氣舉采油方法課件

各位同學大家好各位同學1采油方法--氣舉采油方法2氣舉工藝適用范圍自噴油井啟動與增產(chǎn)注水井措施排液氣舉采油水淹氣井排液采氣油井壓裂酸化排液排液求產(chǎn)排液找水氣舉工藝適用范圍自噴油井注水井氣舉采油水淹氣井油井壓裂排液求3有桿泵水力泵電潛泵氣舉很好好中等差砂蠟高氣液比深井腐蝕性

適應性強各機械采油方式適應性有桿泵水力泵電潛泵氣舉很好好中等差砂蠟高氣液比深井腐蝕性4

1、定義：氣舉采油是指當?shù)貙庸┙o的能量不足把原油從井底舉升到地面時，油井就停止自噴，為了使油井繼續(xù)出油，需要人為地把氣體（天然氣）壓入井底，使原油噴出地面的方法。一、什么是氣舉采油？

2、原理：氣舉采油是通過向油套環(huán)空（或油管）注入高壓氣體，用以降低井筒液體的密度，在井底流壓的作用下，將液體排除井口。同時，注入氣在井筒上升過程中，體積逐漸增大，氣體膨脹功對液體也產(chǎn)生攜帶作用。它是油井停噴后用人工方法使其恢復自噴的一種機械采油方式。1、定義：氣舉采油是指當?shù)貙庸┙o的能量不足把5增壓氣舉地面工藝流程圖增壓氣舉地面工藝流程圖61、氣舉采油的優(yōu)越性：舉升度高，舉升高度可達3600m以上；產(chǎn)液量適應范圍廣，可適應不同產(chǎn)液量的油井；適用于斜井、定向井；適應于液體中有腐蝕介質和出砂井；特別適應于高氣油比井；操作管理簡單，改變工作制度靈活。二、為什么要采用氣舉采油的方式？1、氣舉采油的優(yōu)越性：舉升度高，舉升高度可達3600m以上；7三、氣舉采油有哪幾種工作方式？連續(xù)氣舉間歇氣舉常規(guī)間歇氣舉柱塞氣舉球塞氣舉氣舉采油三、氣舉采油有哪幾種工作方式？連續(xù)氣舉間歇氣舉常規(guī)間歇氣舉柱81、連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉的舉升原理與自噴井相似，它通過油套環(huán)空將高壓氣注入到井筒，并通過油管上的氣舉閥進入油管，用以降低液柱作用在井底的壓力，當油管流動壓力低于井底流壓時，液體就被舉升到井口。連續(xù)氣舉適用于供液能力強、地層滲透率較好的油井。1、連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉的舉升原理與自噴井相似，它通過油9連續(xù)氣舉的卸荷過程連續(xù)氣舉的卸荷過程10間歇氣舉主要分為常規(guī)間歇、柱塞間歇、球塞間歇等幾類，其主要原理為：地面間歇注氣，實現(xiàn)油井間歇生產(chǎn)。特點：1、降低液體滑脫損失，減少注氣量；2、適應低產(chǎn)井、高含水井氣舉（產(chǎn)量<20m3/d)。2、間歇氣舉間歇氣舉主要分為常規(guī)間歇、柱塞間歇、球塞間歇等幾類，11四、氣舉采油采用什么樣的管柱結構？四、氣舉采油采用什么樣的管柱結構？12目前采用的半閉式氣舉管柱示意圖目前采用的半閉式氣舉管柱示意圖13１.氣舉采油優(yōu)化設計技術設計方法：

