自喷采油

能量:井口油压 消耗:局部水力损失和沿程水力损失 压力损失：5%～10%
能量:P和膨胀能 消耗:G，Pf和滑脱损失 压力损失：30%～80%
能量:P和膨胀能 消耗:渗流阻力压力 损失10%～15%
地面管线总压力损失，包括 P5 和 P6 穿过井下 安全阀的 压力损失
回 压
油管总压 力损失， 包括 P3 和 P4 穿过井下 节流器的 压力损失 穿过井壁 (射孔孔眼、 污染区)的 压力损失 穿过地面 油嘴的压 力损失 地面出油 管线的压 力损失 油 压
套 压
井底流压 油藏压力
油藏中压力损失 完整的自喷井生产系统的压力损失示意图
自喷条件
油井能否自喷的关键是油流克服渗滤阻力后的剩余压力 （流动压力）是否大于油流在井筒中流动所受的静液柱压 力及摩擦阻力之和。
Pwf PH Pfr Pwh
Pwf ——井底流动压力，它是原油从油层流到 井底后的剩余压力，简称流压； PH ——井内静液柱压力 Pfr ——摩擦阻力 Pwh ——井口油管压力 ，它是原油从油层流到井口的剩 余压力，简称油压。
气 举
二、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（无阀）的启动过程 a—停产时
二、气举启动
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，当环形空间 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。
5）饱和压力： 天然气开始从原油中分离出来时的压力。 6）油管压力： 油、气从井底流到井口后的剩余压力叫油管压力，简称油 压。 7）套管压力： 油套管环形空间内，油和气在井口的压力叫套管压力，简 称套压 8）采油压差（生产压差）： 油井生产时，地层静压与流动压力之差，又称为生产压差。
自喷采油
•自喷采油油井完成之后，投入生产， 用什么方法进行采油，是依据油层能 量的大小和合理的经济 Nhomakorabea果决定的。
完井方式
完井方式：
是指油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。
完井方式选择的要求：
(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小；
(2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小； (3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰； (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产； (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件； (6)施工工艺简便，成本低。
(1). 油层渗流——从油层到井底的流动； (2). 垂直管流——从井底到井口的流动； (3)嘴流——通过油嘴的流动 (4) 水平(斜)管流—从井口到分离器的流动。 自喷采油的动力是什么? 原油依靠油层所提供的压能(压力) 自喷采油设备简单、管理方便、经济效益好
井底压力 油层压力
能量:井口油压 消耗:油嘴节流损失 压力损失：5%～30%
取全取准生产资料
（1）产量资料。包括油、气、水、砂的产出量。油气混合物喷 出地面经油气分离器分离后。分别进行量油、测气。通过井口 取样进行含水量、含砂量分析。 （2）压力。每天要记录油压、套压，定期测试地层压力、井 底流动压力。 （3）流体性质。主要指油、气、水的性质。 油的性质包括：密度、粘度、凝固点、含胶、含硫、含蜡等。 气的性质包括：天然气的相对密度，所含甲、乙烷等组 分的数量，以及天然气中所含CO2及H2S的程度。 利用油、气的性质，可分析对比开采层位是否有变化，是 否有新的层位参加生产。 地层水的性质包括：矿化度、水型。依靠这些资料可分析油 井产的水是边水、夹层水，还是注入水。
间歇气举
常规有杆泵 利用抽油杆传递能量
地面驱动螺杆泵 电动潜油离心泵
自喷井井场流程
作用： （1）控制和调节油井产量 （2）录取油井的动态资料，如：油、套压，计量油气产量、井口取样等 （ 3）对油井产物和井口设备进行加热保温。
井场流程
井口装置
一、井口装置
井口装置
套管头 油管头 采气树
作用： 悬挂油管，密封油套管环形空间，通过油管或油套管环形空间进行 采气、压井、洗井、酸化、加注防腐剂等作业，控制气井的开关， 调节压力和流量。
2.流动型态的变化 ① 纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然 气溶解在原油中，产液呈单相液流。V
小,Pf较小。
2.流动型态的变化
②泡流
井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从 油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。 滑脱现象： 混合流体井筒流动过程中，由于流体间的密 度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体
一、井筒气液两相流动的特性
(三)滑脱损失概念
因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。
