第二节气举采油原理
《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。
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。
采油工程第02章自喷与气举采油.ppt
穿过地面 油嘴的压
力损失
地面出油管线 的压力损失
油藏中的压力损失 图2-1 完整的自喷井生产系统的采油压工力程第损02章失自示喷与意气举图采油
油井稳定生产时，整个流动系 统必须满足混合物的质量和能 量守恒原理。
油井连续稳定自喷条件：
四个流动系统相互衔接又相 互协调起来。
协 质量守恒 各子系统质量流量相等
pB- p采se油p 工多程第相02章管自喷流与气计举采算油 方法
节点系统分析实质：协调理论在采油应用方面的发展
需要解决的问题：预测在某些节点压力确定条件下 油井的产量以及其它节点的压力。
通常节点1分离器压力psep 、节点8油藏平均压力 pr为定 值，不是产量的函数，故任何求解问题必须从节点1或节 点8开始。
相应的井底流压。
图2-4 管鞋压力与采产油量工程关第0系2章曲自喷线与气举采油
2)井口为求解点
设定一组产量，通过 IPR曲线A可计算出一 组井底流压，然后通 过井筒多相流计算可 得一组井口油压曲线。
Pa-Pb是在油管 中消耗的压力
曲线B的形状：油管的上下压 差(Pa-Pb)并不总是随着产量的 增加而加大。产量低时，管内 流速低，滑脱损失大；产量高 时，摩擦损失大，这两种因素 均可造成管内压力损耗大。
图2-10 地面管线和分离器部分
采油工程第02章自喷与气举采油
流入曲线：油藏压力为起点计算不 同流量下的井口压力，即油管及油 藏的动态曲线。
流出曲线： 以分离器压 力为起点计 算水平管流 动态曲线。
交点： 产量及 井口压 力。
图2-12 求解点在井口的解
采油工程第02章自喷与气举采油
求解点选在井口的目的：
研究不同直径油管和出油管线对生产动态的影响，便 于选择油管及出油管线的直径。
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。
第02章自喷与气举采油课件
油指数；油管直径；以及饱和压力；气油比；含水；
油气水密度。
节点（井底）流入曲线:IPR曲线
1)井底为求解点 当油压为已知时， 可以井底为求解 点。
节点（井底）流出曲线: 由井口油压所计算的井 底流压与产量的关系曲 线。
交点：该系统在
所给条件下可获 得的油井产量及
相应的井底流压。
图2-4 管鞋压力与产量关系曲线
p h*g D2
d2
图2-28 气举井（无阀）的启动过程 b—环形液面到达管鞋
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:
p Lg e
第三种情况：当油层的渗透性较好时，且液面下降很缓慢
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。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。
图2-41 凡尔深度计算示意图
气举凡尔的分类
①按安装方式分为：绳索投入式、固定式。
②按使凡尔保持打开或关闭的加压元件分为： 封包充气凡尔、弹簧加压凡尔、充气室和弹 簧联合加压的双元件凡尔。 ③按井下凡尔对套压和油压的敏感程度又分 为：套压控制凡尔与油压控制凡尔。
协
质量守恒 各子系统质量流量相等
调
条 件
能量守恒
各子系统压力相衔接，系 统前一个流动的剩余压力
等于后序流动起始压力
二、自喷井节点分析
节点系统分析对象：整个油井生产系统
1.基本概念
采油工程课件第02章自喷与气举采油
一般地，功能节点位置上装有起特殊作用的设备，如油嘴、 抽油泵等。油井生产系统中，当存在功能节点时，一般以 功能节点为求解点。
节点系统分析思路：
①以系统两端为起点分别计算不同流量下节点上、下游的压 力，并求得节点压差，绘制压差－流量曲线。
②根据描述节点设备(油嘴、安全阀等)的流量—压差相关式， 求得设备工作曲线。
自喷采油原理：主要依靠溶解在原油中的气体 随压力的降低分离出来而发生的膨胀。
在整个生产系统中，原油依靠油层所提供的 压能克服重力及流动阻力自行流动，不需人为补 充能量，因此自喷采油是最简单、最方便、最经 济的采油方法。
自喷井生产系统的基本流动过程 （1）地层中的渗流：10-50% （2）井筒中的流动：30-80% （3）嘴流：5-30% （4）地面管线流动：5-10%
Pa-Pb是在油管 中消耗的压力
曲线B的形状：油管的上下压 差(Pa-Pb)并不总是随着产量的 增加而加大。产量低时，管内 流速低，滑脱损失大；产量高 时，摩擦损失大，这两种因素 均可造成管内压力损耗大。
IPR曲线 节点（井口）流入曲线： 油压与产量的关系曲线
使用：计算出任意 产量下的井口油压 的大小，并用于预 测油井能否自喷。
图2-16 分离器压力对不同油井产量的影响
4)平均油藏压力为求解点
假设一组产量
分离器压力→井口压力→井底压力→油藏平均压力,油藏平均 压力与流量关系曲线。
以油藏压力为求解点 的目的：
①研究在给定条件下油藏 平均压力对油井生产的影 响
②预测不同油藏平均压力 下的油井产量。
图2-18 P r 变化的影响