根據(jù)氣舉采油方案確定的氣舉方式，對油管尺寸、注氣壓力、井口回壓等參數(shù)進行敏感性分析，在優(yōu)化參數(shù)的基礎上，結合完井工具的性能，即可進行氣舉井的單井設計。１.氣舉采油優(yōu)化設計技術設計方法：根據(jù)氣舉采14一、設計原則在連續(xù)氣舉井選井和設計時應遵循以下基本原則和要求：產(chǎn)液量>20m3/d的井應采用連續(xù)氣舉。2設計注氣壓力與油井地質特征和地面增壓裝置的能力相匹配。需要經(jīng)過油田開發(fā)經(jīng)濟技術論證一、設計原則需要經(jīng)過油田開發(fā)經(jīng)濟技術論證15二、基礎數(shù)據(jù)及來源1油井數(shù)據(jù)：a)油層中部深度，m；b)油層靜壓，MPa；c)靜液面深度，m；d）地層水密度，kg/m3；e）原油密度，kg/m3；f）油井含水率，%；g）生產(chǎn)油壓，MPa；h）產(chǎn)液指數(shù)，m3/(MPa·d)i）壓井液壓力梯度，MPa/m；j）井口溫度，℃；k）井底溫度，℃；l）地層氣液比，m3/m3；m）設計日產(chǎn)液量，m3/d。二、基礎數(shù)據(jù)及來源16氣舉設計發(fā)展過程1962Camco公司針對注氣壓力控制氣舉閥研究了一套設計方法Shell公司首次綜合了氣舉閥動態(tài)數(shù)據(jù)，提出了一套設計方法，但未推廣到其它類型的氣舉閥1967--1980Brown、Kanu和Mach相繼提出了一些改進措施1984美API提出連續(xù)氣舉設計標準1980Brown將節(jié)點分析用于連續(xù)氣舉設計1990Schmidt考慮了氣舉閥動態(tài)和不穩(wěn)定常用布閥設計方法：注氣壓力遞減法變油壓梯度法氣舉設計發(fā)展過程1962Camco公司針對注氣壓力控制氣172氣舉閥參數(shù)a）氣舉閥孔徑，mm；b）閥座孔眼面積，mm2；c）波紋管有效面積，mm2。3地面注氣參數(shù)

a）注氣啟動壓力，MPa；b）注氣工作壓力，MPa；c）注入氣相對密度；d）日最大供氣量，m3/d。

2氣舉閥參數(shù)18連續(xù)氣舉設計設計內容(1)生產(chǎn)參數(shù):注氣量、產(chǎn)量(2)氣舉方式:連續(xù)氣舉、間歇氣舉(3)氣舉裝置類型:開式、半閉式、閉式(4)氣舉閥參數(shù):類型、各級閥深度、尺寸及裝配要求

連續(xù)氣舉設計設計內容19（1）氣舉設計基本資料地層參數(shù)

油氣井IPR曲線、地層壓力、地溫及地溫梯度，含水率、地層氣液比；井筒及生產(chǎn)條件

井深、油套管尺寸、地面出油管線長度及尺寸、分離器壓力、井口壓力、注氣設備能力；流體物性

油、氣、水高壓物性資料；（1）氣舉設計基本資料地層參數(shù)20連續(xù)氣舉從油套環(huán)空（或油管）將高壓氣連續(xù)地注入井內，使油管（或油套環(huán)空）中的液體充氣以降低其密度，從而降低井底流壓，排出井中液體的一種人工舉升方式。間歇氣舉向油套環(huán)空內周期性地注入高壓氣體，氣體迅速進入油管內形成氣塞，將停注期間井中的積液推至地面的一種人工舉升方式。對于低壓低產(chǎn)能的井通常采用間歇氣舉，同時從技術和經(jīng)濟方面進行綜合考慮。（2）確定氣舉方式連續(xù)氣舉（2）確定氣舉方式21（3）確定氣舉裝置類型缺點：

低產(chǎn)井，注入氣從油管鞋竄入油管，注氣量失控；關井后開井需重新排液，延遲開井，且液體反復通過氣舉閥，易造成氣舉閥損壞。適于液面較高的連續(xù)氣舉井①

開式（3）確定氣舉裝置類型缺點：①開式22在半閉式管柱結構的基礎上，在油管底部安裝固定閥（單流閥）,其作用是在間歇氣舉時，阻止油管內的壓力作用于地層。一般應用于間歇氣舉井。③

