气举采油原理
气举
Ab:气举阀波纹管的有效面积，mm2；
气 举 阀 调 试 台
地面调试台第一级气举阀的打开压力
Ct1:-第一级阀深度处的温度下，以20℃为基准温度的 氮气压力修正系数
因此，地面调试台第一级气举阀的打开 压力与油、套压之间的关系如下：
流压（流温）梯度分析法
通过分析实测流压流温梯度资料，可以判断各级工作阀的位置 以及确定油管漏失，凡尔损坏或多点注气的现象；流温梯度测量可 确定出工作凡尔的位置或油管的漏失位置。
井筒中的压力分布
油管压力 套管压力
注气点
平衡点
油管内压力以 注气点为界，注气 点以上由于注入气 进入油管而增大了 气液比，故压力梯 度明显低于注气点 以下梯度。
0 1 2 3 4 5 6 7 8
H(m)
多点注气
H(m)
管脚注气（封隔器坐封不严）
5 6 7 8 9
9
MPa
500 1000 1500 2000 2500 3000
0
1
2
3
4
MPa
500 1000 1500 2000 2500 3000 H(m)
0.1Mpa/100m
0.95Mpa/100m
油管漏失
5、气举采油的局限性：
必须有充足的气源；
一次性投资高，但维护费用少；
适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分 散开采； 安全性较其他采油方式差。
6、气举采油有哪几种工作方式？
气举采油
连续气举
间歇气举
常规间歇气举
柱塞气举
球塞气举
பைடு நூலகம்
7、连续气举
气举采油原理及装置
气举采油原理及装置一气举采油的特点及工作方式（一）气举采油的特点气举采油是人工举升法的一种，它是通过向油套环空（或油管）注入高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流动压力的作用下，将液体排出井口。
同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐增大，气体的膨胀功对液体也产生携带作用。
因此，气举采油是油井停喷后用人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式，亦可作为油井自喷生产的能量补充。
气举采油具有以下特点：（1）举升度高，举升深度可达3600m 以上。
（2）产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井。
（3）适用于斜井、定向井。
（4）特别适用于高气油比井。
（5）适应于液体中有腐蚀介质的井和出砂井。
（6）操作管理简单，改变工作制度灵活。
（7）一次性投资高，主要是建压缩机站费用，但由于气举井的维护费用少，其综合生产成本相对其他机械采油方式较低。
（8）必须有充足的气源，主要是天然气，注氮气成本高。
（9）适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分散开采。
（10）安全性较其他采油方式差。
气举采油虽然具有上述特点，但由于我国油田缺乏充足的气源，加上建设费用高，因此，没有得到大面积推广，目前仅在中原、吐哈、塔里木等高气池比、油藏深的油田上使用。
（二）气举采油方式气举采油主要有连续气举和间歇气举两种方式，其中间歇气举又包括常规式间歇气举、柱塞气举、腔室气举等。
1．连续气举连续气举是气举采油最常用的方式，连续气举的举升原理和自喷井相似，它是通过油套环空（或油管）将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举阀进入油管（或油套环空），用以降低液柱作用在井底的压力，当油管流动压力低于井底流动压力时，液体就被举升到井口。
连续气举适用于油井供液能力强、地层渗透率较高的油井。
2．间歇气举间歇气举是通过在地面周期性地向井筒内注入高压气体，注入气通过大孔径气举阀迅速进入油管，在油管内形成气塞将液体推到地面。
间歇气举主要应用于井底压力低、产液指数低，或产液指数高、井底压力低的井，对于这类油井，采用间歇气举比采用连续气举可以明显降低注气量，提高举升效率。
气举采油原理参考资料
气举采油原理一、气举采油基本原理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、CO2）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歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，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井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
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，会引起井筒结蜡。
