喷射气举适应井优选及优化设计研究

针对气举井最下面安装一个G/L型射流泵与上面多级气举阀组合成的喷射气举,因射流泵工艺设计受油井多因素约束控制,目前还没有形成一套可行的喷射气举井优选和工艺设计方法,展开了研究。首先根据G/L型射流泵质量守恒、动量守恒、能量守恒和气体状态方程导出了射流泵排出口压力的计算公式,再将连续气举工艺设计与射流泵工艺设计结合起来,巧妙选取最深注气点为动态求解点,运用节点分析方法,导出了两种工艺组合的喷射气举井优选和喷射气举设计方法,最后通过实例给出了喷射气举生产动态曲线和给定注气量条件下的喷射气举设计,并与常规气举进行对比,解决了油井优选和工艺组合设计的难题。     

喷射气举采油工艺

喷射气举是综合气举采油和射流泵采油的优点而发展起来的一种新的采油工艺。它是在油井最下面的气举阀部位安装一个G/L型射流泵,或在其上部的适当位置(经详细计算确定)再装一个或几个射流泵组合而成。射流泵利用气举采油用的注入气作为动力源。射流泵造成的井底低压使生产压差增大,地层供液量增加,油井增产、生产效率也大大提高。本文较详细地介绍了喷射气举原理和国内外应用情况,并指出喷射气举特别适用于深井、高温升、出砂井、斜井、弯曲井和水平井等特殊井的采油。     

气体对射流泵效率的影响

射流泵采油一直被人们认为效率低而在应用中受到限制,除影响射流泵效率的几何因素外,人们对气体和动力液介质的密度影响射流泵的抽油效率的认识不尽一致。针对这个问题,综合分析了国内外有关文献,进一步研究了气体对射流泵效率的影响,给出了液／液气两相射流泵设计效率和实际计算效率的计算模型。根据现场使用射流泵的实践,提出用射流泵抽油时,在有液／液气两相流态的情况下,气体在举升过程中作功有助于液体举升到地面,即有效地产生了“气举效应”,使射流泵效率得到提高。     

常压页岩气井排采工艺的研究—以彭水区块为例

通过在彭水区块开展电潜泵、射流泵、气举等排水采气工艺的研究,认为常压页岩气井在排采的不同阶段应采取不同的排采工艺:对于无自喷潜力井,采取大排量电潜泵快排-射流泵排采模式;对于有自喷潜力井,采取大排量电潜泵快排-自喷生产-气举排采模式。     

注气助推柱塞气举技术在塔里木轮南油田的应用

针对轮南油田(TⅢ、JⅢ、JⅣ油组)有一些高气油比(300 m3/t以上)、低产(30 t/d以下)、结蜡的井,停喷后无法用电潜泵、有杆泵生产,常规柱塞气举因地层压力低,无法将柱塞推至地面;连续气举举升滑脱损失大,提出了注气助推柱塞气举工艺技术来解决生产中出现的问题,为这类井开采提供了一种思路.该工艺的特点是采用半闭式管柱,利用常规连续气举气源向柱塞底部注气,提供举升动力;利用柱塞气举的柱塞往复运动减少举升过程的滑脱损失,提高举升效率,节气并实现自动清蜡;利用移动气举—制氮车进行启动排液;构成了注气助推柱塞气举工艺.该工艺2010年全年在4口井合计增加原油产量2 935 t,年节约气举气1 923×104 m3,消除了机械清蜡的风险,保证了工艺安全,为低产、高气油比、结蜡井的开采提供了一种开采方法.     

