套管气辅助举升工艺动态分析模型

在高气液比井中为了减少气体对泵效的不利影响,同时又能充分利用气体能量,采用套管气辅助举升技术是一个比较经济有效的选择。在井下合适深度下入气举阀,将环空气体返注回油管,利用气举原理可获得更高的系统效率。然而套管气源和压力无法人为控制,注气压力和注气量均随时间变化。为了验证设计参数的合理性,结合采油系统中各段的流动特点和采油设备的工作特性,考虑井下分离器和气举阀造成的套管气体量以及压力的变化,建立了套管气辅助举升过程的动态模型。通过比较有无井下分离器及气举阀时的油井生产参数变化,得到使用套管气辅助举升系统后,油井泵效提高、套压得以控制、上冲程载荷降低等结果,表明套管气可以用来辅助人工举升。研究还通过改变气举阀下入深度、直径以及开启压力,研究各参数对采油过程的影响,为套管气辅助举升工艺的设计提供了依据。     

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。     

柱塞举升作业的监测

监测柱塞在油管内位置可以帮助操作者了解柱塞举升系统的作业情况 ,从而优化油井的气液产量。通过监测声波发生信号可在地面跟踪柱塞在油管内下落的位置。柱塞下落通过油管接箍时会产生一种声波脉冲 ,利用传声器或灵敏的压力传感器可在地面监测到这种信号 ,经处理后的数字信号就显示出柱塞在油管内的深度、下落速度和油井压力与时间的关系。本文推荐的一种新型便携式数据采集系统可帮助操作者分析和掌握柱塞举升系统的工作特性 ,进而通过调节关井时间和液流时间以及其他作业参数 ,优化柱塞举升作业 ,提高油井产量。     

非常规气举技术在渤海Z油田的研究及应用

气举采油是目前使用最为广泛的人工举升方式之一,常规气举一般由配套的气举生产管柱及注气装置构成,需要在油管上设计布置多支气举阀,通过上部各级气举阀逐级卸载,将高压气体经最下级工作阀持续不断地注入到生产管柱,实际应用中常常出现卸载失败、多点注气等问题.非常规气举能够不改变原有生产管柱,利用井下工具代替气举阀作为注气点,是一...     

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。     

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     

非常规气举模式促涠洲12—1油田低产井产能翻番

中海石油（中国）有限公司湛江分公司近期摸索出一套实用型非常规气举采油模式，使部分油井产能翻番。这种气举方式不需要专门的气举阀，主要是将高压井伴生气补充至油套环空，并通过井下放气阀穿越封隔器进入油管，形成举升通道，为低产油井自喷提供新的举升能量。     

人工举升新技术

介绍了三种人工举升方式最新的15项新技术,包括:游梁式抽油机(7项)、螺杆泵(4项)、气举活塞泵(4项).游梁式抽油机显然是目前应用最为广泛的人工举升技术,它是由地面电机驱动系统提升油管柱中的抽油杆来驱动井下的往复泵工作的.螺杆泵系统是由地面驱动系统旋转抽油杆柱来驱动井下泵转子在弹性定子内举升液体.而在柱塞升举中,一自由移动的柱塞随流体进入油管中,然后通过地层气或从套管环空中注入的气体将段塞(主要是液体段)举升至地面.     

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（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     

闭环控制的人工举升系统

Schlumberger油田服务公司开发的自动化人工举升 (AAL)系统和具有自主知识产权的专用软件 ,能让石油公司采油专家和油藏专家在世界范围内任何地方对人工举升的地面和井下设备进行实时监控和操作。AAL系统通过对硬件、测量数据、信号传输系统和工具软件的有效集成 ,可采集数据 ,实现对远程非正常工作油井的参数调节。这一功能可以优化油藏开发 ,减小设备出现故障的可能性 ,避免油井的大量检修 ,减少井下作业时间及费用 ,降低生产成本。现场应用表明 ,AAL系统不仅能使油井处于最优工作状态 ,还可以控制注入井眼的压缩气体量 ,提高产油区气举效率 ,从而进一步增加原油产量。     

气举采油及“吐哈气举”

气举采油工艺:油田开发中,有些区块、油井地层压力低,地下原油仅凭自身能量无法流出地面,或者自喷生产产量较低。气举就是破解这些难题的一项技术。与有杆泵、电潜泵等工艺一样,同属人工举升采油方式。气举采油工艺将高压天然气从油管与套管环空注入井下,通过专用气举阀连续不断地进入油管,与地层产出油     

电潜泵举升工艺新进展

近年来,为了推动电潜泵举升工艺的进步,以Baker Hughes公司和Schlumberg公司为代表的各大石油公司推出了一系列新技术和新装备,包括:可替代有杆泵的低排量高效电潜泵;适用于高含气油井的大排量气体分离器;工作温度达260℃的耐高温电潜泵;可实时连续测量井下多项参数的Smart Guard电泵测试系统和Phoenix井下监测装置;可优化电泵系统和提高油井产量的电潜泵监测及自动化系统;现场应用效果良好的双电潜泵举升技术.本文对以上7项新技术做了简要介绍.     