二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算： 环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为： 三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
采油工程自喷及气举采油
采油工程自喷及气举采油1. 简介采油工程是指利用各种工程措施将地下的石油资源开采到地面并加以处理的技术与工程。
自喷和气举采油是采油工程中常用的两种方法。
本文将对自喷和气举采油的原理、应用以及优缺点等进行介绍和分析。
2. 自喷采油自喷采油是指利用地下原有的能量将石油推到井口的采油方法。
其原理是通过人工注入压缩空气或其他气体到油层中，产生气体压力使石油从油井中自行流出。
2.1 原理自喷采油的原理基于气体流体动力学。
当气体注入到油层中时，由于压力差，气体会形成气体圈，在注气点周围的石油被压力推动，从油井中流出。
这种方法不仅可以提高石油的产量，还可以减少地面处理设备的使用。
自喷采油广泛应用于含水高、油藏压力低的油田。
通过注气增加油井的压力，提高油井产量。
自喷采油技术广泛应用于陆上和海上油田，尤其在海底油田中更有明显优势，可以减少地表设备的使用和对海洋环境的影响。
2.3 优缺点自喷采油的优点包括：提高产量、节约能源、减少设备成本、减少环境污染等。
缺点包括：需人工控制注气量、注气管道易发生堵塞、对油藏压力依赖较大等。
3. 气举采油气举采油是指通过注入压缩气体到油井中，利用气体的浮力将石油推至井口的采油方法。
与自喷采油不同的是，气举采油是通过气体的浮力来推动石油的上升。
3.1 原理气举采油的原理基于气体浮力和液体静压力之间的平衡。
在油井中注入压缩气体后，气体在井筒中产生浮力，将石油推向井口。
这种方法适用于油层厚度小、黏度大、含水率低的油田。
气举采油广泛应用于粘度高的胶状油藏和凝析油田。
通过注入压缩气体，可以减少石油的粘度，使其更容易被推至井口。
气举采油在油田开发中有着广泛的应用前景。
3.3 优缺点气举采油的优点包括：节约能源、提高产量、减少油井堵塞风险等。
缺点包括：对气体的流量和压力有较高要求、井下设备投资较大、油井产量下降后需要额外措施等。
4. 结论自喷和气举采油是采油工程中的两种常用技术。
自喷采油通过注气增加油藏压力，将石油推至井口；气举采油则通过注入压缩气体，利用浮力将石油推至井口。
气举采油法的名词解释
气举采油法的名词解释气举采油法是一种常用于油田开发的提升技术。
通过注入气体（通常是天然气）到井底，形成气体泡沫，在地层中产生压力，推动原油流向井口，从而实现油藏中的原油提升。
这种方法不仅可以提高油田开采效果，还能有效降低开采成本，因此在油田行业得到广泛应用。
一、气举采油法的工作原理气举采油法的工作原理是利用注入的气体产生的泡沫使原油浮起，并形成一定的压力推动原油流向井口。
在注入气体的过程中，气泡与原油颗粒相互作用，形成气油两相流，提高了原油的可流动性和提升效果。
当气体进入井底时，由于温度和压力的变化，气体溶解在原油中，形成气泡。
这些气泡会上升到地层中，进一步推动原油的流动。
同时，气泡与原油颗粒摩擦产生的涡流作用也可以将原油从低渗透地层中提取出来。
二、气举采油法的优点和应用1. 提高采油效率：气举采油法能够有效地提高原油的采收率，尤其对于高粘度或高凝固点的油田来说效果显著。
通过注入气体并形成气泡，原油的流动性得到改善，可以将更多的原油从地层中提取出来。
2. 降低开采成本：相比于传统的水驱或蒸汽驱采油法，气举采油法的投入成本相对较低。
注入气体所需要的设备和维护成本较低，节约了油田开发的经济成本。
3. 适用广泛：气举采油法适用于不同类型的油藏，包括低渗透、高粘度、高凝固点等。
而且，与其他采油方法相比，气举采油法对油藏的压力要求较低，从而可以开发更多的次生油藏。
4. 环保和可持续：相比于传统的提升方法，如水驱或热力驱动采油法，气举采油法无需使用大量的水或能源资源。
这使得气举采油法更加环保和可持续，符合可持续发展的理念。
三、气举采油法的挑战和发展趋势1. 气体选择和输送：气举采油法中，选择合适的气体以及其输送的方式对于提升效果至关重要。
目前的技术仍然存在着选择气体和管道输送的一些局限性，未来需要不断改进和创新。
2. 气油相互作用的复杂性：气体与原油在地层中相互作用的过程涉及多种物理和化学现象，如气泡形成、油水界面张力等。
气举采油原理
气举采油原理一、气举采油基本原理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、CO2）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歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，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井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