气举定义：利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地
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。
采油工程--第二章：自喷与气举采油
一.气举采油原理
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
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。
气举采油系统示意图
气举分类（按注气方式分类）
将高压气体连续地注入井内，排出
连续气举 井筒中液体。适应于供液能力较好、
产量较高的油井。
油层渗流消耗的压力
油管流动消耗的压力
自喷井三个流动过程关系
(四)节点分析在设计及预测中的应用
1.不同油嘴下的产量预测与油嘴选择
①先绘出满足油嘴临界流动
的Pt～Q油管工作曲线B；
②作出相应的油嘴曲线； ③根据交点所对应的产量 确定与之对应的(或较接近
的)油嘴直径。
注：油嘴的更换应不引起 绘制曲线B的各参数的变化
①根据设定的一系列产量Q，分 别从油层和分离器开始计算出 油嘴处的一系列的油压和回压。 ②将满足回压低于油压一半（油 嘴临界压力比近似取0.5）的点绘 制成pt-Q的曲线B. ③油嘴直径d一定，绘制临界流 动下油嘴特性曲线G；(油嘴的参 数曲线) ④油管曲线B与油嘴特性曲线G 的交点C即为该油嘴下的产量与 油压。
质量守恒
协 调 条 件
能量(压力)守恒 热量守恒
求解点：为使问题获得解决的节点。
求解点的选择：主要取决于所要研究解决的问题。
25
¹ ¦ Ñ Á
协调点 节点流出曲线 节点流入曲线
20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70
ú ¿ ² Á
协调曲线示意图
(一)油藏与油管两个子系统的节点分析
生产压差＋井筒损失＋油嘴损失＋地面管线损失
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
气举采油的原理
气举采油的原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊气举采油的原理，这可有意思啦！
你想想看，油藏就好比一个大宝藏库，石油就藏在里面。
那怎么把这些宝贝石油给弄出来呢？气举采油就像是一个神奇的魔法。
简单来说呢，气举采油就是往井筒里注入气体，就像给井筒吹了一股神奇的风。
这股风可厉害啦，它能把石油给托举起来，让石油顺着井筒往上跑。
就好比我们吹气球，气体进去了，气球就鼓起来飘起来啦，气举采油差不多就是这个道理。
那为什么气体能托举石油呢？这就好像你在水里放一个木球，你往水里吹气，木球不就浮起来了嘛。
气体在井筒里也起到类似的作用呀，它能让石油变得更容易流动，更容易被举起来。
气举采油还有很多好处呢！它能适应各种复杂的情况。
比如说有些油藏很深，一般的方法可能不好使，但气举采油就能发挥大作用啦。
而且它还挺灵活的，可以根据实际情况调整注入气体的量和压力，这多牛啊！
咱再打个比方，气举采油就像是一个大力士，能把藏在深处的石油轻轻松松地举起来。
这大力士还特别聪明，知道根据不同的情况调整自己的力量呢！
你说气举采油是不是很神奇？它就像一个默默无闻的英雄，在地下努力工作，为我们开采出宝贵的石油。
没有它，我们的汽车怎么跑起来？我们的生活得少多少便利呀！
所以说呀，气举采油真的是太重要啦！它让那些原本很难开采的石油都能乖乖地跑出来，为我们的生活提供能源支持。
我们真得好好感谢这个神奇的技术，让我们能享受到石油带来的种种好处。
这就是气举采油的原理，是不是很有趣呢？。
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。
采油工程第02章自喷与气举采油.pptx
律不同
节点（ node ）：油气井生产过程中的某个位置。
普通节点：两段不同流动过程的衔接点，不产生与流量有 关的压降。
函数节点：节流装置两端压降与流量有关，称为函数节点
解节点（solution node）：系统中间的某个节点，将 系统分为流入和流出两部分。
节点系统分析对象：整个油井生产系统
pB- psep 多相管流计算方法
节点系统分析实质：协调理论在采油应用方面的发展
需要解决的问题：预测在某些节点压力确定条件下 油井的产量以及其它节点的压力。
通常节点1分离器压力psep 、节点8油藏平均压力 pr为定 值，不是产量的函数，故任何求解问题必须从节点1或节 点8开始。
求解点：为使问题获得解决的节点 求解点的选择：主要取决于所要研究解决的问题
油井连续稳定自喷条件：
四个流动系统相互衔接又相 互协调起来。
协 质量守恒 各子系统质量流量相等
调
条
各子系统压力相衔接，前
件
能量守恒 系统的残余压力可作为后 序系统的动力
二、自喷井节点分析
20世纪80年代以来，为进行油井生产系统设计及生产动
态预测，广泛使用了节点系统分析的方法
节点系统分析法：应用系统工程原理，把整个油 井生产系统分成若干子系统，研究各子系统间的 相互关系及其对整个系统工作的影响，为系统优 化运行及参数调控提供依据。
人工给井 筒流体增 加能量将 井底原油 举升至地 面的采油 方式。
无杆泵