半閉式封隔器固定閥在半閉式管柱結構的基礎上，在油管底部安裝固定閥（單流23①氣舉井壓力剖面氣液多相流壓力分布計算油井流入動態(tài)注氣壓力分布閥通氣量計算pkoLinjpt

ppwfqqo(4)氣舉閥分布設計①氣舉井壓力剖面pkoLinjptppwfqqo(4)24優(yōu)選氣液兩相上升管流模型優(yōu)選氣液兩相上升管流模型25QGIqLpwfqinjqL流入：地層＋注入氣流出：油管用于分析油管尺寸、出油管線、注氣壓力、注入氣量等參數(shù)對氣舉注采系統(tǒng)的影響。②氣舉節(jié)點系統(tǒng)分析優(yōu)選參數(shù)QGIqLpwfqinjqL流入：地層＋注入氣②氣舉節(jié)點系26qinjqL最大產(chǎn)量最經(jīng)濟產(chǎn)量最大產(chǎn)量

對應極限氣液比的注氣量，此時油管壓力梯度最小。經(jīng)濟注氣量

單位注氣增量舉升原油所獲得利潤，恰好等于該單位增注的氣體成本，此時的總氣液比就是最經(jīng)濟氣液比，對應注氣量為最經(jīng)濟注氣量。氣舉特性曲線

單井生產(chǎn)的注氣量與產(chǎn)液量的關系，表征投入與產(chǎn)出的關系。qinjqL最大產(chǎn)量最經(jīng)濟產(chǎn)量最大產(chǎn)量氣舉特性曲線27實例：確定注氣點深度實例：確定注氣點深度28③確定注氣點平衡點：流壓梯度線和注氣壓力梯度線相交的點。注氣點：注入氣進入油管的位置，工作閥下入深度Δp工作壓差，指注氣點處油管和套管內壓力之差，一般取0.5～0.7MPapkopwfptL平衡點注氣點ΔpH③確定注氣點平衡點：流壓梯度線和注氣壓力梯度線相交的點。p29④布閥設計主要內容確定注氣點的位置，注氣點以上所需下入的氣舉閥數(shù)量，氣舉閥的下入深度，氣舉閥的尺寸及調試參數(shù)等設計方法常用連續(xù)氣舉布閥設計方法包括變地面注氣壓力法和定地面注氣壓力法兩種。④布閥設計主要內容確定注氣點的位置，注氣點以上所需30pwhpkopsoA：按井口油壓，配產(chǎn)等確定油管內流動壓力分布B：環(huán)空注氣壓力分布線；D：閥設計油壓線，由井口處取壓力pwh＋0.2pso與注氣點處油壓連成直線；4：從pwh開始的靜壓梯度線TwhABCD1#2#3#注氣點設計方法二：定地面注氣壓力設計法pwhpkopsoA：按井口油壓，配產(chǎn)等確定油管內流動壓力分31氣舉閥相關參數(shù)（1）確定各閥的注氣壓力（打開壓力）pvo和流壓pt及對應的溫度。（2）閥尺寸的選擇。根據(jù)嘴流公式或相應圖版選擇氣舉閥尺寸，閥尺寸不可太小，否則不能通過足夠的氣量，使高產(chǎn)的氣舉裝置無法卸載。一般工作閥的尺寸通常應比最后一級卸載閥大一個尺寸，以保證卸載后正常作業(yè)。（3）確定各閥的關閉壓力pvc和最小流壓以及充氣壓力和地面調試壓力。氣舉閥相關參數(shù)（1）確定各閥的注氣壓力（打開壓力）pvo32注氣成本K＝1產(chǎn)出效益

