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自喷采油


能量:井口油压 消耗:局部水力损失和沿程水力损失 压力损失:5%~10%
能量:P和膨胀能 消耗:G,Pf和滑脱损失 压力损失:30%~80%
能量:P和膨胀能 消耗:渗流阻力压力 损失10%~15%
地面管线总压力损失,包括 P5 和 P6 穿过井下 安全阀的 压力损失
回 压
油管总压 力损失, 包括 P3 和 P4 穿过井下 节流器的 压力损失 穿过井壁 (射孔孔眼、 污染区)的 压力损失 穿过地面 油嘴的压 力损失 地面出油 管线的压 力损失 油 压
套 压
井底流压 油藏压力
油藏中压力损失 完整的自喷井生产系统的压力损失示意图
自喷条件
油井能否自喷的关键是油流克服渗滤阻力后的剩余压力 (流动压力)是否大于油流在井筒中流动所受的静液柱压 力及摩擦阻力之和。
Pwf PH Pfr Pwh
Pwf ——井底流动压力,它是原油从油层流到 井底后的剩余压力,简称流压; PH ——井内静液柱压力 Pfr ——摩擦阻力 Pwh ——井口油管压力 ,它是原油从油层流到井口的剩 余压力,简称油压。
气 举
二、气举启动
(1)启动过程
①当油井停产时,井筒中的积液将 不断增加,油套管内的液面在同一 位置,当启动压缩机向油套环形空 间注入高压气体时,环空液面将被 挤压下降。
气举井(无阀)的启动过程 a—停产时
二、气举启动
②如不考虑液体被挤入地层, 环空中的液体将全部进入油管, 油管内液面上升。随着压缩机 压力的不断提高,当环形空间 内的液面将最终达到管鞋(注 气点)处,此时的井口注入压 力为启动压力。
5)饱和压力: 天然气开始从原油中分离出来时的压力。 6)油管压力: 油、气从井底流到井口后的剩余压力叫油管压力,简称油 压。 7)套管压力: 油套管环形空间内,油和气在井口的压力叫套管压力,简 称套压 8)采油压差(生产压差): 油井生产时,地层静压与流动压力之差,又称为生产压差。
自喷采油
•自喷采油油井完成之后,投入生产, 用什么方法进行采油,是依据油层能 量的大小和合理的经济 Nhomakorabea果决定的。
完井方式
完井方式:
是指油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。
完井方式选择的要求:
(1)保持最佳的连通条件,油层所受的损害最小;
(2)应具有尽可能大的渗流面积,入井的阻力最小; (3)有效地封隔油、气、水层,防止窜槽及层间干扰; (4)有效防止油层出砂和井壁坍塌,确保油井长期生产; (5)应具备便于人工举升和井下作业等条件; (6)施工工艺简便,成本低。
(1). 油层渗流——从油层到井底的流动; (2). 垂直管流——从井底到井口的流动; (3)嘴流——通过油嘴的流动 (4) 水平(斜)管流—从井口到分离器的流动。 自喷采油的动力是什么? 原油依靠油层所提供的压能(压力) 自喷采油设备简单、管理方便、经济效益好
井底压力 油层压力
能量:井口油压 消耗:油嘴节流损失 压力损失:5%~30%
取全取准生产资料
(1)产量资料。包括油、气、水、砂的产出量。油气混合物喷 出地面经油气分离器分离后。分别进行量油、测气。通过井口 取样进行含水量、含砂量分析。 (2)压力。每天要记录油压、套压,定期测试地层压力、井 底流动压力。 (3)流体性质。主要指油、气、水的性质。 油的性质包括:密度、粘度、凝固点、含胶、含硫、含蜡等。 气的性质包括:天然气的相对密度,所含甲、乙烷等组 分的数量,以及天然气中所含CO2及H2S的程度。 利用油、气的性质,可分析对比开采层位是否有变化,是 否有新的层位参加生产。 地层水的性质包括:矿化度、水型。依靠这些资料可分析油 井产的水是边水、夹层水,还是注入水。
间歇气举
常规有杆泵 利用抽油杆传递能量
地面驱动螺杆泵 电动潜油离心泵
自喷井井场流程
作用: (1)控制和调节油井产量 (2)录取油井的动态资料,如:油、套压,计量油气产量、井口取样等 ( 3)对油井产物和井口设备进行加热保温。
井场流程
井口装置
一、井口装置
井口装置
套管头 油管头 采气树
作用: 悬挂油管,密封油套管环形空间,通过油管或油套管环形空间进行 采气、压井、洗井、酸化、加注防腐剂等作业,控制气井的开关, 调节压力和流量。
2.流动型态的变化 ① 纯液流 当井筒压力大于饱和压力时,天然 气溶解在原油中,产液呈单相液流。V
小,Pf较小。
2.流动型态的变化
②泡流
井筒压力稍低于饱和压力时,溶解气开始从 油中分离出来,气体都以小气泡分散在液相中。 滑脱现象: 混合流体井筒流动过程中,由于流体间的密 度差异,引起的小密度流体流速大于大密度流体
一、井筒气液两相流动的特性
(三)滑脱损失概念
因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。
滑脱损失的实质:
液相的流动断面增大引起 混合物密度的增加。