SLB气体喷射泵技术的研发与应用

针对吐哈油田低压、低孔、低渗的油藏特征,开发出适合低产井的喷射气举采油接替技术。通过对气体喷射泵原理及结构设计的研究,研制出多级投捞式SLB气体射流泵和配套投捞工具,满足了油田现场的需要,经S613井等井的现场试验,达到增产、节气、防蜡和提高气举井举升效率的目的。     

国外人工举升技术新进展

人工举升包括气举和机采;后者又可以细分为电潜泵机采、梁式泵机系、水力活塞泵机采、射流泵机采等。已发展成为提高采油速度的常规工艺手段,现就国外有关进展作一介绍。     

酸性气田CO2二级射流泵排水采气工艺模拟研究

川渝地区酸性气田众多,由于气井腐蚀及油套不连通限制了部分工艺的应用。对于产水气井,射流泵是常用的排水采气工艺措施之一。采用射流泵排水采气具有排液周期短、施工工序少、井下无运动部件等优点。但是,一级射流泵吸入压力低,容易出现气蚀现象。设计了二级射流泵,通过模拟表明:二级射流泵能增大吸入压力,有利于降低气蚀的发生; 考虑到水、天然气或氮气等常规“动力液”的不足,提出采用二氧化碳代替常规动力液。通过Fluent对一级射流泵和二级射流泵排液采气工艺进行数值模拟,对混合比、压力、速度参数进行分析,优化设计具有最佳参数的二级射流泵。为酸性气田排水采气提供了新的工艺方案。     

气体加速泵排水采气举升效率研究

气体加速泵是结合气举工艺和喷射泵工艺的优点而发展起来的一种开采工艺设备,在国内外都有较广泛的应用,但对其举升效率和两相流方面的研究还未曾见报道。研究了气体加速泵的工艺原理以及气举的举液机理研究现状,从气举能量角度建立了气体加速泵排水采气举升效率计算模型。模型考虑了压能、热能、位能、膨胀能以及动能。算例分析表明,气体加速泵能较大幅度地提高气体举升效率。比较无滑脱压力梯度和Hagedorn-Brown方法以及Schmidt计算的压力梯度与实测压力梯度,表明气体加速泵能充分减小两相流压力损失。     

射流增效装置在中高油气比抽油井的应用

针对文留油田中高油气比抽油井存在抽汲效果不理想的问题,开展了射流增效装置的研究与应用。叙述了其基本原理和工艺设计,提出通过对有杆泵采油井实行三级优化,可有效减小井筒流体密度和液柱载荷,降低井筒内流体流动阻力,提高抽汲效率的新防气理念。31口井的应用表明,平均泵效提高10·4%。该技术可用于有杆泵抽油井、气举井、气井、电潜泵采油井等各种举升方式的井,可提高抽汲效率、增加油气产量,延长生产周期。     

喷射泵有杆泵接替举升工艺探讨

举升原理是通过套管式反循环喷射泵(动力液从油套管环空进入,由油管返出)将油层产出液举升到一定高度,再由有杆泵系统接替举升至地面.介绍了接替举升系统的工艺设计方法、喷射泵参数匹配设计方法和两泵之间的关联设计方法.举升工艺在胜利桩西油田的桩52-10井进行了现场试验,设计有杆泵下深1650m,喷射泵下深2250m,接替高度600m.结果显示,在试验前后有杆泵系统相似的情况下,接替举升使抽油机最大负荷与最小负荷的差值变小,且最大负荷有较大下降,油井日产液、日产油增加.表明接替举升有效地改善了抽汲系统的工况,具有明显的增产效果.     

轮南油田三叠系油藏气举采油的选择及应用──兼与窦宏恩同志讨论

轮南油田三叠系油藏机械采油方式自1991年决定采用气举以来,目前已建成压气站一座,有20余口井投入气举采油,而且生产正常。但有人对此提出了不同意见,认为该地区的机械采油应首选水力活塞泵。针对这一问题,本文重申了该油藏的机械采油设计原则,论述了利用油井供排协调原理预测机采井生产可行性的基本方法,由此得出的气举参数与现场实际生产数据相吻合。同时分析了该油藏选择气举采油的主要依据,对气举和水力活塞泵采油在该油藏的适应性进行了对比分析,澄清了气举测试工艺、注气压力设计等有关问题,并对进一步提高该油藏的气举开采提出     

