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
入油管，注气量失控； 关井后开井需重新排液，延迟 开井，且液体反复通过气举阀， 易造成气举阀损坏。
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
压力、注入气量等参 数对气举注采系统的
影响。
qinj
气举特性曲线
单井生产的注气量与产液量的关系，表征投入与产出的关系。
最大产量 对应极限气液比的注气量，此时油管压力 梯度最小。 最大产量
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
1、连续气举
连续气举的举升原理与自喷井相似，它通过油 套环空将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举 阀进入油管，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压时，液体就被举升到井 口。连续气举适用于供液能力强、地层渗透率较好 的油井。
根据气举采油方案确定的气举方式，对油管尺寸、注气压力、 井口回压等参数进行敏感性分析，在优化参数的基础上，结合完井 工具的性能，即可进行气举井的单井设计。
设计方法：
基础 资料
动态曲 线建立
经济曲 线建立
Qg、Ql 确定
工艺 方案
管柱结 构设计
工艺参 数设计
气举阀 分布设计
一、设计原则
在连续气举井选井和设计时应遵循以下 基本原则和要求：
各位同学 大家好
采油方法 --气举
气举工艺适用范围
自喷油井 启动与 增产
水淹气井 排液采气
气举采油
油井压裂 酸化排液
排液求产 排液找水
注水井 措施排液
各机械采油方式适应性
很好
腐蚀性
好
中等
砂
高气液比 深井
适 应 性 强
差
蜡
有杆泵
水力泵
电潜泵
气 举
一、什么是气举采油 ？
1、定义：气举采油是指当地层供给的能量不足把原油从井底举升
气举设计发展过程
• 1962 Camco 公司针对注气压力控制气举阀研究 了一套设计方法 • Shell 公司首次综合了气举阀动态数据，提出了 一套设计方法，但未推广到其它类型的气举阀 • 1967--1980 Brown、Kanu• 和Mach相继提出了一些 改进措施 • 1984 美API提出连续气举设计标准 • 1980 Brown将节点分析用于连续气举设计 • 1990 Schmidt• 考虑了气举阀动态和不稳定 常用布阀设计方法：注气压力递减法 变油压梯度法
目的是保证气举井正常工作, 气举效益最好 。
dPr1 dPr 2 dQg1 dQg 2 dPr 3 dPr 2 dQg 2 dQg 3 .......... .......... ... dPr ( n 1) dQg ( n 1) dPrn dQgn
Q
j 1
n j 1 gj
n
gj
QG
约束条件是： Q Q 即各井的注气量不能大于系统提供的总注气量 。
A：按井口油压，配产等确
定油管内流动压力分布 B：环空注气压力分布线； D：阀设计油压线，由井口 处取压力pwh＋0.2pso与注
A
2# 3#
气点处油压连成直线；
注气点
4：从pwh开始的静压梯度线
• 气举阀相关参数
（1） 确定各阀的注气压力（打开压力）pvo和流压 pt及对应的温度。
（2） 阀尺寸的选择。根据嘴流公式或相应图版选 择气举阀尺寸，阀尺寸不可太小，否则不能 通过足够的气量，使高产的气举装置无法卸 载。一般工作阀的尺寸通常应比最后一级卸 载阀大一个尺寸，以保证卸载后正常作业。 （3）确定各阀的关闭压力pvc和最小流压以及充气 压力和地面调试压力。
2
气举阀参数 a） 气举阀孔径，mm； b） 阀座孔眼面积，mm2； c） 波纹管有效面积，mm2。
3 地面注气参数
a） 注气启动压力，MPa ； b） 注气工作压力，MPa ； c） 注入气相对密度 ； d） 日最大供气量，m3/d。
连续气举设计 设计内容 (1) 生产参数:注气量、产量 (2) 气举方式:连续气举、间歇气举 (3) 气举装置类型:开式、半闭式、闭式 (4) 气举阀参数:类型、各级阀深度、尺 寸及装配要求
适于液面较高的连续气举井
③ 半闭式 在半闭式管柱结构的基础 上，在油管底部安装固定阀（
单流阀）,其作用是在间歇气举
时，阻止油管内的压力作用于 地层。 一般应用于间歇气举井。
固定阀 封隔器
(4) 气举阀分布设计
① 气举井压力剖面 • 气液多相流压力 分布计算 • 油井流入动态 • 注气压力分布 • 阀通气量计算
Linj
pt
pko
pwf p
qo q
• 优选气液两相上升管流模型
Hagendorn-Brown(1963) 垂直油井或高含水气井 Orkiszewski(1967) Duns-Ros Mukherjee-Brill(1985) Beggs-Brill(1973) Aziz (1992) Hasan-Kaber(1985) Ansari机理模型(1990) 垂直油井 垂直油井 垂直、定向井或地面管线；高含水气井 垂直、定向井或地面管线；高含水气井 垂直油、气井 垂直油井 垂直油井
气举优化配气
产 出 效 益
K＝1
对于气举效益曲线,当切 线的斜率等于1时,此时的产 出效益的增量正好等于投入 的成本的增量，该点为最佳 经济点。
注气成本
气举优化配气模型
对每口井建立当前利润值Prj随注气量Qgj变化的关系式
2 Prj a j Q gj b j Q gj c j
解方程式系统：
增压气举地面工艺流程图
二、为什么要采用气举采油 的方式？
1、气举采油的优越性：
举升度高，举升高度可达3600m以上；
产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井； 适用于斜井、定向井；
适应于液体中有腐蚀介质和出砂井；
特别适应于高气油比井； 操作管理简单，改变工作制度灵活。
三、气举采油有哪几种 工作方式？
到地面时，油井就停止自喷，为了使油井继续出油，需要人为地把气体（天然
气）压入井底，使原油喷出地面的方法。
2、原理：气举采油是通过向油套环空（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，气体膨胀功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。
G
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
间歇气举
开式气举
半闭式气举
闭式气举
目前采用的半闭式气举管柱示意图
858m 第一级工作筒 2-3/8加厚油管 1490m 1950m 2310m 2550m 2630m 第二级工作筒 第三级工作筒
ห้องสมุดไป่ตู้
第四级工作筒
第五级工作筒 第六级工作筒 （内含排液阀） Y221-115封隔器
喇叭口
１.气举采油优化设计技术
H
L
注气点 平衡点 Δp pwf
④ 布阀设计
主要内容 确定注气点的位置，注气点以上所需 下入的气举阀数量，气举阀的下入深
度，气举阀的尺寸及调试参数等
设计方法 常用连续气举布阀设计方法包括变地 面注气压力法和定地面注气压力法两 种。
• 设计方法二：定地面注气压力设计法
pwh pso pko B D 1# C Twh