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，会引起井筒结蜡。
二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：()e L p g h h ρ=+∆221ci ti D h hd ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭22cie L L tiD p g h gLd ρρ=≤停产时油管液面到井口L油管液面未到井△hh油管液面不变D ci d tihpe L p L gρ=环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为：三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
气举采油
1 油井连续稳定生产。连续气举适应产能较高的油井。连续气举有好几级气举
阀，当气体从环空注入时，所有气举阀打开，环空液体从每一级气举阀进入 油管，当第一级气举阀露出液面，气体进入第一级气举阀，产能增大。当液 面往下推，第二级气举阀露出液面，气体同时进入第一第二级气举阀，环空 压力下降，这时第一级气举阀关闭。随着液面往下移直到气体从注气工作阀 进入油管。只有底部工作阀打开注气，其它阀门都处于关闭状态，才算完成
② 井底流压：气举采油必须具有一定的井底流压，不能象其他人工举升
方法一样达到最低井底流压。对于低压井可能不适应。 ③ 开采稠油和乳化液的油井不适应于气举采油。
气举分类
气举井简单介绍
重点介绍连续气举和间歇气举。 ① 连续气举顾名思义是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。连续气举 是通过注入气体与井中的液体混合，气体不断膨胀，降低液体密度，从而使
气举井简单介绍
气举阀的结构和工作原理
气举阀的结构：气举阀有很多类型，但气
1 举阀的结构基本相同。气举阀主要由阀
体、风包、球和球座、单流阀和上下密
封圈组成。
气举阀工作原理：气举阀其实是一个注气 调节阀，是无量级可调的气嘴，它与孔 板固定气嘴不同。它不仅与上、下游压 力有关，而且与风包压力有关，它通过 球的开启度来控制注气量的大小。这是 气举阀和固定嘴子的孔板的不同之处。
有不当之处请提出宝贵意见
谢 谢！
连续气举从排液到稳定生产的全过程。
② 间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面 的液柱段举升到地面。间歇气举可以是半开式或闭式（有封隔器和单流阀） 。
气举井简单介绍
连续气举的排液过程示意图 1
气举启动
气举启动时压缩机压力变化
气举采油知识介绍
气举阀。
气举采油知识介绍
气举阀
• 套压控制阀结构及工作原理
打开阀的力：Fo=pc(Ab-Ap)+ptAp 充TE气F为室油保管持效阀T应E关F（=闭tAupb的/i（n力gAeb：－ffeFAcctp）=）p系dA数b ，表征 当阀对Fo油≥F压c时的，敏感阀性打。开； 开令启R=瞬Ap间/AbF，o=则FTcE，F=则R/(1-R) 因此pd套Ab压=欲pv打o(A开b-阀A的p)+压p力tA可p 以表示为： 套压p欲vo=打pd开/(1阀-R的)-p压tT力EF为
p
安装气举阀
pe
pe* po t
① 所需启动压力更低； t1 t2 ② 卸载过程更稳定； ③ 安装气举阀（下封隔器）所需卸载时间更长； ④ 安装气举阀一般要求控制较低的注气速度，以免刺坏
气举阀。
气举采油知识介绍
气举启动
气举阀卸载过程
气举采油知识介绍
➢ 气举阀
气举阀
气举阀工作原理：
当高压气体注入油套环空，气体从阀孔进入油管，使阀孔上部油管 内混合液密度降低，油套环空中的液体进入油管，其液面也随之降低， 当油管内压力降到某一界限时，阀孔关闭，高压气体推动环空液面下降 到第二个阀孔。依此类推，直到油套环空的液面下降至油管管鞋（工作 阀），油井正常生产——降低启动压力。
气举阀下入深度应遵循两个原则： 必须充分利用压缩机具有的工作能力；必须在最大可能的深度上安
装，力求下井阀数最少、下入深度最大。
气举采油知识介绍
气举阀
气举阀分类： ① 按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作
阀、液压阀或称油压操作阀和复合控制阀。 ② 按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和
第五章自喷与气举采油技术
气举井启动时的压缩机压力随时间 的变化曲线
