新的气举举升技术

介绍的柱塞举升技术中 ,主要包括新的柱塞举升控制器 ,减压固定阀和成套柱塞举升技术。其中 ,美国Multi-Products公司的成套柱塞举升技术提供有自己的气源供应和压力 ,以确保在任何油井中进行柱塞举升作业 ,即使在许多产量递减的油井也可实现高产开采 ,是一种低成本的人工举升方法。在气举举升新技术中 ,新的技术进展包括一个可回收的井下光纤温度剖面录井系统和一个井场与办公室结合的智能化气举操作系统 ,其中Schlumberger公司的分布温度系统是利用天然气通过井下气举阀膨胀时产生的温度变化来监测油井的气举作业 ,利用该系统 ,操作者可实时了解气举阀的工作情况以及油井的情况     

渐进柱塞系统

Weatherford公司研制成功的渐进柱塞系统采用多级柱塞,可优化油井举升气的使用。该柱塞系统利用多级间的气体或最下级下方的气体举升井液。通过对举升气的优化,该柱塞系统可使气液比降低179~540m3/m3,同时也可减小举升要求的地层压力或套压。该柱塞系统可用于以下油井:位于常规     

油井无电缆传输测试工艺技术

油井无电缆传输测试工艺技术可解决无法实施常规测试方法录取动态生产资料的油井生产测试问题。该工艺技术在油井检泵作业施工期间进行，测试仪器和无电缆传输系统随泵下入井内，测试得到的数据转换为声波信号，沿油管传输到地面，被安装在井口的声波接收探头接收。通过数据处理与解释，得到该井目前生产状态下的动态资料，可实现油井长期、实时监测。经华北油田4口井现场试验，效果较好，为油田开发方案的制定提供了较为准确的资料。     

基于Fluent软件的新型柱塞气举流场的数值模拟

新型柱塞在结构上较常规柱塞有了较大改进,使柱塞在下落时所受到的阻力更小,下落速度更快;但由于柱塞与油管之间存在间隙,举升时仍有部分液体回落及气体窜流。针对这种情况,运用Fluent软件对油管内部柱塞周围流场进行了数值模拟计算,得到了柱塞周围流场的压力及速度分布,并对不同外壁结构的柱塞举升流场进行了计算,对其气窜速度进行了对比分析,对开槽柱塞在不同压差条件下的速度进行了模拟计算,为以后计算柱塞气窜量、液体漏失量及优化柱塞结构提供了理论依据。     

新型井下遥测系统

美国哈里伯顿能源服务公司利用声波遥测系统 (ＡＴＳ)首次在荷兰海上一口油井进行数据采集。这种专利型测量系统通过采油油管以声波信号形式传送数据 ,不用电缆即可在地面监测到井下油层的数据信息 ,其主要用途是油井测试。遥测系统传感器组件是装置在油管内并且由油管传送到井下。这种靠电池供电的传感器组件以每 2ｍｉｎ间隔传输数据 ,可以连续工作 2 0ｄ。哈里伯顿能源服务公司声称 ,其新型井下遥测系统不用电缆传输 ,提高了数据传输的安全性 ,减少钻井时间 ,提高了工作效率。在荷兰海上油田Ｋ断块的Ｋ12— 16油井上进行首次油井测试。双…     

人工举升工艺新进展（一）

介绍了在 4种人工举升工艺上的 2 2项近期成果。其中 ,游梁式抽油机 10项 ,螺杆泵 5项 ,水力活塞泵 4项 ,气动举升 2项和柱塞举升 1项。游梁式抽油机仍然是应用最普遍的人工举升方式 ,它由一套电机驱动的地面系统举升油管中的抽油杆 ,以实现井下泵的循环往复工作。螺杆泵系统是靠地面的驱动头转动抽油杆 ,从而驱动井下的转子在弹性定子中工作 ;水力活塞抽油系统由采用液压驱动活塞的往复地面抽油杆举升系统和由加压流体驱动的井下水力泵组成。气动抽油机涉及到由高压天然气驱动的地面活塞 /汽缸的工作 ,天然气来自油井环空或外来压缩气。柱塞举升是一套使用油管 /抽油杆较少的系统 ,它靠来自地层的地层气压力来驱动套管管柱中的柱塞 ,从而实现举升井液的目的     

柱塞增强腔室气举技术

柱塞增强腔室气举技术是一种新的气举技术，它通过在腔室气举中增加一个间歇运动的柱塞来增强气举和柱塞举升的能力，提高举升液体的效率。在间歇气举中，它可有效地减少液体的回流量。柱塞举升是在柱塞上方的液体段塞和柱塞下方的能源之间形成一个固体界面，在柱塞上升过程中，可有效地清除油管上的附着物，采用一种同轴机械设计，将井下油管与采油层段隔开。柱塞增强腔室气举技术在现场试验表明，对增产与产量下降的地层均具有明显的效果，对煤层气的开采更具有吸引力。该技术带来的效益主要是：(1)通过高效率地驱替井底产生的液体，可以使产生的油气流最大化；(2)以人工方式创建了频繁循环所需的压力以及从井底排水的最大化；(3)将液体从井中除去的同时还将它们分散在较大截面的区域内，使排水压力最小；(4)套管、油管环空内的连续生产减缓了压力波动，并对地层的压力波动有明显的改善作用。     

