文东油田气举采油井举升效率评价与应用

为提高气举井举升效率,通过建立气举井系统效率计算的数学模型,对文东油田气举井进行了效率计算和评价,确定了影响气举井效率的因素,并采取了相应措施提高气举井效率.该项目的研究与应用,实现了气举井举升效率评价的科学化,提高气举技术水平.     

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.     

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美国Amoco公司和巴西Lima等人分别在几口枯竭油井中进行了称为Ball Pump和Pig Lift的间歇球塞气举试验。实践证明，采用U型双管柱（一注一采），随注入气流投入球塞，在举升气液相间形成固体界面，有效地防止液体滑脱，其增油节气效果十分显著。我们开展的球塞连续气举实验也充分证实了这一结论。文章针对低压低效连续气举井普遍存在的液相滑脱损失严重的核心问题，提出了描述球塞连续气举系统举升管柱中气、液、球三相流动的理论和数值模拟方法。数学模型考虑了流体流动状态的瞬变性和气液两相流特性，模型的数值化处理采用长度和时间的有限差分方法。以川西南威远气田威100井为例，计算分析了举升过程中各物理量随时间的变化规律，对比分析了常规气举和球塞气举的滑脱损失，并对投球频率进行了优选。这一理论研究成果为开展新型球塞连续气举现场选井和工艺设计提供了必要的技术手段。     

新型气举试验装置研制

球塞气举是一种新型高效的气举采油方式，可作为连续气举后期的接替工艺，提高举升效率。完成了球塞气举试验装置的结构和控制系统设计。该试验装置为排液采气井多相管流压降与流型实验、常规连续气举排液采气模拟试验和常规连续气举举升效率分析等研究提供了先进的手段。     

大水量气井电潜泵——气举组合排水采气工艺设计

当气井出水量过大时,采用单一电潜泵进行强排水开采,一般需要安装气体分离器以防止气体进泵,这样必然造成气井产出气能量无法对排水系统做功,使得排水采气系统能耗增加,大大提高了举升系统的启动压力,为解决此问题设计了电潜泵-气举组合排水采气工艺。介绍了该工艺的原理,即将气井自身气通过气举阀引入到油管中,利用地层气的能量减小上部油管柱的流体密度,降低举升管柱压力,以实现减少电潜泵级数及降低泵功率的目的,实现大排量并降低了整个举升系统的投资及运行成本。在此基础上提出了组合举升工艺设计方法与步骤,并以重庆气矿某4716m深井为例,在该井对比单一电潜泵及组合排水采气方案,采用自身气举的组合举升方案,其电潜泵用量和运行功率分别为单一电潜泵举升方案的47．2％和46．9％。     

机采系统效率计算方法研究与认识

从能量供给与消耗的角度分析并定义了有杆抽油能量系统。在能量供给方面,除了考虑电机输入能量,还考虑了地层输入能量,尤其是可用于液体举升的气体膨胀功率。当考虑气体膨胀功率时,所计算的有杆抽油系统效率值小于按标准SY/T6 12 6—1995所计算的值。按照现行方法计算系统效率,通常情况下地面效率大于地下效率,亦即在整个有杆抽油能量消耗比例中地下值大于地面值。地下能耗中,粘滞损失功率及泵损失功率所占比例较大。从能量供给与消耗的角度分析与认识机采系统效率,有助于提高机采系统效率技术的深入研究     

惠州21—1油田气举分析

从惠州21－1油田7口气举采油井的实际生产数据出发，分析了气举井的各种有关参数（总气液比、气液量、注气量、伴生气、油嘴尺寸和井口压力)之间的内在联系，认为根据井的生产能力，选择合理的工作制度和最佳总气液比，以达到较高的产液量和举升效率，是气举要油井的一个至关重要的问题。     

气举采油系统效率的计算与分析

对气举采油系统效率的概念进行了定义,提出了气举采油系统效率的计算公式,利用文东油田气举井的基础数据,计算了连续、间歇、腔室、柱塞气举的采油系统的效率,并进行了对比与分析,最后提出了如何提高中原油田气举采油系统效率的措施.     