气举（Gas Lift） 电潜泵（Electrical Submersible Pumping 水力活塞泵（Hydraulic Pumping） 射流泵（Jet Pumping）
《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。
第二章自喷与气举采油
第二章自喷与气举采油第二章第二章自喷与气举采油Blowing and gas lift production第一节自喷井生产系统分析Analysis of Flowing Production System 第二节气举采油Analysis of Gas Lift Production System 自喷与气举采油油田三级布站集油工艺流程去天然气增压站处理站(processing station)游离水脱除器井场(well field)分离缓冲游离水脱除器转输泵去污水处理站去原稳计量分离器掺水加热炉净化油缓冲罐外输泵计量站metering station掺水泵转油站脱水炉自喷与气举采油二级布站工艺流程处理站游离水脱除器井场去污水处理站去原稳计量分离器掺水加热炉净化油缓冲罐外输泵计量站掺水泵脱水炉自喷与气举采油自喷与气举采油第一节自喷井生产系统设计与分析Design and Analysis of Flowing Production System自喷与气举采油自喷井生产系统(production system of flowing wells)Pwhglib 油嘴气 PDsc Psep 液体油罐 tanker分离器 separator安全阀safety valve封隔器(packer) 井下节流器(choke) 测试监控系统Test monitor systemPwf自喷与气举采油自喷井基本流动过程油藏到井底的流动 Pwf wf 井底到井口的流动 Pwh wh 井口通过油嘴的流动 PDsc Dsc 油嘴到分离器的流动 Psep sep 在每个过程衔接处的质量流量相等在每个过程衔接处的质量流量相等前一过程的剩余压力等于下一过程的起点压力前一过程的剩余压力等于下一过程的起点压力自喷井协调生产条件自喷井协调生产条件CoordinatedProduction Production Coordinated自喷与气举采油一、地层与油管流动的协调协调条件：1 2地层产量等于油管排量；井底流压等于油管排出地层产量所需的管鞋压力。
第二章 自喷与气举采油
第二章自喷与气举采油通过油井从油层中开采原油的方法按油层能量是否充足，可分为自喷和机械采油两大类。
当油层能量充足时，完全依靠油层本身能量将原油举升到地面的方法称为自喷（natural flowing）；当油层能量不足时，人为地利用机械设备给井内液体补充能量的方法将原油举升到地面，称为机械采油方法也称人工举升（artifical lift）方法。
人工举升方法按其人工补充能量的方式分为气举和深井泵抽油（泵举）两大类。
气举采油是人为地将高压气体从地面注入到油井中，依靠气体的能量将井中原油举升到地面的一类人工举升方法。
气举采油与自喷采油具有基本相同的流动规律，即气液两相上升流动。
本章重点阐述自喷井的协调原理和节点分析方法，以及气举采油原理和设计方法。
第一节自喷井节点系统分析节点系统分析（nodal systems analysis）方法简称节点分析。
最初用于分析和优化电路和供水管网系统，1954年Gilbert提出把该方法用于油气井生产系统，后来Brown等人对此进行了系统的研究。
20世纪80年代以来，随着计算机技术的发展，该方法在油气井生产系统设计及生产动态预测中得到了广泛应用。
节点分析的对象是油藏至地面分离器的整个油气井生产系统，其基本思想是在某部位设置节点，将油气井系统隔离为相对独立的子系统，以压力和流量的变化关系为主要线索，把由节点隔离的各流动过程的数学模型有序地联系起来，以确定系统的流量。
节点分析的实质是计算机程序化的单井动态模型。
借助于它可以帮助人们理解油气井生产系统中各个可控制参数与环境因素对整个生产系统产量的影响和变化关系，从而寻求优化油气井生产系统特性的途径。
本节以自喷井为例，讲述节点分析的基本概念、方法及其应用。
一、基本概念和分析步骤1．油井生产系统油井生产系统是指从油层到地面油气分离器这一整个水力学系统。
由于各油田的地层特性、完井方式、举升工艺及地面集输工艺的差异较大，使得油井生产系统因井而异，互不相同。
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适用条件
高产量的深井；含砂量少、含水低、气油比高和含有腐蚀 性成分低的油井；定向井和水平井等。
一、气举分类(按注气方式)
气举
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、 产量较高的油井。
间歇气举 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。
气举阀的作用：降低启动压力。
作用原理：逐步排除油套环形空间的液体。
图2-41 凡尔深度计算示意图
Hale Waihona Puke 气举阀实质：一种用于井下的压力调节器
图2-30 压力调节器结构示意图
阀打开条件：
pu(A bA p)pdA pF
阀关闭条件：
Fpu(A bA p)pdA p pu pd