在气-液两相垂直管流中,由于气体 和液体间的密度差而产生气体超越 液体上升的现象称为滑脱。出现滑 脱之后将增大气液混合物的密度, 气液两相流流动断面简图 从而增大混合物的静水压头(即重 力消耗)。因滑脱而产生的附加损 失称为滑脱损失。
自喷井的井口装置——采油树
节流器:控制 自喷井产量 清蜡闸门:其上方可 连接清蜡方喷管等, 清蜡时才打开。 生产阀门:控制油气 流向出油管线,正常 生产时打开,更换检 查油 嘴或油井停产时 关闭
总阀门:控制着油气 流入采油树的通道。 正常生产是打开,需 要关 井时关闭。
油嘴
为满足自喷采油井建立不同的工作制度,制造规格1.5— 30mm左右的油嘴。
三、有关名词解释
1)原始地层压力: 油层在未开采前,从探井中测得的油层中部压力。 2)目前地层压力: 油层投入开发以后,某一时期测得的油层中部压力。 3)静止压力: 采油(气)井关井后,井底压力回升到稳定状态时,所测 得的油层中部压力,简称静压。
4)流动压力: 油井正常生产时,所测得的油层中部压力,简称流 压。
启动压力:当环形空间内的液面 达到管鞋(注气点)时的井口注入 气举井(无阀)的启动过程 压力。 b—环形液面到达管鞋
二、气举启动
③当高压气体进入油管后,由 于油管内混合液密度降低,液 面不断升高,液流喷出地面, 井底流压随着高压气体的进一 步注入,也将不断降低,最后 达到一个协调稳定状态。
气举井(无阀)的启动过程 c—气体进入油管
气、液之间的相对运动速度很小;
气相是整个流动的控制因素。
小结:
油井生产中可能出现的流型
自下而上依次为:纯油(液)流、
泡流、段塞流、环流和雾流。各 种流动结构的出现取决于井筒内 压力和气量的多少。在气油比不 太高的油井中一般出现段塞流,
出现环流或雾流的可能性很小。
实际上,在同一口井内,
油气沿井筒喷出时的流型变化示意图 Ⅰ—纯油流;Ⅱ—泡流;Ⅲ—段塞流; Ⅳ—环流;Ⅴ—雾流 一般不会出现完整的流型变化。
自喷井工作制度的确定
自喷井的管理
管理的基本内容包括:控制好采油压差;取全 取准生产资料;维持油井的正常生产。三者互 相联系,缺一都不能使油井稳定自喷高产。
2、油井合理工作制度的确定 油嘴的大小与井底回压、生产压差以及产量之间的关系, 称为自喷采油井的工作制度。
油井的合理采油压差(生产压差)就是油井的 合理工作制度,采油压差是通过变换油嘴大小 来控制的,因此,确定合理的工作制度就是选 择合理的油嘴直径。
如图:6毫米合适,7毫米含砂太大
综合考虑
注水开发的油田,油井的合理工作制度应综合考虑以下几个方面:
(1)在较高的采油速度下生产。 (2)保持注采、压力平衡,使油井有旺盛的自喷能力。 (3)保持采油指数稳定。 (4)保持水线均匀推进,无水采油期长;见水后含水上升速 度慢。 (5)合理生产压差应能充分利用地层能量又不破坏油 层结构,原油含砂量不超过一定的百分数值。 当注采不平衡需要改变采油速度,油井进行措施(修井、 增产等)后;含水、含砂上升过快;需要改变采油方法等, 则需确定新的合理工作制度。
适用条件: 高产量的深井;气油(液)比高的油井; 定向井和水平井等。
半封闭式气举采油
半封闭式气举采油
一、气举采油原理
依靠从地面注 第一级 气举阀 关闭 气举阀一般 常开状态 入井内的高压气体 与油层产出流体在 井筒中混合,利用 气体的膨胀使井筒 中的混合液密度降 低,将流到井内的 原油举升到地面。
流速的现象。
如:油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。 特点:气体是分散相,液体是连续相; 气体主要影响混合物密度,对摩擦阻力影响不大; 滑脱现象比较严重。
2.流动型态的变化
③段塞流 当混合物继续向上流动,压力逐渐降低,气体不断
膨胀,小气泡将合并成大气泡,直到能够占据整个
油管断面时,井筒内将形成一段液一段气的结构。 特点:气体呈分散相,液体呈连续相; 气举 一段气一段液交替出现;
采油
气体膨胀能得到较好的利用;
滑脱损失变小;
摩擦损失变大。
2.流动型态的变化
④环流 油管中心是连续的气流而
管壁为油环的流动结构。
特点: 气液两相都是连续相;
气体举油作用主要是靠摩擦携带;
滑脱损失变小; 摩擦损失变大。
2.流动型态的变化
⑤雾流
气体的体积流量增加到足够大时,油管中
内流动的气流芯子将变得很粗,沿管壁流动 的油环变得很薄,绝大部分油以小油滴分散 在气流中。 特点:气体是连续相,液体是分散相; 气体以很高的速度携带液滴喷出井口;
射孔完井方式示意图 1—表层套管;2—油层套管; 3—水泥环; 4—射孔孔眼;5—油层
井场流程
主要内容
自喷采油:利用天然能量开采。 气举采油 有杆泵采油 无杆泵采油 注水 水力压裂 酸化
(人工补充能量)
(降低阻力)
连续气举 气 举 人工举升 (机械采油) 泵 利用电缆传递电能 举 利用液体传递能量 电动潜油螺杆泵 水力活塞泵 射流泵 涡轮泵
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