柱塞举升动态模型研究

在对柱塞进行动力学分析的基础上,结合节点系统分析方法,从柱塞举升系统的整体出发,建立了柱塞举升动态模型,模型由相对独立又互相衔接的4个子系统构成:上行阶段、油井续流阶段、柱塞下降和压力恢复阶段,结合油井流入动态可实现对柱塞举升系统的设计计算.通过理论证明和实例验证,该模型具有较好的可靠性和较高的精度,能够对柱塞运动的全过程进行计算分析,为柱塞举升优化设计提供了理论基础.     

柱塞举升优化设计及敏感性分析

基于系统节点分析，建立了柱塞举升优化设计方法。利用该方法分析了柱塞举升主要生产指标（套压、产液量、日循环次数）以及柱塞运动状态的影响因素：生产气液比对柱塞上行运动速度和地面初始套压的影响，举升深度对地面初始套压及柱塞到达井口速度的影响，周期举液量对地面初始套压的影响，分离器压力对地面初始套压的影响以及油管尺寸对地面初始套压的影响。分析了地面初始套压与日循环次数的关系，每循环所需气量与日循环次数的关系以及日产量与日循环次数的关系；确立了柱塞举升优化设计的主要影响因素，为提高柱塞举升工艺设计的准确性和可靠性，提供了分析手段和参考依据。     

产水井柱塞气举生产制度优化

柱塞气举是利用柱塞在油管中气体和液体之间形成固体界面,减少气体窜流和液体回落,从而提高举升效率的技术。生产制度合理性直接决定气井柱塞气举排液效果,现场常用制度优化法、时间优化法、压力优化法等方法优化生产制度。其中制度优化法存在耗费时间长、无法达到最优化问题;时间优化法、压力优化法均需结合地面集输工艺,在综合分析计算套管压力、积液高度、关井时间及柱塞上行速度等参数基础上,通过现场运行情况进行微调,存在计算过程复杂、误差大及优化效率低等缺点。通过合理划分柱塞运行阶段,分析优化阶段运行参数,总结提炼出了优化柱塞气举生产制度各阶段载荷因数计算,现场应用取得较好的效果。     

软柱塞可捞固定阀抽油泵的研究与应用

油井检泵作业时,通常将整个抽油泵从井内起出并更换新的抽油泵。针对这一问题,研制了软柱塞可捞固定阀抽油泵。该泵柱塞以氟塑材料为主并添加辅料加工合成,耐磨性强,外表面有磨损时,可通过膨胀自动补偿,不会增大与泵筒的配合间隙。进行检泵作业时只要将柱塞连同固定阀一起起出地面更换损坏部件即可,不用进行起油管作业。现场应用表明,该泵可实现不动油管进行检泵作业,降低油井的作业成本,对提高油田开发效益具有积极作用。     

柱塞气举全过程动力学模拟研究

柱塞气举是通过在油管柱内上下循环运动的柱塞把地层产液举出地面的人工举升方法。一个完整的柱塞举升周期由柱塞上行、液段产出、气体放喷及液段再生四个阶段组成。应用质量和动量守恒定律,依据举升中的动力学分析,建立全过程举升动力学模型,能够研究柱塞举升过程中的柱塞位置、速度、加速度、压力、注气量、举升液量、举升周期等参数的变化规律及各参数间的变化关系。通过编制计算机程序,以实例井对模型进行了验证。计算表明所建立的动力学模型能够正确反映柱塞气举的周期特性,从而预测举升过程中各关键参数的变化规律及系统动态特征,为柱塞气举设计提供了新的计算途径。     

人工举升工艺新进展

介绍了 4种人工举升工艺中的14项近期成果。其中 ,游梁式抽油机 7项 ,柱塞举升 3项 ,气举 2项和螺杆泵 2项。游梁式抽油机仍然是应用最普遍的人工举升方式 ,它由一套电机驱动的地面系统举升油管中的抽油杆 ,以实现井下泵的循环往复工作 ;螺杆泵系统是靠地面的驱动头转动抽油杆 ,从而驱动井下的转子在弹性定子中工作 ;在柱塞举升中 ,自由移动的柱塞下落通过油管或套管中的流体 ,然后在高压机构或注入气作用下携带流体段塞返回到地面 ;气举系统从油套环空注入高压气体 ,通过气举阀进入油管 ,降低油管内液体密度并将其举升至地面。     

组合油管柱接力式柱塞气举装置研制

深井采用不同直径组合油管,常规柱塞举升不再适用该油管.提出了一种应用于上大下小组合油管柱的新型接力式柱塞气举装置.这种装置在结构上能够满足深井采用组合油管的要求,为深井柱塞排水采气与柱塞举升采油提供了一种新的思路.介绍了这种装置的结构、特点以及工作过程.     