（3）启动压力计算 第一种情况：不考虑液体被挤入地层， 第一种情况：不考虑液体被挤入地层，而且当环空液面 降低到管鞋时，液体并未从井口溢出 未从井口溢出， 降低到管鞋时，液体并未从井口溢出，启动压力与油管 液柱相平衡。 液柱相平衡。即
D2 Pe = h* ρg 2 d
①先绘出满足油嘴临界流动 的Pt～Q油管工作曲线B； 油管工作曲线B ②作出相应的油嘴曲线； 作出相应的油嘴曲线 油嘴曲线； ③根据交点所对应的产 量确定与之对应的( 量确定与之对应的(或较 接近的)油嘴直径。 接近的)油嘴直径。
不同油嘴直径时的产量
2.油管直径的选择 2.油管直径的选择 油压较低时，大直径 油压较低时， 油管的产量比小直径 的要高； 的要高； 油压高时，大直径油 油压高时， 管的产量比小直径的 要低。 要低。 原因：滑脱损失。 原因：滑脱损失。
生产流体通过油嘴(节流器) 嘴流 —生产流体通过油嘴(节流器)的流动
地面管线总压力损失，包括 ∆P5 和 ∆P6 地面管线总压力损失， 穿过井下 安全阀的 压力损失 回 油管总压 力损失， 力损失， 包括 ∆P3 和 ∆P4 穿过井下 节流器的 压力损失 穿过井壁( 穿过井壁( 射孔孔眼 污染区) 、污染区) 的压力损 失 穿过地面 油嘴的压 力损失 压
二、气举启动
(1)启动过程 (1)启动过程
①当油井停产时，井筒中的积液将 当油井停产时， 不断增加， 不断增加，油套管内的液面在同一 位置，当启动压缩机向油套环形空 位置， 间注入高压气体时， 间注入高压气体时，环空液面将被 挤压下降。 挤压下降。
气举井（无凡尔）的启动过程 气举井（无凡尔） a—停产时
气举采油系统示意图
气举分类（按注气方式分） 气举分类（按注气方式分） 将高压气体连续地注入井内， 连续气举 将高压气体连续地注入井内，排出 井筒中液体。适应于供液能力较好 井筒中液体。 气举 、产量较高的油井。 产量较高的油井。
气举采油
气举采油当油层能量不足以维持油井自喷时，为使油井继续出油，人为地将天然气压入井底，使原油喷出地面，这种采油方法称为气举采油法。
一、气举采油原理1、气举采油原理气举采油原理：依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，从而将井筒内流体举出。
2、气举方式（1）气举按注气方式可分为连续气举和间歇气举。
连续气举就是从油套环空（或油管）将高压气体连续地注入井内，排出井筒中的液体。
连续气举适用于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举就是向油套环空内周期性地注入气体，气体迅速进入油管内形成气塞，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体的一种举升方式。
间歇气举主要用于井底流压低，采液指数小，产量低的油井。
（2）气举方式根据压缩气体进入的通道分为环形空间进气系统和中心进气方式系统环形空间进气是指压缩气体从环形空间注入，原油从油管中举出；中心进气方式与环形空间进气方式相反3、井下管柱按下入井中的管子数量，气举可分为单管气举和多管气举。
（1）开式管柱。
它只适用于连续气举和无法下入封隔器的油井。
（2）半闭式管柱。
它既可用于连续气举，也可用于间歇气举。
（3）闭式管柱。
闭式管柱只适用于间歇气举。
二、气举启动压力1、气举启动过程开动压风机向油、套管环形空间注入压缩气体，环形空间内液面被挤压向下，油管内液面上升，在此过程中压风机的压力不断升高。
当环形空间内的液面下降到管鞋时，如图2—39（b）所示，压风机达到最大的压力，此压力称为气举井的启动压力随压缩气进入油管，使油管内原油混气，因而使油管内混合物的密度急剧减小，液面不断升高直至喷出地面，如图2—39（c）所示。
油管鞋压力急剧降低，此时，井底压力及压风机压力亦迅速下降。
当井底压力低于油层压力时，液体则从油层流入井底。
由于油层出油使油管内混气液体的密度稍有增加，因而使压风机的压力又有所上升，直到油层的油和环形空间的气体以不变的比例进入油管后压力趋于稳定，此时压风机的压力称为工作压力。
气举采油设计方法
一、气举采油的概念气举采油是依靠地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，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。
二、气举采油的方式气举采油主要分为连续气举、间歇气举、腔式气举和柱塞气举四类。
（1）连续气举方式连续气举是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。
连续气举适应产能较高的油井，产量可以适应16m3/d~11924m3/d。
连续气举生产管柱可以分为开式管柱、半开式管柱和闭式管柱，如图1所示。
对于开式管柱而言，可以环空注气，油管采油。
也可以是油管注气，环空采油。
图1 气举管柱的类型（2）间歇气举方式间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面的液柱段举升到地面。
