩(wěn)定流動(dòng)條件下，油層物性及流體性質(zhì)基本不隨壓力變化?；静浑S壓力變化。)(wfroPPJq)(wfroPPqJJm1采油采油( (液液) )指數(shù)指數(shù)：?jiǎn)挝簧a(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油

4、( (液液) )量。量。直井直井油氣兩相滲流油氣兩相滲流時(shí)油井產(chǎn)量公式為：時(shí)油井產(chǎn)量公式為： o o、BoBo、KroKro都是壓力的函數(shù)，都是壓力的函數(shù)，通常結(jié)合試井資料通常結(jié)合試井資料來(lái)研究來(lái)研究IPRIPR曲線。曲線。2.油氣兩相滲流時(shí)的流入動(dòng)態(tài)油氣兩相滲流時(shí)的流入動(dòng)態(tài)v19681968年，沃格爾對(duì)年，沃格爾對(duì)不同流體性質(zhì)、油氣不同流體性質(zhì)、油氣比、相對(duì)滲透率、井比、相對(duì)滲透率、井距、壓裂井、污染井距、壓裂井、污染井等各種情況下的等各種情況下的2121個(gè)溶解氣驅(qū)油藏進(jìn)行個(gè)溶解氣驅(qū)油藏進(jìn)行了計(jì)算。了計(jì)算。低低高高排除高粘度原油及嚴(yán)重污染的油井后，繪制了一條排除高粘度原油及嚴(yán)重污染的油井后，

5、繪制了一條參考曲線，這一曲線被稱為沃格爾曲線。參考曲線，這一曲線被稱為沃格爾曲線。 VogelVogel曲線及方程曲線及方程二、氣液混合物在垂直管中的流動(dòng)規(guī)律二、氣液混合物在垂直管中的流動(dòng)規(guī)律油油+ +水水+ +氣氣多相流多相流 氣相氣相+ +液相液相 氣液兩相流氣液兩相流1. 1. 油氣混合物在油管中的流動(dòng)特征油氣混合物在油管中的流動(dòng)特征 流壓：流壓：從油層流到井底后具有的壓力從油層流到井底后具有的壓力油壓：油壓：流壓作用下，克服靜液柱壓力和流動(dòng)阻力流壓作用下，克服靜液柱壓力和流動(dòng)阻力 后的壓力后的壓力根據(jù)兩相介質(zhì)分布的外形分為根據(jù)兩相介質(zhì)分布的外形分為5類：類：氣體是分散相，液體是連續(xù)相；

6、氣體主要影氣體是分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物密度，對(duì)摩擦阻力影響不大；滑脫現(xiàn)象比響混合物密度，對(duì)摩擦阻力影響不大；滑脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重。較嚴(yán)重。泡流泡流當(dāng)混合物繼續(xù)向上流動(dòng)，壓力逐漸降低當(dāng)混合物繼續(xù)向上流動(dòng)，壓力逐漸降低，氣體不斷膨脹，小氣泡將合并成，氣體不斷膨脹，小氣泡將合并成大氣大氣泡泡，直到能夠占據(jù)整個(gè)油管斷面時(shí)，井，直到能夠占據(jù)整個(gè)油管斷面時(shí)，井筒內(nèi)將形成一段液一段氣的結(jié)構(gòu)。筒內(nèi)將形成一段液一段氣的結(jié)構(gòu)。氣體呈分散相，液體呈連續(xù)相；氣體呈分散相，液體呈連續(xù)相；一段氣一段液交替出現(xiàn)；一段氣一段液交替出現(xiàn)；氣體膨脹能得到較好的利用；氣體膨脹能得到較好的利用；滑脫損失變?。换摀p失變

7、??；摩擦損失變大。摩擦損失變大。油管中心是連續(xù)的氣流而管壁油管中心是連續(xù)的氣流而管壁為油環(huán)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。為油環(huán)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。氣體的體積流量增加到足夠大時(shí)，油氣體的體積流量增加到足夠大時(shí)，油管中內(nèi)流動(dòng)的管中內(nèi)流動(dòng)的氣流芯子氣流芯子將變得很粗，將變得很粗，沿管壁流動(dòng)的沿管壁流動(dòng)的油環(huán)油環(huán)變得很薄，絕大部變得很薄，絕大部分油以分油以小油滴小油滴分散在氣流中分散在氣流中。氣體是連續(xù)相，液體是分散相；氣體是連續(xù)相，液體是分散相；氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口；氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口；氣、液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很小；氣、液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很?。粴庀嗍钦麄€(gè)流動(dòng)的控制因素。氣相是整個(gè)流動(dòng)的控制因素。三

8、、嘴流規(guī)律三、嘴流規(guī)律嘴流示意圖嘴流示意圖在臨界流動(dòng)條件下，混合在臨界流動(dòng)條件下，混合物的流量不受物的流量不受嘴后壓力波嘴后壓力波動(dòng)動(dòng)的影響，而只與嘴前壓的影響，而只與嘴前壓力（油壓）有關(guān)。力（油壓）有關(guān)。1112kkckPP528. 01PPc546. 01PPc臨界流動(dòng)條件下，臨界流動(dòng)條件下， 成線性關(guān)系成線性關(guān)系otqp油嘴特性曲線油嘴特性曲線tp第二節(jié)第二節(jié) 氣舉采油氣舉采油必須有足夠的氣源；需要壓縮機(jī)組和地必須有足夠的氣源；需要壓縮機(jī)組和地面高壓氣管線，地面設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜；一次面高壓氣管線，地面設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜；一次性投資較大；系統(tǒng)效率較低。性投資較大；系統(tǒng)效率較低。氣舉定義氣舉定義：優(yōu)點(diǎn)

9、：優(yōu)點(diǎn)：井口和井下設(shè)備比較簡(jiǎn)單井口和井下設(shè)備比較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：高產(chǎn)量的深井；氣油高產(chǎn)量的深井；氣油( (液液) )比高的油井；比高的油井；定向井和水平井等。定向井和水平井等。適用條件：適用條件：依靠從地面注入依靠從地面注入井內(nèi)的高壓氣體井內(nèi)的高壓氣體與油層產(chǎn)出流體與油層產(chǎn)出流體在井筒中混合，在井筒中混合，利用氣體的利用氣體的膨脹膨脹使井筒中的混合使井筒中的混合液液密度降低密度降低，將流到井內(nèi)的原油舉升到地面。一、氣舉采油原理一、氣舉采油原理(Continuous Gas-lift)( (IntermittantIntermittant Gas Lift) Gas Lift)氣舉井（無(wú)氣舉閥）的啟動(dòng)過(guò)程氣舉井（無(wú)氣舉閥）的啟動(dòng)過(guò)程a a