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。     

水淹气井气举复产方式选择计算方法

采用正、反举两种不同气举方式的气源压力需求及举升效率存在较大差异,如何根据增压设备及气举井参数选择合理的气举方式,保证气源压力满足气举复产需求是该类气井气举复产设计的关键。文章针对未安装气举阀的水淹气井如何选择合理的气举方式,保证气源压力满足气举复产需求的问题,根据井筒压力平衡关系建立了正、反举两种方式下气举压力计算模型,确定了不同气源压力、油套管规格、井口油套压差条件下两种气举方式的适用条件,并通过现场试验对该方法的计算结果进行了验证,为该类气井气举施工设计提供了依据。     

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。     

阿尔及利亚Zarzaitine油田气举工艺优化

阿尔及利亚Zarzaitine油田除少量高气油比井自喷生产外,93.7%的油井均采用气举采油。为此,在地面建有两套供气系统保证连续注气,最下一级气举阀为空阀并作为注气工作阀,地面注气压力的变化不会出现注气点上移问题,具有较好的适应性;采用了闭式气举管柱,较好地实现了油层保护和作业质量控制,通过产液量、油压和套压来分析诊断气举井工况,方法简单且方便,每口井都有相应的最优注气量,气举井产液量高、效果好。阿尔及利亚Zarzaitine油田的气举采油工艺技术对提高国内工艺水平具有指导意义。     

水平井柱塞气举排液技术在长庆气田的应用

截至2017年底,长庆气田投产水平井1326口,低于临界携液流量的气井占比37.7%,积液问题凸显。针对长庆低渗透气田水平井存在井斜角过大、井下工具投放困难的技术难题,开展了水平井柱塞气举技术研究。根据长庆低渗透气田水平井管柱结构特点,提出了“自缓冲柱塞与井下单流装置接力式举液”的技术思路,实现了柱塞举升与气井依靠自身能量举升的有机结合,并研发设计了适用于大斜度井段的单流装置、自缓冲柱塞。截至2017年底,在33口井进行了现场应用,平均日增气0.93×104 m3、日增液0.86 m3,应用效果良好。该研究为长庆低渗透气田水平井排水采气提供了一种行之有效的技术手段。     

南堡油田人工岛大斜度井气举配套管柱研究

南堡油田大斜度井采用整体气举采油方式生产,存在封隔器密封效果差、解封起出难和清蜡效果差等问题。为此,研究了大斜度井气举配套管柱。它将丢手坐封管柱和气举插入生产管柱采用分体式设计,检修上部气举管柱时无需起出下部封隔器,可降低作业难度,缩短施工周期;采用液压坐封方式,具有防撞和自扶正功能。管柱在现场试验5口井,未出现中途坐封现象,清蜡周期由原来的2 d延长至15～20 d,提高了气举阀的投捞成功率,封隔器坐封处最大井斜59.14°,最大井深4 305 m,位移2 611.11 m,封隔器和插管验封合格率100%。     

气举井动态测试分析与应用研究

为了解油井动态，提高气举效率．进行了气举井的系统测试，包括地面压力、温度、流量测试，井筒压力、温度分布测试以及气举动态测试和不关井试井。通过对测试资料的分析．可以得出可靠的油井模型,分析气举井的实际工作状态，优选注气量等。     

高气液比气井井筒温度分布计算方法

井筒的温度分布是气井设计和动态分析必不可少的参数，可以通过直接测量或者计算两种方法得到。但是目前对于一些超深、高温高压或井况复杂的气井，难以进行直接测量；对于高气液比气井，井筒温度分布的计算方法存在计算精度低和可用性问题。因此，研究井筒内的温度分布十分必要。以传热学和两相流理论为基础，建立了高气液比气井井筒温度分布的计算模型，考虑到液相对热物性参数的影响，可以在没有井口资料的情况下计算出气井井筒内的温度分布；对井口温度的敏感性进行了分析，分析了气产量、液产量、不同液体以及管径等对井口温度的影响；通过实例计算，井口温度的计算平均误差为2.35％，与不考虑液相影响的计算结果相比较，该结果更与实测值接近，更为精确。     

ZBY—1型油压控制气举阀的研制与应用

在气举采油中 ,传统的套压控制气举阀的开启和关闭主要取决于注气压力 (套压 ) ,往往造成低产井举空和高压气体“打循环” ;而高产井则出现阀间干扰 ,造成多点注气 ,耗气量大 ,且举升深度受到限制。新研制的ZBY— 1型油压控制气举阀的注气量由井筒流压自动控制。流压升高 ,阀打开 ,注气量增加 ;流压降低 ,注气量减少 ,使气举井在恒定的流压梯度下工作 ,确保产量稳定。现场应用新型气举阀 1 5井次 ,单井平均日产油量增加 1 2 4 4t,平均举升深度增加 750m ,平均日注气量下降 2 79m3,最大下入深度 2 92 0m ,单井最高日产液量 82m3,收到了较好的增产节气效果。     

埕岛油田潜油电泵井提升系统效率潜力分析

对埕岛油田潜油电泵井能耗现状进行了分析,从潜油电泵机组配套电机功率、电泵扬程、下泵节数、下泵深度等方面入手,测算潜油电泵各部分功率损失,对比各部分功率及电泵采油系统效率变化,找出了节能降耗的潜力,并提出了优化方案,可以提高系统效率,降低能耗。