间歇气举可以是半开式或闭式，一般采用闭式作为间歇气举。
间歇气举由于具有单流阀可以达到很低的井底流压，一般适应于低压低产井，产量从0.16m3/d ~80 m3/d。
（3）腔式气举方式腔式气举是一种特殊的间歇气举，主要应用于低产能井。
腔式气举的生产管柱下面有一个集液腔包，以便有足够的液柱，如图2所示。
它的排液和举升与间歇气举相似。
不同的是当气举工作阀打开时，气体把腔包的液体往下推，由于下面有单流阀，迫使液体进入油管，气体把这段液柱举升到地面。
这时地面控制阀（连续气举不存在）关闭，工作阀也关闭。
环空（腔包）通过泄压孔与油管压力平衡，防止气锁，这样腔包压力下降，单流阀打开，地层液体进入腔包。
该过程不断循环进行腔式间歇气举。
图2 腔式气举生产管柱图3 柱塞气举生产管柱（4）柱塞气举方式柱塞气举就是在举升的气体和液柱之间增加一个固体柱塞，防止液柱滑脱，以提高举升的效率。
此外，柱塞气举还能起到油管清蜡的作用。
柱塞气举把气体注入环空中，通过气举阀注入在柱塞下面，把柱塞上面的液柱举到地面。
当柱塞到达地面时，与防喷器顶针相撞时，柱塞中间的阀门打开，柱塞上下压力平衡，由于重力作用，柱塞落到油管下面。
人工举升理论第19讲 气举采油
，在机采方式中仅次于电潜泵采油法居第二位。俄罗斯的气举采油主
要用于开采高产井，气举井的最高产液量达1430t/d，气举管柱的最大 下深为2000—3500m。
气举采油技术概述
国内外气举发展史
国内气举发展史
20世纪80年代，我国首先在辽河、中原油田相继采用了气举采油
技术，取得了良好效果；
至90年代，先后在新疆的吐哈油田和塔里木轮南油田开展气举技 术的研究及应用，随后四川威远气田将气举采油技术应用于排水采
按安装方式
绳索投入式
固定式
气 举 阀 分 类
封包充气阀 按加压元件 弹簧加压阀 充气与弹簧联合加压阀 套压控制阀 油压控制阀
按压力敏感程度
连续气举采油技术
连续气举优化设计
气举设计是根据油井的生产能力和供气压力、供气量等
参数，在气体能量利用率高的条件下，使油井配产达到要求。
已知参数包括：产量（或注气量）、注气压力、井口压 力、油井流入动态等 设计内容包括：气举点深度、注气量（或产量）、气举 阀个数、位置及孔径等 连续气举设计方法主要包括定产量设计和定注气量设计。 两种设计方法都要给定井口油管压力的值。
注气点 平衡点
D-L
曲线A沿平衡点上移0.5MPa左右（用于克服阀 阻力），对应的深度即为注气点深度；
假设一组注气量，计算总气液比，从注气点向 上利用多相管流计算油管压力分布曲线Di，找 到与给定井口压力相等的井口油管压力，其对 应的注气量即为所求注气量。
A pr Pwf
定产量设计示意图
连续气举采油技术
人工举升理论
第19讲 气举采油
吴晓东
1
气举采油技术概述
2
连续气举采油技术
3
气举采油原理资料课件
CHAPTER 02
气举采油原理
气举采油的物理原理
01
气举采油的基本概念
气举采油是指利用高压气体将原油从井口举升至地面的过程。高压气体
通过注入井筒，在油藏中形成低压区，使原油被举升至地面。
02 03
气举采油的优势
气举采油能够有效地解决油井结蜡、油层压力低等问题，提高油井产量 和采收率。同时，气举采油操作简单，适用范围广，能够满足不同类型 油气藏的开采需求。
气举采油的经济评价与风险评估
经济评价
对气举采油的投入产出进行经济评价，根据经济效益的大小来优化设计方案。
风险评估
对气举采油过程中可能面临的风险进行评估，如气价波动、油价波动、储层变 化等，为决策提供参考。
CHAPTER 05
气举采油实例分析
某油田A区块的气举采油实例
区块概况
该区块位于某盆地南部，面积约 为10平方公里，地质条件较为复 杂，储层非均质性较强，渗透率
气举采油原理资料课 件
目录
• 气举采油概述 • 气举采油原理 • 气举采油工艺流程 • 气举采油优化设计 • 气举采油实例分析 • 气举采油的未来展望与研究方向
CHAPTER 01
气举采油概述
气举采油的定义
01
气举采油是指利用高压气体将原 油从井口推向地面的采油方式。
02
高压气体是通过压缩机或天然气 等方式注入井口，使原油能够从 井筒中流出并被收集。
高压高温下的气举采油技术
针对高压高温下的气举采油技术的研究也是未来 的重要研究方向之一。
3
气举采油过程中的多相流问题
多相流问题是气举采油过程中的重要问题，也是 未来的研究方向之一。
气举采油的环保与节能问题探讨
气举采油原理
气举采油原理一、气举采油基本原理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、CO2）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歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，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井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