F pdAb
气举凡尔的分类
①按安装方式分为：绳索投入式、固定式。
(2)气举过程中压缩机压力变化
①压缩机向油套环形空间注入高压气体，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。
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
注气量、油压 (4) 油井生产条件：出砂、结蜡等情况 (5) 流体物性：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.气举井内的压力及分布
①套管内的静气柱压力分布(近似于直线)：
pg(x)pso(1p0gToagvZxa0Tv)
封隔器封隔油套环空，在油管柱上安装了一个固定 阀，其作用是防止气体压力通过油管作用于地层。
在油管柱底部下一个集液箱，提高液体 汇聚空间，以达到提高总产油量的目的。
气举装置示意图
（二）连续气举设计基础
1.设计所需基本资料
(1) 油层数据：油藏平均压力、油藏平均温度、油井流入动态 (2) 油井基础数据：井深；油、套管尺寸 (3) 油井生产数据：产量、含水、生产气油比、注气压力、
第二节 气举采油原理
➢ 教学目的：
了解气举采油的基本原理、熟悉气举阀的工作原理以及 气举的启动过程，掌握气举设计中注气量和注气点的确定 方法。
➢ 教学重点、难点： ✓教学重点
1、气举采油基本原理及气举的启动过程 2、气举设计方法
优点 井口和井下设备比较简单，适用性强，运行费用低。
缺点
①必须有足够的气源； ②需要压缩机组和地面高压气管线，地面设备系统复杂； ③一次性投资较大； ④系统效率较低。
②油管内的压力分布以注气点为界， 明显的分为两段。在注气点以上，由 于注入气进入油管而增大了气液比， 故压力梯度明显地低于注气点以下的 压力梯度。
③气举井生产时的压力平衡等式：
p w hG fL a G f( bD L )p wf 图2-36 气举井压力及其分布
（三）在给定产量和井口压力下确定注气点深度和注气量
图2-28 气举井（无阀）的启动过程 b—环形液面到达管鞋
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时，且液面下降很缓慢 时，则环形空间有部分液体被油层吸收。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。此时，启动压力由油管中静液面下的深
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。
图2-28 气举井（无凡尔）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，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。
度确定，即： pe h*g
一般情况下，气举系统的启动压力介于p e 和 p e 之间。
三、气举阀
(一）气举阀的作用
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。 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。
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)。
图2-29 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，而且当环空
液面降低到管鞋时，液体
并未从井口溢出，启动压
力与油管液柱静压相平衡。
即
h*
pe
h*g
D2 d2
已知：产量、注入压力、定油管压力和IPR曲线
计算：注气点深度、气液比和注气量 计算步骤 1) 根据要求的产量Qo由IPR曲线确定相应的井底流压pwf。 2) 根据产量Qo、油层气液比RP等以pwf为起点，按多相垂直管 流向上计算注气点以下的压力分布曲线A。
启动压力:当环形空间内的 液面达到管鞋时的井口注入 压力。
图2-28 气举井（无阀）的启动过程 b—环形液面到达管鞋
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。 井底流压随之降低，油层产液， 并随注入的高压气体一同排出 井筒，最后达到一个协调稳定 状态。
图2-28 气举井（无阀）的启动过程 c—气体进入油管
②按使凡尔保持打开或关闭的加压元件分为：封包 充气凡尔、弹簧加压凡尔、充气室和弹簧联合加压 的双元件凡尔。
③按井下凡尔对套压和油压的敏感程度又分为：套 压控制凡尔与油压控制凡尔。
(二）几种常用的气举阀简介 自学要点：
(1) 结构状况，类型； (2) 工作条件下阀的开启压力； (3) 工作条件下阀的关闭压力； (4) 阀的工作压差(阀的距)； (5) 静气柱压力分布计算相关式。
四、气举设计
设计内容：气举方式和气举装置类型；气举点深度、气液
比和产量；阀位置、类型、尺寸及装配要求等
（一）气举装置类型
开式装置
仅限于连续气举，下井的油管柱不带封隔器，使气 体从油套环空注入，产液自油管举出，油、套管是 连通的。
半闭式装置 封隔器封隔油套环空，其余均与开式装置相同。
闭式装置 箱式装置