组合举升套管式射流泵研制

根据单井双泵组合举升比单一有杆泵举升能更有效地开采高压、高粘、低渗透、低液面油井的新构想，开发了“有杆泵＋射流泵”单井双泵组合举升工艺，介绍了与之配套的套管固定式井下射流泵的研制和试验情况，引入了射流元件的参数匹配相关式，并给出了匹配步骤。试验结果表明，新开发的单井双泵组合举升工艺及与其配套的套管式射流泵切实可行。与单一有杆泵举升相比，在相同条件下，“有杆泵＋射流泵”单井双泵组合举升可显著降低有杆泵下入深度，减轻抽油机载荷，改善油井抽汲条件和产出波的运移性，增油效果显著。     

电泵气举智能耦合举升工艺技术研究

海上已开发的油气田中存在大量与油藏共生的天然气藏。在以往开发中单独开采气层或者油层,不能实现油气层同采,其原因在于二者产量和压力难以平衡。为提高油气资源利用率及采收率,开发了电泵与气举智能耦合举升工艺,可根据生产需要实现自喷、气举、电泵、电泵与气举4种举升方式的任意转换,达到油气同采中压力与产量的协调,且可适用于各阶段的排液需求,延长管柱使用寿命。该工艺实现了可控制的油气同采,合理利用了气层的能量和气体的举升能力,充分释放油层的产能,既能增加生产井油气产出,也减少了后期人工举升的投入。该工艺还可用于深水井筒举升及远输,具有较好的应用前景。     

同心双管射流泵排采工艺参数设计及应用

要使同心双管射流泵排采技术获得较好的生产效果,还须合理配置射流泵泵芯结构参数、地面泵工作参数和井下管柱尺寸等工艺参数。鉴于此,在射流泵参数计算模型的基础上,综合考虑气井生产条件下管柱内流体流动摩阻、接箍处混合液流体压降损失、受产出气影响的油套环空井底流压及射流泵的特性方程等,建立了更加完整的同心双管射流泵排水采气工艺关键参数设计模型,并结合现场需求设计了3套参数计算方案,编制了设计软件。将计算结果与现场生产参数进行对比,并利用现场数据分析摩阻系数对计算结果的影响。计算分析结果表明,所建计算模型及设计软件可靠,计算结果与现场生产数据一致,但模拟时需根据所选泵芯有针对地选择摩阻系数,以使设计结果更加准确可靠。研究结果对于射流泵排采工艺技术的现场应用具有一定的参考价值。     

柱塞气举排水采气技术优化研究

柱塞气举排水采气技术优化是决定柱塞气举效果的关键,本文根据柱塞气举运动特征,分析了柱塞气举机理,建立了柱塞气举排水采气动态及数学模型,分析柱塞气举影响因素,以柱塞试验后平均日产气量最大化为优化目标,确定优化约束条件,建立设计模型,确定合理的优化方法.通过现场试验验证,试验效果良好,为柱塞气井工艺设计提供技术支撑.     

试油测试一体化技术在冀东油田的应用

试油测试一体化技术是将＂射孔—地层测试—排液＂三项工艺集于一套管柱上,实现了一套管柱完成多项试油作业。冀东油田引进了＂射孔—地层测试—射流泵排液＂、＂射孔—地层测试—氮气气举排液＂试油一体化技术,目前使用较为广泛的是采用MFE工具、STV工具及负压测试阀系列的一体化工艺技术,集深穿透射孔技术、地层测试、射流泵排液技术优势为一体,在准确获取各项地层参数的同时减少洗压井次数、防止地层二次污染。     

低渗透油藏喷射泵电潜泵组合深抽工艺研究及应用

供液能力较差的深井举升工艺效果一直不很理想。通过研究,应用喷射泵电潜泵组合深抽工艺取得了较好效果。对工艺系统及参数选择作了介绍,试验表明工艺系统可靠性高,提升效果好,对低渗深层油井是一种适应性较强的举升工艺。     

水力射流泵排水采气工艺技术及应用

论述了水力射流泵排水采气工艺技术的工艺原理、结构特点、效益以及川渝气田纳30井水力射流泵排水采气工艺的现场应用情况，证明了该技术的有效性和可推广性。随着射流泵产品的不断更新和应用水平的提高，在川渝气田条件合适的井中大量应用该工艺，可有效提高有水气藏的采收率，降低成本和提高经济效益。