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，会引起井筒结蜡。
二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：()e L p g h h ρ=+∆221ci ti D h hd ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭22cie L L tiD p g h gLd ρρ=≤停产时h油管液面到井口L油管液面未到井△hh油管液面不变D ci d tihp op epte L p L gρ=环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为：三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
气举采油
三、气举启动
(1)启动过程
①当油井停产时，井筒中的积液将
不断增加，油套管内的液面在同一
位置，当启动压缩机向油套环形空 间注入高压气体时，环空液面将被 挤压下降。
气举井（无气举阀）的启动过程 a—停产时
②如不考虑液体被挤入地层，环空中的 液体将全部进入油管，油管内液面上升 。随着压缩机压力的不断提高，环形空 间内的液面将最终达到管鞋（注气点） 处，此时的井口注入压力为启动压力。
(4) 油井生产条件：出砂、结蜡等情况 (5) 流体物性：饱和压力、地面原油密度、水的密度、天 然气的相对密度、地面原油粘度、表面张力 (6) 地面管线和分离器数据：地面管线尺寸及长度、分离器 压力
2.气举井内的压力分布计算
①套管内的静气柱压力分布(近似于直线)： go gxT0 p g ( x) p so (1 ) p0Tav Z av ②油管内的压力分布以注气点为界，
* Pe h g
一般情况下，气举系统的启动压力介于 P e 之间。 e 和 P
四、气举阀
(一）气举阀工作原理
气举生产过程中，由于启动压力较高，这就要求压缩 机额定输出压力较大，但由于气举系统在正常生产时，其 工作压力比启动压力小得多，势必造成压缩机功率的浪费， 增加投入成本。为了降低压缩机的启动压力与工作压力之 差，必须降低启动压力。
第二种情况：不考虑液体被挤入地层，其静液面接近井 口，环形空间的液面还没有被挤到油管鞋时，油管内的 液面已达到井口，液体中途溢出井口。此时，启动压力 就等于油管中的液柱压力:
Pe Lg
第三种情况：当油层的渗透性较好，且被挤压的液面下降 很缓慢时，从环形空间挤压出的液体有部分被油层吸收。
在极端情况下，液体全部被油层吸收，当高压气到达油管 鞋时，油管中的液面几乎没有升高。在这种情况下，启动 压力由油管中静液面下的沉没深度确定，即：
气举采油技术说明手册
气举采油技术说明手册气举采油技术说明手册1.引言1.1 目的本手册旨在全面介绍气举采油技术的原理、应用范围、操作方法等相关知识，以帮助读者深入了解和应用气举采油技术。
1.2 范围本手册适用于石油勘探和开发领域，特别是涉及气举采油技术的工程师和技术专家，以及对气举采油技术感兴趣的人员。
2.概述2.1 定义气举采油技术是利用气体的浸润和推浮作用，将油井底部的石油推上地面的一种采油方法。
2.2 原理气举采油技术主要依靠气体的浸润效应和气泡的上浮力来推动油井底部的石油上升到地面。
气体通过控制阀门进入井底，通过与石油接触，使石油质量减小，浸润系数增加，从而降低石油的黏度，增加地层中油液的流动性；同时，气泡在油液中产生，通过上浮力推动石油上升。
2.3 适用范围气举采油技术适用于地层含油饱和度低、油井产量低、油井受垂直运输能力限制等情况下的采油作业。
3.操作方法3.1 设备准备气举采油需要使用气体注入设备，包括压缩机、气体储罐、控制阀等设备。
3.2 钻井作业首先进行钻井作业，并在钻井完井后进行固井作业，确保井筒的完整性。
3.3 气体注入按照气举采油操作计划，通过控制阀门将气体注入井底。
3.4 石油上升通过气体的浸润效应和气泡的上浮力，推动油井底部的石油上升。
4.安全措施4.1 设备安全操作在使用气体注入设备时，需要严格遵守设备操作规程，保证设备安全运行。
4.2 井口安全控制为了防止气体泄漏和井口爆炸等事故，需要进行井口安全控制，包括设置爆炸防护装置、监测气体泄漏等措施。
5.附件本文档涉及的附件包括气举采油技术操作流程图、设备清单等，请参阅附件。
6.法律名词及注释6.1 气举采油技术指利用气体的浸润和推浮作用，将油井底部的石油推上地面的一种采油方法。
6.2 浸润系数用于衡量气体与石油之间相互作用的指标，表示气体浸润石油的程度。
6.3 上浮力指气泡在液体中受到的向上的作用力，推动液体上升。
