文档介绍：连续气举工艺
刘建仪:**********
西南石油学院

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
国内外主要气举布阀设计方法:注气压力递减法、变油压梯度法
气举是指人为地从地面将高压气体注入停喷(间喷或自喷能力差)的油井中,以降低举升管中的流压梯度(气液混合物密度),利用气体的能量举升液体的人工举升方法。
气举流程
气举的优劣
气举的工作介质:一般为天然气
适用于:高气液比的直井、斜井、丛式井、水平井以及小井眼井的采油和气井排水采气,也可用于油井诱喷或增加井的产量、注水井排液和修井排液作业
气举的举升深度和排量变化灵活
井口和井下设备比较简单,管理方便
对于高气液比、含砂及含腐蚀性介质的井,其应用条件较其它人工举升方式更具优势。
但气举要求稳定充足的气源,采用压缩机增压其地面设备一次性投资大。
一、气举采油方式及气举管柱
气举采油方式
连续气举
间歇气举
柱塞气举
腔室气举
气举管柱结构
开式管柱
半闭式管柱
闭式管柱
二、气举的启动压力与工作压力
向油套环空注气,液体被挤入地层和油管,液面上升,压缩机的压力不断升高
液面下降到管鞋时,压缩机压力达到最大,称为启动压力pe
注入气与油管内的液体混合,压缩机压力随之下降
地层流体就流入井内,压缩机压力又有所上升
达到稳定生产时的压缩机压力称为工作压力po。
压缩机额定压力小于启动压力,气举将无法启动。启动压力的大小与气举方式、油管下入深度、静液面位置以及油、套管直径有关。
三、气举阀
启动压力较高,压缩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
在油管不同深度处安装气举阀,实现降低启动压力的目的
高压气注入油套环空,气体从阀孔进入油管,降低阀孔上部油管内的混合液密度,油套环空中的液体进入油管,液面降低。当油管内压力降到某一界限时,环空液面下降到第二个阀孔。第一个阀孔关闭。依此类推,直到油套环空的液面下降到油管管鞋,液体排出井筒,油井正常生产。
1、气举阀的分类
按压力控制方式,可分为节流阀、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四种类型
按气举阀在井下所起的作用,可分为卸载阀、工作阀和底阀。
按气举阀自身的加载方式,可分为充气波纹管阀和弹簧气举阀。
按气举阀安装作业方式,可分为固定式气举阀和投捞式气举阀。
2. 充气波纹管气举阀的结构特性
在波纹管内预先充入氮气,构成加载单元——由可伸缩的风包和充气室组成,起到类似于弹簧加载的作用。
充气波纹管、阀杆、阀球、阀孔等是其基本的构成。
多数气举阀都在阀孔下游设有单流阀,以防止逆流
3. 充气波纹管气举阀的静力平衡
pd为井下波纹管腔室的充氮压力,pt为阀处油压,pc为阀处套压风包的承压面积Ab和孔眼的进气通道面积Ap,以及气举阀孔面积与风包面积之比R=Ap/Ab