滑脱损失的实质：
液相的流动断面增大引起 混合物密度的增加。
在气-液两相垂直管流中，由于气体 和液体间的密度差而产生气体超越 液体上升的现象称为滑脱。出现滑 脱之后将增大气液混合物的密度， 气液两相流流动断面简图 从而增大混合物的静水压头（即重 力消耗）。因滑脱而产生的附加损 失称为滑脱损失。
自喷井的井口装置——采油树
节流器：控制 自喷井产量 清蜡闸门：其上方可 连接清蜡方喷管等， 清蜡时才打开。 生产阀门：控制油气 流向出油管线，正常 生产时打开，更换检 查油 嘴或油井停产时 关闭
总阀门：控制着油气 流入采油树的通道。 正常生产是打开，需 要关 井时关闭。
油嘴
为满足自喷采油井建立不同的工作制度，制造规格1.5— 30mm左右的油嘴。
三、有关名词解释
1）原始地层压力： 油层在未开采前，从探井中测得的油层中部压力。 2）目前地层压力： 油层投入开发以后，某一时期测得的油层中部压力。 3）静止压力： 采油（气）井关井后，井底压力回升到稳定状态时，所测 得的油层中部压力，简称静压。
4）流动压力： 油井正常生产时，所测得的油层中部压力，简称流 压。
启动压力:当环形空间内的液面 达到管鞋(注气点)时的井口注入 气举井（无阀）的启动过程 压力。 b—环形液面到达管鞋
二、气举启动
③当高压气体进入油管后，由 于油管内混合液密度降低，液 面不断升高，液流喷出地面， 井底流压随着高压气体的进一 步注入，也将不断降低，最后 达到一个协调稳定状态。
气举井（无阀）的启动过程 c—气体进入油管
气、液之间的相对运动速度很小；
气相是整个流动的控制因素。
小结：
油井生产中可能出现的流型
自下而上依次为：纯油(液)流、
泡流、段塞流、环流和雾流。各 种流动结构的出现取决于井筒内 压力和气量的多少。在气油比不 太高的油井中一般出现段塞流，
出现环流或雾流的可能性很小。
实际上，在同一口井内，
油气沿井筒喷出时的流型变化示意图 Ⅰ—纯油流；Ⅱ—泡流；Ⅲ—段塞流； Ⅳ—环流；Ⅴ—雾流 一般不会出现完整的流型变化。
自喷井工作制度的确定
自喷井的管理
管理的基本内容包括：控制好采油压差；取全 取准生产资料；维持油井的正常生产。三者互 相联系，缺一都不能使油井稳定自喷高产。
2、油井合理工作制度的确定 油嘴的大小与井底回压、生产压差以及产量之间的关系， 称为自喷采油井的工作制度。
油井的合理采油压差（生产压差）就是油井的 合理工作制度，采油压差是通过变换油嘴大小 来控制的，因此，确定合理的工作制度就是选 择合理的油嘴直径。
如图:6毫米合适,7毫米含砂太大
综合考虑
注水开发的油田，油井的合理工作制度应综合考虑以下几个方面：
（1）在较高的采油速度下生产。 （2）保持注采、压力平衡，使油井有旺盛的自喷能力。 （3）保持采油指数稳定。 （4）保持水线均匀推进，无水采油期长；见水后含水上升速 度慢。 （5）合理生产压差应能充分利用地层能量又不破坏油 层结构，原油含砂量不超过一定的百分数值。 当注采不平衡需要改变采油速度，油井进行措施（修井、 增产等）后；含水、含砂上升过快；需要改变采油方法等， 则需确定新的合理工作制度。
适用条件： 高产量的深井；气油(液)比高的油井； 定向井和水平井等。
半封闭式气举采油
半封闭式气举采油
一、气举采油原理
依靠从地面注 第一级 气举阀 关闭 气举阀一般 常开状态 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，将流到井内的 原油举升到地面。
流速的现象。
如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。 特点：气体是分散相，液体是连续相； 气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大； 滑脱现象比较严重。
2.流动型态的变化
③段塞流 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断
膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个
油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。 特点：气体呈分散相，液体呈连续相； 气举 一段气一段液交替出现；
采油
气体膨胀能得到较好的利用；
滑脱损失变小；
摩擦损失变大。
2.流动型态的变化
④环流 油管中心是连续的气流而
管壁为油环的流动结构。
特点： 气液两相都是连续相；
气体举油作用主要是靠摩擦携带；
滑脱损失变小； 摩擦损失变大。
2.流动型态的变化
⑤雾流
气体的体积流量增加到足够大时，油管中
内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动 的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散 在气流中。 特点：气体是连续相，液体是分散相； 气体以很高的速度携带液滴喷出井口；
射孔完井方式示意图 1—表层套管；2—油层套管； 3—水泥环； 4—射孔孔眼；5—油层
井场流程
主要内容
自喷采油：利用天然能量开采。 气举采油 有杆泵采油 无杆泵采油 注水 水力压裂 酸化
（人工补充能量）
（降低阻力）
连续气举 气 举 人工举升 (机械采油) 泵 利用电缆传递电能 举 利用液体传递能量 电动潜油螺杆泵 水力活塞泵 射流泵 涡轮泵