對于氣舉效益曲線,當切線的斜率等于1時,此時的產(chǎn)出效益的增量正好等于投入的成本的增量，該點為最佳經(jīng)濟點。氣舉優(yōu)化配氣注氣成本K＝1產(chǎn)出效益對于氣舉效益曲線,當切線的33對每口井建立當前利潤值Prj隨注氣量Qgj變化的關系式氣舉優(yōu)化配氣模型解方程式系統(tǒng)：約束條件是：即各井的注氣量不能大于系統(tǒng)提供的總注氣量。對每口井建立當前利潤值Prj隨注氣量Qgj變化的關系式34注氣量產(chǎn)液量產(chǎn)液量給定注氣量極限注氣量氣舉動態(tài)曲線PQGLR流入動態(tài)曲線不同氣液比下的產(chǎn)量和流壓關系曲線注氣量產(chǎn)液量產(chǎn)液量給定注氣量極限注氣量氣舉動態(tài)曲線PQGL35氣舉井管理◆施工管理--重點工序要求旁站監(jiān)督，嚴把作業(yè)施工質量；◆投產(chǎn)管理--保證油井投產(chǎn)安全，順利卸荷,嚴格控制投產(chǎn)程序和卸荷速度；◆生產(chǎn)管理----生產(chǎn)資料錄取生產(chǎn)工況分析診斷,氣舉井故障排除注氣量調配、清蠟等

目的是保證氣舉井正常工作,氣舉效益最好。氣舉井管理◆施工管理--重點工序要求旁站監(jiān)督，36各位同學大家好各位同學37采油方法--氣舉采油方法38氣舉工藝適用范圍自噴油井啟動與增產(chǎn)注水井措施排液氣舉采油水淹氣井排液采氣油井壓裂酸化排液排液求產(chǎn)排液找水氣舉工藝適用范圍自噴油井注水井氣舉采油水淹氣井油井壓裂排液求39有桿泵水力泵電潛泵氣舉很好好中等差砂蠟高氣液比深井腐蝕性

適應性強各機械采油方式適應性有桿泵水力泵電潛泵氣舉很好好中等差砂蠟高氣液比深井腐蝕性40

1、定義：氣舉采油是指當?shù)貙庸┙o的能量不足把原油從井底舉升到地面時，油井就停止自噴，為了使油井繼續(xù)出油，需要人為地把氣體（天然氣）壓入井底，使原油噴出地面的方法。一、什么是氣舉采油？

2、原理：氣舉采油是通過向油套環(huán)空（或油管）注入高壓氣體，用以降低井筒液體的密度，在井底流壓的作用下，將液體排除井口。同時，注入氣在井筒上升過程中，體積逐漸增大，氣體膨脹功對液體也產(chǎn)生攜帶作用。它是油井停噴后用人工方法使其恢復自噴的一種機械采油方式。1、定義：氣舉采油是指當?shù)貙庸┙o的能量不足把41增壓氣舉地面工藝流程圖增壓氣舉地面工藝流程圖421、氣舉采油的優(yōu)越性：舉升度高，舉升高度可達3600m以上；產(chǎn)液量適應范圍廣，可適應不同產(chǎn)液量的油井；適用于斜井、定向井；適應于液體中有腐蝕介質和出砂井；特別適應于高氣油比井；操作管理簡單，改變工作制度靈活。二、為什么要采用氣舉采油的方式？1、氣舉采油的優(yōu)越性：舉升度高，舉升高度可達3600m以上；43三、氣舉采油有哪幾種工作方式？連續(xù)氣舉間歇氣舉常規(guī)間歇氣舉柱塞氣舉球塞氣舉氣舉采油三、氣舉采油有哪幾種工作方式？連續(xù)氣舉間歇氣舉常規(guī)間歇氣舉柱441、連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉的舉升原理與自噴井相似，它通過油套環(huán)空將高壓氣注入到井筒，并通過油管上的氣舉閥進入油管，用以降低液柱作用在井底的壓力，當油管流動壓力低于井底流壓時，液體就被舉升到井口。連續(xù)氣舉適用于供液能力強、地層滲透率較好的油井。1、連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉的舉升原理與自噴井相似，它通過油45連續(xù)氣舉的卸荷過程連續(xù)氣舉的卸荷過程46間歇氣舉主要分為常規(guī)間歇、柱塞間歇、球塞間歇等幾類，其主要原理為：地面間歇注氣，實現(xiàn)油井間歇生產(chǎn)。特點：1、降低液體滑脫損失，減少注氣量；2、適應低產(chǎn)井、高含水井氣舉（產(chǎn)量<20m3/d)。2、間歇氣舉間歇氣舉主要分為常規(guī)間歇、柱塞間歇、球塞間歇等幾類，47四、氣舉采油采用什么樣的管柱結構？四、氣舉采油采用什么樣的管柱結構？48目前采用的半閉式氣舉管柱示意圖目前采用的半閉式氣舉管柱示意圖49１.氣舉采油優(yōu)化設計技術設計方法：