7.结束语本文档介绍了气举采油技术的原理、应用范围和操作方法，以及相关的安全措施。
《气举采油原》课件
需要高压气体注入设备，投资成 本高，需要定期维护和保养，对 油藏压力和地层条件要求较高。
02
气举采油技术
气举采油设备
01
02
03
04
气举采油设备概述
介绍气举采油设备的基本组成 、功能和特点。
压缩机组
详细描述压缩机组的作用、工 作原理和组成，包括压缩机、 驱动装置、冷却系统等部分。
控制系统
介绍控制系统的组成、功能和 作用，包括传感器、控制阀、
《气举采油原》ppt 课件
xx年xx月xx日
• 气举采油概述 • 气举采油技术 • 气举采油发展历程 • 气举采油案例分析 • 结论与展望
目录
01
气举采油概述
气举采油定义
01
气举采油是指利用高压气体将原 油从油井中举升至地面进行采收 的方法。
02
高压气体通常由压缩机或天然气 等提供，通过注入井筒，降低井 内液柱压力，使原油更容易从油 藏中流入井筒。
气举采油原理
当高压气体注入井筒后，气体迅速膨 胀并向下扩散，降低液柱压力，减小 井底回压，使油藏中的原油更容易流 入井筒。
随着气体的不断注入，井筒内压力逐 渐升高，当压力高于油藏压力时，原 油开始流入井筒，并随气体一起被举 升至地面。
气举采油优缺点
优点
适用于各种类型的油藏和油井， 采收率高，可降低对地层的伤害 ，减少对地层水的影响。
气举采油技术前沿问题
高温高压条件下气举采油技术的研究与应用
针对高温高压油田的特殊条件，研究相应的气举采油技术和设备。
复杂结构井的气举采油技术研究
针对具有复杂结构的井筒，研究有效的气举采油技术和方法。
气举采油技术的智能化与远程控制研究
实现气举采油过程的远程智能化控制，提高采油效率和安全性。
气举工艺简介
用于中低产量井，按产量分2″ 除用于低产井外还可用于严重 油管产量低于15-20t/d，21/2″油 用于井底压力低 使用 用于产液指数高井底压 乳化的气举井，并可用于自喷 管低于20-30t/d， 产液指数较高的 条件 力高的中高产量井。 井及气井清除油管的结蜡、垢 3″油管低于30-40t/d的油井使用 油井。 与积水。 间歇气举
气举采油的优缺点及适应性
（一）气举采油的优点 1、气举井井下设备的一次性投资低，尤其是深井，一 般都低于其它机械采油方式的投资。 2、能延长油田开采期限，增加油井产量。 3、气举采油的深度和排量变化的灵活性大，举升深度 可以从井口到接近井底，日产量可从1t一3000t以上。
4、大多数气举装置不受开采液体中腐蚀性物质和高温
气举采油工艺原理
填合适 的内容
气举采油工艺是石油生产工艺的一个 重要组成部分，在世界许多油田得到 了广泛的发展。适合各种油井，可以
做为油田开发的一种稳定工艺，可在
油井完井时安装，也可在以后修井作 业时安装。
二、国内外气举工艺发展状况
国内外气举工艺发展状况
（一）气举工艺发展史 1797年，德国矿场工程师Carl Emanul Loscher曾用过 压缩空气做为一种举升液体的方法。 1864年，气举采油法第一次在美国实际应用，当时由于井 底压力低、采油指数小、效果不好而被停用。
气举采油的优缺点及适应性
（四）机械采油方式的选择
其中应用最多的是有杆泵法，美国有50万口抽油井。
有11%--12%的气举井，产量占美国机械采油总产量 的30%--40%；电动潜油泵井有4%，水力泵井有2%。 电动潜油泵排液能力最强，而气举采油的灵活性强， 能适应各类油井。气举采油方法在有气源条件的油 田往往被优先推荐使用，特别是在条件恶劣、外部 环境差的边远地区或海上油田，比其它机械采油方 式更优越。
《气举采油原》课件
对油田进行地质勘探，确定气举采油井位 ，设计气举采油方案，进行气举采油施工 ，并对气举采油效果进行监测和评估。
案例二：某油田气举采油技术应用效果分析
总结词
技术应用效果、经济效益分析、存在问题 与解决方案
技术应用效果
通过气举采油技术的应用，油田采收率得 到显著提高，生产成本得到有效降低，提 高了经济效益。
气举采油定义
气举采油是指利用高 压气体将原油从油井 中举升至地面进行采 收的过程。
气举采油具有较高的 采收率和较低的能耗 ，是油田开采的重要 技术之一。
气举采油适用于各种 类型的油藏，特别是 深井和海上油田。
气举采油原理
高压气体注入井筒后，通过气体膨胀对原油产生举升力，使原油从井底流到地面。
气举采油过程中，需要控制注入气体的压力和流量，以保持稳定的举升效果。
《气举采油原》ppt课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 气举采油概述 • 气举采油技术 • 气举采油设备 • 气举采油工艺流程 • 气举采油案例分析
目录
CONTENTS
01
气举采油概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
气举采油工艺流程优化
总结词
提高采收率
详细描述