新型稳定PDC技术可减少坚硬岩石层钻井成本

美国得克萨斯州泰勒公司开发出一种新型减压固定阀 ,它带有一个集成减震器弹簧装置 ,减少油管柱中潜在的、不必要的液体。柱塞举升的概念是当柱塞每次循环到达地面时尽可能多地从井眼排出液体 ,如果经营者使用带有标准球阀座的固定阀 ,当流体断塞太大时 ,运行将受阻。环空中的积聚压力不可能允许足够的举升气体将柱塞和液体段塞带到地面 ,从而导致充液状态。出现这种状态 ,如果安装了减压阀 ,经营者就可以在井口处调节平衡油管和套管压力 ,使液体有效地从油管中排出。当油管柱增加的压力压缩减压弹簧 ,并使密封槽孔的阀座移动到环形空间时 ,…     

大斜度井连续油管内柱塞气举实验及动力学模型分析

连续油管工艺已广泛应用于大斜度气井生产。利用其优势，本文提出了一项新的连续油管柱塞气举复合工艺。与常规油管相比，连续油管内壁存在焊缝且由于大斜度造成其曲率连续变化，导致柱塞在连续油管内进行举升时偏离轴线，致使常规油管柱塞运动模型不能准确描述柱塞在大斜度井连续油管内运动特性。为了准确描述柱塞在连续油管中的运动特征以提高排水采气效率，设计并建立了大斜度井连续油管柱塞气举实验装置，开展了柱塞通过性实验和柱塞运动特性实验，对弹块柱塞上下行程的位移、速度进行了监测和分析。结合连续油管柱塞运动测试结果，引入轴线偏移量修正流体运动摩阻，建立了考虑柱塞偏心的连续油管柱塞举升动力学模型。计算结果表明，周期循环内，连续油管内柱塞运动实际速度值与预测速度值误差小于10%,该模型能够较好反映柱塞气举时的运动特性，为大斜度连续油管柱塞气举的优化及排水采气效率的提升提供了依据。     

国外抽油技术的新发展(二)

1999年 ,美国和加拿大石油机械制造商在螺杆泵、水力泵、气动举升及柱塞举升采油技术装备方面共取得 12项研究成果。在螺杆泵 (PCP)技术方面 ,开发了新型PCP定子、高扭矩PCP抽油杆、地面驱动头与液压刹车系统、无漏失盘根盒及泵控制器 ;在水力泵技术方面 ,研制了水力长冲程抽油泵系统、超长冲程有杆泵系统、水力泵油管泄油器和多相泵柱塞密封装置 ;在气动举升和柱塞举升技术方面 ,推出了气动抽油系统、气动抽油机及套管柱塞系统。对以上技术装备的原理、结构和性能特点作了简要介绍     

一种特殊的柱塞气举方法:分体式柱塞气举

柱塞气举是间歇气举的一种特殊方式,柱塞作为一种固体的密封界面,将举升气和被举升液体分开,减少气体流窜和液体回落,提高举升气体的效率。文章介绍了一种新型柱塞———分体式柱塞,研究了其工作原理、适应的工作环境,以及在油田现场应用的效果。把这种柱塞应用于排水采气工艺,可明显的改善井底状况,气井的产量可得到大幅度提高。     

运动柱塞与油管内壁环缝间的气液逆流特性

柱塞气举技术已成为国内外经济性较高的排液采气关键技术之一，但由于柱塞与油管内壁环缝间液体漏失和气体上窜降低了柱塞气举排液率甚至造成举升失败。因此，为优化柱塞气举结构以提高举升效率，构建了运动柱塞与油管内壁环缝间气液两相逆流数值模型，研究了柱塞结构与上行速度对环缝内气液逆流流型转变以及逆流密封性能的影响规律，揭示了柱塞与油管内壁环缝内的气液逆流密封机理，提出了强化气液逆流密封性能的最优上行举升速度与柱塞结构优化方向。研究结果表明：(1)在柱塞表面添加槽式结构可显著改善柱塞与油管内壁环缝间的气液逆流密封特性，且矩形槽柱塞举升效果优于梯形槽柱塞；(2)当矩形槽室宽度小于深度时，气液难以充分混合而呈气液分层流型，气相涡旋将液体挤压在槽内壁面，环缝内流体速度衰减较小，气液漏失量较大；(3)当矩形槽室宽度是深度的2倍时，槽内呈气液搅拌流型，出现两相涡旋并引起气液流速的衰减，减小了举升过程中的流体漏失；(4)柱塞平均上行速度为5 m/s时，槽式柱塞与油管内壁环缝间气液流动密封性能最佳。结论认为，选用槽室宽度是深度2倍的矩形槽柱塞并控制其举升速度趋近于5 m/s，可有效提高柱塞排液效率，该研究成果可以...     

智能柱塞气举排液采气工艺在低渗致密气田的应用

1.柱塞排水采气的原理 柱塞排水采气基本原理就是在油管内投放一个柱塞,形成人为的气液之间的机械界面,由地层和套管积蓄的天然气推动柱塞从井底上行,把柱塞之上的液体排到地面,柱塞上行时,由于柱塞阻挡了液体的下沉,减少了滑脱损失,大大提高了举升效率。