气举采油
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。
气举采油方法资料
气举动态曲线
产 液 量
P GLR
给定注气量
极限注气量 注气量
流入动态曲线
不同气液比下的产量和流 压关系曲线
Q
气举井管理
◆施工管理 --重点工序要求旁站监督，严把作业施工质量； ◆投产管理 --保证油井投产安全，顺利卸荷,严格控制投
产程序和卸荷速度；
◆生产管理 ----生产资料录取 气举井故障排除 生产工况分析诊断, 注气量调配、清蜡等
连续气举的卸荷过程
2、间歇气举
间歇气举主要分为常规间歇、柱塞间歇、球塞间歇等几类，其主要原理为： 地面间歇注气，实现油井间歇生产。
特点：
1、降低液体滑脱损失，减少注气量； 2、适应低产井、高含水井气举（产量<20m3/d) 。
四、气举采油采用什么样的 管柱结构？
出油 出油 进气 进气 进气
连续气举
需要经过油 1 产液量 >20 m3/d的井应采用连续气举。 田开发经济 技术论证 设计注气压力与油井地质特征和地面增压
2
装置的能力相匹配。
二、基础数据及来源
1 油井数据：
a) c) e） g） i） j） l） m） 油层中部深度，m ； b) 油层静压，MPa ； 静液面深度，m ； d） 地层水密度，kg/m3 ； 原油密度，kg/m3 ； f） 油井含水率，% ； 生产油压，MPa ； h） 产液指数，m3/(MPa· d) 压井液压力梯度，MPa/m ； 井口温度，℃ ； k） 井底温度，℃ ； 地层气液比，m3/m3 ； 设计日产液量，m3/d 。
② 气举节点系统分析优选参数
流入：地层＋注入气 流出：油管 用于分析油管尺
QGI
qL qL pwf
寸、出油管线、注气
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。
自喷及气举采油技术
自喷采油能够充分利用地层能量 ，提高采收率。
自喷采油技术的优缺点
• 便于生产管理：自喷井生产流程简单，便于日常管理和维 护。
自喷采油技术的优缺点
1 2
对地层条件要求高
自喷采油技术要求油藏具有一定的地层能量和渗 透率，不适用于低渗透或地层能量不足的油藏。
受原油粘度影响
原油粘度过高可能导致举升困难，影响自喷效果。
案例二
某油田B区，由于地层条件复杂，采用自喷采油技术难以实现有效开采。为了解 决这一问题，油田引入了智能喷射装置，通过实时监测和调整喷射参数，提高了 自喷采油的效率和稳定性。
气举采油技术应用案例
案例一
某油田C区，由于油层压力较低，采用自喷采油技术无法满足生产需求。因此，油田采用了气举采油 技术，通过向油井注入高压气体，将石油从油层中顶升至地面。该技术的应用提高了采油效率和采收 率。
效益评估
自喷采油技术适用于产量大、地层能量高的油井，具有较高的经济效益；气举采油技术虽 然投资成本较高，但在低产低能油井中能够提高采收率和降低生产成本，因此也有较好的 经济效益。
04
自喷及气举采油技术的 发展趋势
技术创新方向
智能化控制
利用物联网、大数据和人工智能 等技术，实现自喷及气举采油过 程的智能化控制，提高采油效率
关键在于合理控制生产压差
02
生产压差是油藏压力与井筒压力之差，控制适当的生产压差是
实现自喷采油的关键。
影响因素包括油藏深度、原油粘度等
03
油藏深度和原油粘度等参数影响地层能量和举升效率，进而影
响自喷采油的效果。
自喷采油技术的优缺点
成本低
相对于其他采油方式，自喷采油 技术成本较低，尤其适用于地层 能量充足、原油粘度较低的油藏 。
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
气举采油
当p油(Ab-Av)+p套Ab>
pbAb
凡尔打开注气 当p油(Ab-Av)+p套Ab<
13
pbAb
14
15
问：如何计算凡尔的开启压力和关闭的压力？
2．工作条件下凡尔的开启压力pop
凡尔开启压力——指凡尔将要开启瞬间凡尔处的套 管压力。 试图打开凡尔的力 F0=p0p(Ab-Av)+ptAb 保持凡尔关闭的力 Fc=pbAb 压力平衡： pop(Ab-AV)+ptAv＝pb Ab
(2-106)
TEF── 油管效率系数(可根据气举阀的结构查表)。
17
3．工作条件下凡尔关闭压力