通过对气举采油工艺流程的优化，可以提高油田的采收率。优化措施包括改进 举升方式、调整注气量、优化排量分配等，以达到提高采收率和降低生产成本 的目的。
气举采油工艺流程改进建议
总结词
提高效率和安全性
详细描述
针对现有气举采油工艺流程存在的问题和不足，提出改进建议。改进建议包括提高设备效率、降低能耗、优化控 制系统、加强安全防护措施等，以提高气举采油工艺的效率和安全性。
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气举采油原理
一、气举采油基本原理
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、CO2）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歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，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井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
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，会引起井筒结蜡。
二、气举启动
气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力
时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 环空液面到达管鞋，油管内液面情况
环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算：
环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：
()
e L p g h h ρ=+∆2
21ci ti D h h
d ⎛⎫
∆=- ⎪⎝⎭
2
2ci
e L L ti
D p g h gL
d ρρ=≤停产时
h
油管液面到井口
L
油管液面未到井
△h
h
油管液面不变
D ci d ti
h
p o
p e
p
t
e L p L g
ρ=
环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：
故气举系统启动压力范围为：
三、气举阀
由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
气举系统正常生产时的工作压力比启动压力小得多，造成压缩机功率的浪费，增加投入成本。
如果在油管不同深度上安装上阀孔，当注入高压气体时，气体从阀孔进入油管，从而降低阀孔上部油管内的混合油气密度，并排出上部液体；当油管内的压力下降到某一临界值时，阀孔关闭，高压气体又推动环空内的液面下行，达到第二个阀孔。
依次类推，直至排出井筒内的积液使油井正常连续生产。
这个阀孔就是气举阀，其作用就是降低启动压力和排出油套环空内的液体。
按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作阀、液压阀或称油压操作阀和复合控制阀。
按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和底阀。
按气举阀自身的加载方式分充气波纹管阀和弹簧气举阀。
按气举阀安装作业方式分固定式气举阀和投捞式气举阀。
以充气波纹管气举阀为例，对气举阀的工作原理进行分析。
在波纹管内预先充入氮气，构成加载单元——由可伸缩的封包和充气室组成，起到类似于弹簧加载的作用。
打开阀的力
F o=p c(A b-A p)+p t A p 充气室保持阀关闭的力 F c=p d A b
当F o ≥F c 时，阀打开； 开启瞬间 F o= F c ，则 p d A b=p vo(A b-A p)+p t A p 套压欲打开阀的压力为 p vo=(p d A b-p t A p)/(A b-A p) TEF =A p/（A b －A p ）
TEF 为油管效应（tubing effect ）系数，表征阀对油压的敏感性。
令R =A p/A b ，则TEF =R /(1-R )
e L p gh
ρ=L e L gL p gh
ρρ>≥
c
包
充气室
因此套压欲打开阀的压力可以表示为：p vo=p d/(1-R)-p t TEF
设注气压力p c下促使气举阀关闭的压力p vc:
则p vc= p d
阀关闭压力仅与封包压力有关，与油压p t无关。
阀距
阀开启压力与关闭压力之差，为表征封包式气举阀工作特性的主要参数：
Δp v＝p vo-p vc=(p d-p t)TEF
阀距随油管压力的增大而减小。
当p t=p d时为最小，且为零；
当p t=0时，阀距最大，且为p d TEF；
阀距还与油管效应有关，由于油管效应系数随阀孔径增大而增大，大孔径阀可提高阀距。