气举排水采气系统效率计算方法探讨

气举是目前行之有效的人工举升排水采气工艺,适用于水淹井复产、助排和气藏排水.气举系统是一个非常严密的系统,包括压缩机组、注入通道、气举阀和举升通道几个部分.任一子系统的变化都将影响整个系统的运行.文章从系统的角度出发,基于能量守恒,建立了评价气举井系统效率、压缩机组效率、注气效率、气举阀效率、举升效率的数学模型.因为国内外少见相关的技术资料,所以文章的方法具有探索性.     

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.     

油井气举-电泵组合举升运行参数的联调优化

为了解决气举-电泵组合举升配产过程中由于低效工况造成的生产不协调问题，通过研究油井流入动态、井筒多相流动特性、举升工艺的运动学及动力学特征，以及相互之间的能量作用关系，建立了气举-电泵举升耦合数学模型。基于节点分析的方法，通过对油井工况进行分析，在此基础上形成了不同配产目标下气举-电泵组合举升运行参数的优化联调方法，给出了不同配产条件下的电泵和气举优化运行参数。计算结果表明，在气举-电泵组合举升系统出现低效工况时，可以利用采集的生产动态数据进行工况分析，结合分析的量化结果在产量变化时进行参数调整决策，科学设计气举-电泵井的频率-注气联调方案，实现油藏、井筒、双举升设备的协调工作，在不动管柱作业的情况下达到组合举升油井的高效运行。     

提高气举阀压控精度的调试方法——无气门芯充氮调试法

概况气举阀作为井下的压控型元件,根据井下生产压力和地面控制压力执行开关动作,起着切换油、套管井下注气通道的作用。气举阀压控性能的好坏,直接影响到气举系统的排液能力、举升效率、系统的压力稳定性和阀件有效工作期等重要的技术参数。通常,对非平衡式气举阀可由开瞬时的受力平衡方程导出气举阀井下开关压力的计算式。即:     

柱塞气举模型方程的建立及求解

柱塞气举是气举采油气的重要人工举升工艺技术之一,它通过以循环方式在整个油管柱内上下运动的柱塞,减少被举升液体的漏失,从而可提高气体的举升效率。柱塞举升工艺技术的关键是对柱塞运动的控制。建立了柱塞气举的模型方程,通过对模型方程的求解和分析,考察柱塞气举的动力学特性,为柱塞气举的优化设计提供新的计算途径。     

轮古油气田旋转清蜡柱塞连续气举新工艺

随着轮古油气田地层能量逐渐衰竭,部分自喷井逐步发生井筒积液,特别是部分原油超高含蜡油井生产过程中,蜡质大量析出堵塞井筒,加快油井停喷。为了解决上述问题,通过室内研究与现场试验,进行柱塞结构改良和举升工艺设计,研发出一套“柱塞内部中空带拉杆结构+柱塞外部旋转带螺纹刮刀结构”的一体化柱塞气举新工艺。该工艺解决了处于临界停喷状态下的原油超高含蜡油井举升困难的问题,实现了井筒高效清蜡和油气井连续生产的目的,现场应用4井次,累计增油7 810t,累计增气290.5×10⁴m³。旋转清蜡柱塞连续气举新工艺现场应用效果明显,已在油田进行推广,实现临界停喷高凝油井高效连续生产。     

海上油田电泵-智能气举管柱工艺研究

海上油田存在大量油气共生资源,由于现阶段采油工艺的限制无法实现油气共采,同时以曹妃甸11-6D平台为例的小型生产平台电力负荷达到上限。鉴于此,研发了海上油田电泵-智能气举管柱工艺技术。该技术采用耦合举升工艺,利用现有气源,在电泵上部增加智能气举阀,采用电泵-气举耦合举升方式,可以节省部分电量,减少油井关停造成的产量损失;同时能有效利用气藏能量,实现油气同采,提高油田开发效益。渤中29-4油田某生产井采用电泵-智能气举管柱工艺技术有效降低了泵负载,功率最低降至原功率的42. 08%。该技术解决了油气同采及电泵开采系统负荷过大问题,提高了举升效率。