氣舉採油

氣舉採油

氣舉採油是採油方法之一,當地層供給的能量不足以把原油從井底舉升到地面時,油井就停止自噴。為了使油井繼續出油,需要人為地把氣體(空氣)壓入井底,使原油噴出地面。

介紹

氣舉井的流動性質和協調原理與自噴井基本相同。但舉油的氣體主要來自地面供給的高壓氣,而不是來自地層和原油中的溶解氣。氣舉採油是機械採油法中對油井生產條件適應性最強的一種。多用於高產量深井和複雜開採條件 (出砂、結蠟及方向井等)的油井,也用於海上採油。氣舉採油時,必須有足夠的氣源。氣舉用氣可來自油井或氣井生產的天然氣。一般油井氣源壓力低,需在地面建立專門的收集、加壓和調節分配系統。氣井氣源壓力高,只需經過必要的調節即可分配到各氣舉井,地面和設備投資少,管理方便。雖然空氣是來源最廣的氣源,但為了防止污染油質和回收利用油井生產的天然氣,以及安全上的原因,通常避免用空氣進行氣舉採油。無高壓氣源時,因需要龐大的氣體收集系統和壓縮設備,而使氣舉採油法的套用受到一定限制。氣舉法除用於油井採油外,還常用於誘噴和含水氣井的排水和採氣。

原理

當地層能量不能將液體舉升到地面或滿足不了產量要求時,人為地把高壓氣體(天然氣、氮氣、二氧化碳)注入井內,依靠氣體降低舉升管中的流壓梯度(氣液混合物密度),並利用其能量舉升液體的人工舉升方法。

氣舉採油是基於“U”型管原理,通過地面向油套環空(反舉)或油管(正舉)注入高壓氣體,使之與地層流體混合,降低液柱密度和對井底的回壓(井底流壓),從而提高油井產量。

氣舉分為連續氣舉和間歇氣舉。連續氣舉是將高壓氣體連續地注入井內,排出井筒中液體。適應於供液能力較好、產量較高的油井。間歇氣舉是向井筒周期性地注入氣體,推動停注期間在井筒內聚集的油層流體段塞升至地面,從而排出井中液體。主要用於油層供給能力差,產量低的油井。

氣舉採油產的井口和井下設備比較簡單,管理比較方便,液量變化範圍大,對於深井、油氣比較高,出砂嚴重的井、斜井等較泵舉方式更具優勢。但氣舉採油方式要求有充足的高壓氣源,氣舉井的井底回壓較高,而且注入氣的溫度較低,會引起井筒結蠟。

氣舉閥

由於氣舉啟動壓力較高,壓縮機的額定輸出壓力較高。氣舉系統正常生產時的工作壓力比啟動壓力小得多,造成壓縮機功率的浪費,增加投入成本。

如果在油管不同深度上安裝上閥孔,當注入高壓氣體時,氣體從閥孔進入油管,從而降低閥孔上部油管內的混合油氣密度,並排出上部液體;當油管內的壓力下降到某一臨界值時,閥孔關閉,高壓氣體又推動環空內的液面下行,達到第二個閥孔。依次類推,直至排出井筒內的積液使油井正常連續生產。這個閥孔就是氣舉閥,其作用就是降低啟動壓力和排出油套環空內的液體。

按壓力控制方式分節流閥、氣壓閥或稱套壓操作閥、液壓閥或稱油壓操作閥和複合控制閥。按氣舉閥在井下所起的作用分卸載閥、工作閥和底閥。按氣舉閥自身的載入方式分充氣波紋管閥和彈簧氣舉閥。按氣舉閥安裝作業方式分固定式氣舉閥和投撈式氣舉閥。

特點

氣舉採油具有以下特點:

(1)舉升度高,舉升深度可達3600m以上。

(2)產液量適應範圍廣,可適應不同產液量的油井。

(3)適用於斜井、定向井。

(4)特別適用於高氣油比井。

(5)適應於液體中有腐蝕介質的井和出砂井。

(6)操作管理簡單,改變工作制度靈活。

(7)一次性投資高,主要是建壓縮機站費用,但由於氣舉井的維護費用少,其綜合生產成本相對其他機械採油方式較低。

(8)必須有充足的氣源,主要是天然氣,注氮氣成本高。

(9)適用於一個油田或一個區塊集中生產,不適宜分散開採。

(10)安全性較其他採油方式差。氣舉採油雖然具有上述特點,但由於我國油田缺乏充足的氣源,加上建設費用高,因此,沒有得到大面積推廣,目前僅在中原、吐哈、塔里木等高氣池比、油藏深的油田上使用。

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