凡尔关闭压力 pvc——指凡尔即将关闭瞬间凡尔处 的套管压力。 压力平衡： pvc(Ab-AV)+ pvc Av＝pb Ab
pvc ＝pb
(2-107)
* 由上式可看出，凡尔关闭压力仅与封包内的压力 有关，与油管压力无关。
10
讨论： *当静液面接近井口， h* ≈ L(液体不被挤入油层)
′ pe = pe max = 9.8 Ld r
*若油层渗透性好,环形空间被挤压的液体全
部Hale Waihona Puke 油层吸收′ pe′ = pe min = 9.8h d r
*
′ pe 式中：
── 最大启动压力，kPa； L ── 油管长度，m； ′ pe′ ── 最小的启动压力，kPa。
11
′ ′ pe′ ≤ pe ≤ pe
pe 越大， pe 与工作压力的差值较大。
问：如何减少pe与po的差值？
三、气举阀(气举凡尔) 气举阀相当于在油管上开设的一个智能孔眼。 1、 气举阀的结构及工作原理
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。
气举采油
中心管进气时， 中心管进气时，被举升的液体在环形空间 的流速较低，其中的砂易沉淀、蜡易积聚， 的流速较低，其中的砂易沉淀、蜡易积聚，故 常用环形空间进气的举升方式。 常用环形空间进气的举升方式。 2. 井下管柱 井下管柱 按下入井中的管子数气举可分为单管气举 和多管气举。 和多管气举。 多管气举可同时进行多层开采， 多管气举可同时进行多层开采，但其结构 复杂、钢材消耗量多，一般很少采用。 复杂、钢材消耗量多，一般很少采用。 简单而又常用的单管气举管柱有开式、 简单而又常用的单管气举管柱有开式、半 闭式和闭式三种。 闭式和闭式三种。
(1) 第一个阀的下入深度H gv 第一个阀的下入深度 I 1) 井中液面在井口附近，在注气过程中途即溢出井 口时，可由下式计算阀Ⅰ的下入深度 H I = p max − 20 gv ρ1 g 减20 m是为了在第一个阀内外建立0.2 MPa的压差，以保证气体进入阀Ⅰ。 2) 井中液面较深，中途未溢出井口时，可由下式计 2 算阀Ⅰ的下入深度: p max d ti 式中 H sl ——气举前井
气点深度线C的交点，即为各个产量所对应的注气 点 a 、a 、 3 …和注气深度 H gi1 、 gi 2 、 gi 3 …。 H a H
1 2
4) 从每个产量对应的注气点压力和深度开始，利用多 相管流压力梯度公式根据地层生产气液比向下计算每 个产量对应的注气点以下的压力分布线 A1 、 、 … A2 A3 及井底流压 p wf 1 、 wf 2 、 p wf 3 …。 p 5) 在IPR曲线(图11-33)上，根据上述计算结果绘出产量 与计算流压的关系曲线(油管工作曲线)，它与IPR曲线 的交点所对应的压力和产量，即为该井在给定注气量 和井口油管压力下的最大产量q和相应的井底流动压力， 亦即协调产量和流压。根据给定气量和协调产量q可计 算出相应的注入气液比，进而计算出总气液比。
气举、电泵采油技术
保护器的种类很多，从原理上可以分为连通式保护器、沉
淀式保护器和胶囊式保护器等三种。
一、电潜泵系统概述
、油气分离器
气体分离器，又叫油气分离器，简称 分离器，位于潜油泵的下端，是泵的入 口。其作用是将油井生产流体中的自由 气分离出来，以减少气体对泵的排量、 扬程和效率等特性参数的影响，和避免 气蚀发生。 按不同的工作原理，可将其分为沉 降式（重力式）和旋转式（离心式）两 种。 沉降分离器：GLR<10％，效率<37％ 旋转式分离器：GLR<30％，效率>90％
一、电潜泵系统概述
、潜油泵
潜油泵为多级离心泵，包括固定和转动两大部分。 固定部分由导轮、泵壳和轴承外套组成；转动部分包括 叶轮、轴、键、摩擦垫、轴承和卡簧。电潜泵分节，节
中分级，每级就是一个离心泵。潜油泵按叶轮是否固定
分为浮动式、半浮动式和固定式三种。
一、电潜泵系统概述
、保护器
保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所特有的。其位于
一、电潜泵系统概述
、井下安全阀
井下安全阀是井中流体非正常流动的控制装 置，安全阀下入井中后，通过地面加压，压力经 液控管线传至两个密封盘根之间的传压孔到活塞 上，推动活塞向下移动，并压缩弹簧，将活瓣打 开，如果保持控制管线压力，安全阀处于打开位 置，释放控制管线压力，靠弹簧张力向上推动活 塞上移，阀处于关闭状态。