根據(jù)氣舉采油方案確定的氣舉方式，對油管尺寸、注氣壓力、井口回壓等參數(shù)進行敏感性分析，在優(yōu)化參數(shù)的基礎上，結合完井工具的性能，即可進行氣舉井的單井設計。１.氣舉采油優(yōu)化設計技術設計方法：根據(jù)氣舉采50一、設計原則在連續(xù)氣舉井選井和設計時應遵循以下基本原則和要求：產(chǎn)液量>20m3/d的井應采用連續(xù)氣舉。2設計注氣壓力與油井地質特征和地面增壓裝置的能力相匹配。需要經(jīng)過油田開發(fā)經(jīng)濟技術論證一、設計原則需要經(jīng)過油田開發(fā)經(jīng)濟技術論證51二、基礎數(shù)據(jù)及來源1油井數(shù)據(jù)：a)油層中部深度，m；b)油層靜壓，MPa；c)靜液面深度，m；d）地層水密度，kg/m3；e）原油密度，kg/m3；f）油井含水率，%；g）生產(chǎn)油壓，MPa；h）產(chǎn)液指數(shù)，m3/(MPa·d)i）壓井液壓力梯度，MPa/m；j）井口溫度，℃；k）井底溫度，℃；l）地層氣液比，m3/m3；m）設計日產(chǎn)液量，m3/d。二、基礎數(shù)據(jù)及來源52氣舉設計發(fā)展過程1962Camco公司針對注氣壓力控制氣舉閥研究了一套設計方法Shell公司首次綜合了氣舉閥動態(tài)數(shù)據(jù)，提出了一套設計方法，但未推廣到其它類型的氣舉閥1967--1980Brown、Kanu和Mach相繼提出了一些改進措施1984美API提出連續(xù)氣舉設計標準1980Brown將節(jié)點分析用于連續(xù)氣舉設計1990Schmidt考慮了氣舉閥動態(tài)和不穩(wěn)定常用布閥設計方法：注氣壓力遞減法變油壓梯度法氣舉設計發(fā)展過程1962Camco公司針對注氣壓力控制氣532氣舉閥參數(shù)a）氣舉閥孔徑，mm；b）閥座孔眼面積，mm2；c）波紋管有效面積，mm2。3地面注氣參數(shù)

a）注氣啟動壓力，MPa；b）注氣工作壓力，MPa；c）注入氣相對密度；d）日最大供氣量，m3/d。

2氣舉閥參數(shù)54連續(xù)氣舉設計設計內容(1)生產(chǎn)參數(shù):注氣量、產(chǎn)量(2)氣舉方式:連續(xù)氣舉、間歇氣舉(3)氣舉裝置類型:開式、半閉式、閉式(4)氣舉閥參數(shù):類型、各級閥深度、尺寸及裝配要求

連續(xù)氣舉設計設計內容55（1）氣舉設計基本資料地層參數(shù)