一、电潜泵系统概述 、封隔器
封隔器是用于井下套管或裸眼里封隔油、气、水层的专用工具。
通过外力作用，使胶筒长度缩短和直径变大密封油、套环形空间，分
隔封隔器上下的油、气、水层，从而实现油、水井的分层测试、分层 采油、分层注水、分层改造和封堵水层。
分类：根据封隔器封隔件的工作原理不同，将封隔器分为自封式、
气举采油
3）闭式气举 由于装有封隔器和油管部固定阀，气举逐 步建立上部，气举阀打开到底部固定阀关 闭，防止高压注入气体进入油层，而特别 是井底流压低的井更要装固定阀。当停产 后，油管内液柱也不回落压入地层，称为 闭式， 应用:仅实用于间歇气举。
二、气举采油过程及压缩机压力变化
1、气举过程，图3—2 停产时井筒内液面为静 液面高h，气举开始向井 内注汽，环空液面降低 到油管鞋时，油管中液 柱上升△h，当连续向井 内压入气体时，气体经 管鞋进入油管使油管内 液体混气，并被举升出 井。连续供气，则气举 已建立。
1 h1 Hg 2 Hg1 ( Pa2 Pt1 ) g Pa2 Pt1 Hg 2 Hg1 10 g
式中 △h1—第1阀进气后，环空液面继续下降的距 离，m； Pa2—阀工环空处压力，Pa； Pt1—阀1油管内压力，Pa。 减10m为在阀2处，阀内的建立100kPa压差，确 保阀2气体进入。 同理第i级阀：
H gi Hg(i 1)
P(i 1)
g
10
式中 Hgi—第三级阀安装深度，m； Hg（i-1）—第i-1级阀的安装深度，m; △P（i-1）—第i级阀的最大关闭压差，Pa; Pt（i-1）—第i-1—阀油管内可能达最小压 力。 注意：不同气举阀，打开内处压差不同， 减去的数值不同。
四、腔式气举 1、腔室气举是一种闭式间歇气举。腔室气举时， 注入气进入腔室后位于被举升液体之上，在注入 气进入油管前，液体段塞的速度就已经达到或接 近举升速度了，从而可以减少注入气的窜流，减 少了注入气损失。 2、应用：特别适用于低产及低压高产井，是气 举装置最终采竭低压井的一种方法。 3、优点：在同一井口，采用腔室气举，比采用 常规气举达到更低的井底平均流动压力，因而生 产压差也更大，减少注入气损失，用气量少，防 水在产层的积聚。 4、腔室气举的不足：产量与间歇井一样受限等
气举采油技术
1、气举概念 2、气举方式
3、气举阀介绍
4、气举特点
什么是气举采油
气举采油是指当地层供给的能量不足以把原油从井底 举升到地面时，油井就停止自喷，为了使油井继续出油， 人为地通过向油套环空（或油管）注入高压气体，用以降 低井筒液体的密度，在井底流压的作用下，将液体排除井 口。同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐增大，气 体膨胀对液体也产生携带作用。它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。
气举阀—管柱上的注气通道
气举阀有很多类型，但气举阀的结构基本相同。气举阀主要由阀体、 封包、球和球座、单流阀和上下密 封 圈
阀 球 阀 座
单 流 阀
密 封 圈
气举阀工作原理
Fo=Pc (Ab － Ap) ＋ PtAp Fc=PdAb Fo 〉 Fc 时，气举阀开启
气举阀分类
气举采油工艺技术11气举概念气举概念22气举方式气举方式33气举阀介绍气举阀介绍44气举特点气举特点气举采油是指当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时油井就停止自喷为了使油井继续出油人为地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压的作用下将液体排除井口
气举采油工 艺技术
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、复合控制阀。
② ③ 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。
固定式气举阀是用丝扣连接，把气举阀固定在气举工作筒外
面。如要更换气举阀，只有把油管和工作筒提到地面上才可以 更换气举阀，它不适应于作业费高的海上油田。
投捞式气举阀利用钢丝绳作业，把气举阀投到偏心工作筒的