油氣井IPR曲線、地層壓力、地溫及地溫梯度，含水率、地層氣液比；井筒及生產(chǎn)條件

井深、油套管尺寸、地面出油管線長度及尺寸、分離器壓力、井口壓力、注氣設備能力；流體物性

油、氣、水高壓物性資料；（1）氣舉設計基本資料地層參數(shù)56連續(xù)氣舉從油套環(huán)空（或油管）將高壓氣連續(xù)地注入井內，使油管（或油套環(huán)空）中的液體充氣以降低其密度，從而降低井底流壓，排出井中液體的一種人工舉升方式。間歇氣舉向油套環(huán)空內周期性地注入高壓氣體，氣體迅速進入油管內形成氣塞，將停注期間井中的積液推至地面的一種人工舉升方式。對于低壓低產(chǎn)能的井通常采用間歇氣舉，同時從技術和經(jīng)濟方面進行綜合考慮。（2）確定氣舉方式連續(xù)氣舉（2）確定氣舉方式57（3）確定氣舉裝置類型缺點：

低產(chǎn)井，注入氣從油管鞋竄入油管，注氣量失控；關井后開井需重新排液，延遲開井，且液體反復通過氣舉閥，易造成氣舉閥損壞。適于液面較高的連續(xù)氣舉井①

開式（3）確定氣舉裝置類型缺點：①開式58在半閉式管柱結構的基礎上，在油管底部安裝固定閥（單流閥）,其作用是在間歇氣舉時，阻止油管內的壓力作用于地層。一般應用于間歇氣舉井。③

半閉式封隔器固定閥在半閉式管柱結構的基礎上，在油管底部安裝固定閥（單流59①氣舉井壓力剖面氣液多相流壓力分布計算油井流入動態(tài)注氣壓力分布閥通氣量計算pkoLinjpt

ppwfqqo(4)氣舉閥分布設計①氣舉井壓力剖面pkoLinjptppwfqqo(4)60優(yōu)選氣液兩相上升管流模型優(yōu)選氣液兩相上升管流模型61QGIqLpwfqinjqL流入：地層＋注入氣流出：油管用于分析油管尺寸、出油管線、注氣壓力、注入氣量等參數(shù)對氣舉注采系統(tǒng)的影響。②氣舉節(jié)點系統(tǒng)分析優(yōu)選參數(shù)QGIqLpwfqinjqL流入：地層＋注入氣②氣舉節(jié)點系62qinjqL最大產(chǎn)量最經(jīng)濟產(chǎn)量最大產(chǎn)量

對應極限氣液比的注氣量，此時油管壓力梯度最小。經(jīng)濟注氣量

單位注氣增量舉升原油所獲得利潤，恰好等于該單位增注的氣體成本，此時的總氣液比就是最經(jīng)濟氣液比，對應注氣量為最經(jīng)濟注氣量。氣舉特性曲線

單井生產(chǎn)的注氣量與產(chǎn)液量的關系，表征投入與產(chǎn)出的關系。qinjqL最大產(chǎn)量最經(jīng)濟產(chǎn)量最大產(chǎn)量氣舉特性曲線63實例：確定注氣點深度實例：確定注氣點深度64③確定注氣點平衡點：流壓梯度線和注氣壓力梯度線相交的點。注氣點：注入氣進入油管的位置，工作閥下入深度Δp工作壓差，指注氣點處油管和套管內壓力之差，一般取0.5～0.7MPapkopwfptL平衡點注氣點ΔpH③確定注氣點平衡點：流壓梯度線和注氣壓力梯度線相交的點。p65④布閥設計主要內容確定注氣點的位置，注氣點以上所需下入的氣舉閥數(shù)量，氣舉閥的下入深度，氣舉閥的尺寸及調試參數(shù)等設計方法常用連續(xù)氣舉布閥設計方法包括變地面注氣壓力法和定地面注氣壓力法兩種。④布閥設計主要內容確定注氣點的位置，注氣點以上所需66pwhpkopsoA：按井口油壓，配產(chǎn)等確定油管內流動壓力分布B：環(huán)