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。
气举采油方法
qL
最经济产量
经济注气量
单位注气增量举升原油所获得利润，恰好 等于该单位增注的气体成本，此时的总气液比 就是最经济气液比，对应注气量为最经济注气
量。
qinj
实例：确定注气点深度
③ 确定注气点
平衡点：流压梯度线和注 气压力梯度线相交的点。
pt
pko
注气点：注入气进入油管
的位置，工作阀下入深度 Δp工作压差，指注气点处 油管和套管内压力之差， 一般取0.5～0.7MPa
（1）气举设计基本资料
地层参数
油气井IPR曲线、地层压力、地温及地温梯 度，含水率、地层气液比； 井筒及生产条件 井深、油套管尺寸、地面出油管线长度及尺 寸、分离器压力、井口压力、注气设备能力； 流体物性
油、气、水高压物性资料；
（2）确定气举方式
连续气举 从油套环空（或油管）将高压气连续地注入井内， 使油管（或油套环空）中的液体充气以降低其密度，从 而降低井底流压，排出井中液体的一种人工举升方式。 间歇气举
连续气举的卸荷过程
2、间歇气举
间歇气举主要分为常规间歇、柱塞间歇、球塞间歇等几类，其主要原理为 ：地面间歇注气，实现油井间歇生产。
特点：
1、降低液体滑脱损失，减少注气量； 2、适应低产井、高含水井气举（产量<20m3/d) 。
四、气举采油采用什么样的 管柱结构？
出油 出油 进气 进气 进气
连续气举
向油套环空内周期性地注入高压气体，气体迅速进 入油管内形成气塞，将停注期间井中的积液推至地面的 一种人工举升方式。 对于低压低产能的井通常采用间歇气举，同时从技 术和经济方面进行综合考虑。
（3）确定气举装置类型
① 开式 缺点：
低产井，注入气从油管鞋窜
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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
①随着压缩机注气压力的升高，环空液面下 降至管鞋（注气点）处，此时的井口注入压 力为启动压力。
1
② 油井温度。
当实际温度低于设计值时，实际风包压力低，排液阀不关闭，造成浅处注气或多点注气 ，浪费压力资源。当实际井温高于设计值时，如果工作阀是气举阀，工作阀无法打 开，注气阀是上一级阀门，注气深度无法达到，产量低，效率低。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
③ 井口压力 当井口压力高时，回压高，注气深度浅。若想获得相同的产量，必须注更多的气，气举效率低；
生产不稳定。只有提高气量，降低井筒内液体的密度，才能使液柱对地层的回压减小，所需的井
底举升压力也减小，因而可获得更高的产量。但并不是注气量越大越好，当注气量大过一定 值后，如果继续增加注气量，产液量的增加值会越来越小，直至某一最高液量点。再继续增 加注气量，产量不仅不会增加，反而下降，严重时则浪费气源，可能会造成干注气，不出油
1 或者油套压差小，注气量小，产量低，无法满足生产要求。反之，井口压力低时，注入深度
增大，相同的注气量可得到更高的产量，相同的产量所需的气举气量少。因此，在有气举井 的油田中，地面工艺系统及油井本身应尽量降低井口压力和回压争取最大的产量。
④ 注气压力
注气压力越高，注气深度就越大，用较少的气量就可得到较好的产量，气举效果高。 ⑤ 注气量 当注气量低于设计气量时，产量无法满足要求，严重时，会造成工作阀间歇注气，气举
t
气举井启动时的压缩机压力 随时间的变化曲线
气举启动
对比两种启动过程
不安装气举阀
p pe pe* po
安装气举阀
t
t1
① ② ③ ④
所需启动压力更低； 卸载过程更稳定； 安装气举阀（下封隔器）所需卸载时间更长； 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。
t2
气举阀
气举阀分类：
① ② ③ ④ 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。
不稳定，不仅影响油井产量，使油层出砂，而且对地面处理设施造成损害。如有时产量低， 分离器液面很低，有时井产量很高，液面很高，这样不仅影响分离器的正常工作，而且由于 液面超高或超低使整个生产系统经常关闭。所以在气举生产中，不仅要保持油井产量高，而
且很重要的是保持油井的稳定生产。
如果利用各种方法无法使油井处于稳定生产，可以将注气阀上移，增加油套压差，让气举阀处于 节流状态，这样就可以稳定生产。
1
气举井简单介绍
气举井简单介绍
气举采油是利用人工举升方法，把压缩
气体注入油管底部，与地层产液混合，气
体在液体中膨胀，降低液体的密度和油管 中液柱重量，使油管内的流动压力梯度下
1
降，从而降低井底流动压力，建立起将液
体举升到地面的生产压差。气举采油是最 接近自喷采油的一种人工举升方法。 气举所用的气体可以是氮气或天然气。
问题：启动压力较高，压缩 机的额定输出压力较高。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。
p
pe po
②当高压气体进入油管后，由于油管内混合 液密度降低，井底流压将不断降低。
③当井底流压低于油层压力时，液流则从油 层中流出，这时混合液密度又有所增加，压 缩机的注入压力也随之增加，经过一段时间 后趋于稳定(气举工作压力)。
。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
⑥ 气举阀 气举阀的设计（包括工作阀的位置和气举阀风包的设定值）与实际要求有差别，甚至很大的差别
1 。如果差别较小，一般通过调过气量就可以解决问题，满足生产要求。但有些时候差别很大
，调节气量无法解决问题。 ⑦ 不稳定生产
即井口压力不稳定，油产量不稳定和气量不稳定，严重的情况是出现间歇气举现象。当油井生产
1
量。因此，增加注气量就能增加产量，直至达到最高产量值；但超过这一点，提高注
气量反而使产量降低。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
影响气举生产的因素有很多，包括油藏方面、完井本身和地面生产系统等，现概述主要 因素如下： ① 油井的产能、地层压力 气举完井以此为依据进行设计。如果油井的实际产能、地层压力与设计所选用的产能和 地层压力差别较大，就会造成气举工作不正常。当实际产能、地层压力高于设计值 时，高的油管压力就会造成进气量不够，套压增加，工作阀上移和多点注气现象， 使气举效率降低。严重的话，上一级气举阀可能间歇开关，造成生产不稳定。当实 际产能、地层压力低于设计值时，会消耗比设计多的气量，才能满足产量要求；气 举效率低。严重时，可能造成过度注气、干注气，影响其它井的气举生产。
ห้องสมุดไป่ตู้
固定式气举阀是用丝扣连接，把气举阀固定在气举工作筒外面。如要 更换气举阀，只有把油管和工作筒提到地面上才可以更换气举阀，它 不适应于作业费高的海上油田。 可取式气举阀利用钢丝绳作业，把气举阀投到偏心工作筒的口袋中， 利用锁紧头把气举阀固定在偏心工作筒内面，它广泛应用于海上油田 和作业费高的地区。
气举井简单介绍
气举生产分析
① 当正常气举生产时，所有的排液阀都关闭，只有设计的工作阀是打开注气，而且生产
连续稳定。 ② 气举有两个独立变化的参数，对气举生产影响很大，即注气深度和注气点上方的流动 压力梯度。在气举井中，控制这两个参数的变化就能控制井底流动压力和产量的变化 。 ③ 注气点深度意味着气举效率高，注气点最大深度主要由地面最大注气压力决定，地面 注气压力取决于气体压缩机的等级，通常在当地面注气压力给定时，在某一深度、套 管里的压力与油管里的流动压力相等。该点称为压力平衡点。考虑到注气阀的压力降 ，注气点设在平衡点稍上一点的地方，使油管压力与注气阀的压力降之和等于套管压 力。 ④ 注气点上方的流动压力梯度主要由注气量决定。增加注气量就会增加油管内的气液比 ；在一定的限度内，增加气液比会降低流动压力梯度；超过这一限度，流动压力梯度 会随气液比的增加而增加。最低的流动压力梯度意味着最低的井底流动压力和最高产
GLR增至71m3/m3 ，2000m井筒压降 下降了约6MPa
气 举 注 采 系 统
气举井简单介绍
气举采油的优缺点
适应的产量变化范围非常宽广、作业费低、适应于大角度斜井、狗腿角大
1 的井、出砂井、高气油比油井、结蜡结垢井。
气举采油本身的局限性
① 气源：气举采油必须要有足够气量以支撑整个生产过程。油田本身必 须具备最低限量的溶解气（至少等于正常气举所需气量的10%）才能启 动气举采油。否则不可以采用气举采油。