柱塞气举工艺

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采气工艺与设备:柱塞气举

采气工艺与设备:柱塞气举

3)柱塞气举设备
3)柱塞气举设备
太阳能面板 作用:为控制器充电以
保证控制器正常工作。
3)柱塞气举设备
柱塞 ➢ 在井下天然气恢复压力的作用下
以段塞的方式将液体举出井口 ➢ 为液体和举升天然气之间的隔离
面; ➢ 连续清除井内集液增加天然气能
量。
3)柱塞气举设备
承接减震弹簧总成 ➢ 通过减震弹簧来缓冲落球
控制器 ➢ 为天然气流动或关井向
控制器传送已设定好的 响应模式信号; ➢ 接收又到位传感器传送 柱塞到达地面的信号。
地面设备安装图
4)柱塞举升排水采气工艺的优点
① 既可以注气,也可以不注气而利用生产井自身能量生产; ② 井下设备可用钢丝绳起下安装,因而起下作业方便; ③ 柱塞上下移动可防止结垢。
作用导致的冲击力。 ➢ 承接器安装在油管管柱上,
起到定位、限位作用。
3)柱塞气举设备
防喷管 ➢ 含有弹簧加载可拆卸帽盖
及防止柱塞冲击的缓冲器; ➢ 具有可选择的双向或单向
的流体导出口。
3)柱塞气举设备
气动阀门 ➢ 对油或天然气实施开启或
关断的气动薄膜阀; ➢ 实现关井,便于向井内投
掷柱塞。
3)柱塞气举设备
5)适用范围
井深(m) 油管尺寸(″)
气液比 (m3/m3)
≤3000
2 1/2,2
≥500
日排水 (m3/d)1源自~50基本要求自喷井或间 喷井
1.3.5 柱塞气举工艺
1)柱塞气举工艺原理
依靠柱塞往复运动,把 井筒内流体顶替到地面。
柱塞作为液柱和举升气 体间的固体界面,防止 气体窜流和液体滑脱。
1)柱塞气举工艺原理
柱塞相当于加了机械密封

柱塞间歇气举排水采气工艺技术

柱塞间歇气举排水采气工艺技术

二、柱塞排水过程 4. 油套环空套压迫使柱塞和柱塞上部的液 体继续上行,直到将液体排出井口。
二、柱塞排水过程
5. 当柱塞上部的液体排出井口后,地面控 制系统再次关闭油管生产阀。
四、柱塞气举排水采气的应用条件
1. 气井有足够的气量来举升柱塞排水。经验数据是举升1m3 水到2100m 高,需要有60m3/min的天然气气量。
二、柱塞排水过程
2. 经过一定的时间,在重力的作用下,柱 塞穿过油管气液界面落至安装在油管卡定器上的 缓冲弹簧,油管里的液面上升。
二、柱塞排水过程
3. 当柱塞撞击缓冲弹簧时,地面控制系统 打开油管生产阀,油压下降,油管内液面继续上 升,油套环空液面下降,天然气进入油管并推动 柱塞和柱塞上部的液体上行。
二、柱塞排水过程
柱塞气举是将柱塞作为气液两相之间的机械 界面,依靠气井原有的气体压力和柱塞的重力作 用,以一种循环的方式使柱塞在油管内一定范围 内作上下移动从而减小液体回落,消除了气体穿 透液体段塞的可能,提高气举的效率。
二、柱塞排水过程 1. 当差压指针又降低到预定的差压时,井 内液柱积聚到一定程度,渐渐形成液塞段,油 管内的液面升高,气量下降,地面控制系统关 闭油管生产阀,柱塞在重力作用下下行。
2. 气井产气量在1.5×104m3/d,可用高压高产排水装置;如压力 低于1.77MPa,宜用低压排水装置。油管内径应一致,并用标准内径规
通过。
气井开采工艺技术 柱塞间歇气举排水采气工艺技术
一、柱塞间歇气举排水采气结构
安装在油管栓之上,对柱塞起缓 一冲般减用震卡作瓦用固。定油在管油栓管和鞋缓附冲近弹,簧 用用来钢阻丝挡工柱具塞安继装续和下捞行出。。 阻止柱塞继续上行,起防喷减震作用。
柱塞上行到井口,捕捉柱塞。

柱塞气举排水采气工艺技术应用研究

柱塞气举排水采气工艺技术应用研究

一、柱塞气举排水采气技术概述随着气井采出程度的提高,采水量不断增多,水气比上升,由于排水不彻底,影响到气井的正常生产,因此,必须采取有效的排水采气的措施,才能解除井下积水的影响,保持气井的正常生产能力。

柱塞气举排水采气装置的设计,使其在井下的管柱上安装若干个气举阀,通过控制气举阀的开关,推动柱塞上下往复运行,将井内的积液带动地面上来,解除积液对气井生产的影响。

柱塞气举装置由地面部分和井下部分组成,地面设置防喷管,能够捕捉柱塞。

地面的控制装置主要控制薄膜气举阀和柱塞,井底有坐落器,能够限制柱塞的位置。

关键的设备就是柱塞,通过柱塞的行程,实现排水采气的效果。

柱塞气举排水采气技术的应用,属于间歇式的排水采气的方式,利用气井本身气体的能量,将柱塞作为气体和液体的界面,降低液体的滑脱损失,将井下的积液带到地面上来,解决积液对气井生产的影响。

利用气体的膨胀能量,提高柱塞举升的效率,降低动力的消耗,节约气井排水采气的成本,达到气井生产的技术要求。

二、柱塞气举排水采气技术应用1.柱塞气举排水采气的工艺要求柱塞气举排水采气过程中,利用井筒内气体的膨胀能量,将积液随同柱塞的运动,将其携带到地面上来。

保持油管内壁的畅通,应用通井规达到通井的效果,保持井筒的畅通,才能通过柱塞的气举实现积液的排除效果。

气井本身具有一定的产量,需要利用气体的能量,而没有产气量的井筒,应用柱塞气举的效果会变差。

在气井的井筒底部具有一定液位的井下积液,井底清洁,没有机械杂质的影响,才能实施柱塞气举的排水采气技术措施。

2.柱塞气举排水采气技术的进展将柱塞举升系统与自控系统结合起来,实现气井排水采气技术的自动化。

将柱塞的气举和在油管中的运动进行自动控制,实现数字化的管理,提高气井排水采气的自动化程度,适应气田开发的信息化。

设计开井和关井的延时程序,传递设置好的模式信号,接收由到位传感器传递的柱塞达到地面的信号,气动阀控制井的开和关,防止柱塞发生冲击。

柱塞气举排水采气工艺研究及应用

柱塞气举排水采气工艺研究及应用
书(长庆油田公司油气工艺技术研究院)(长庆油田公司第一采气厂)摘要长庆气田部分气井单井产量低,携液能力差,井底易产生积液,严重影响气井的稳定生产,为了进行气井排水采气,针对长庆气田产水气井的状况,地质因素等,进行了柱塞气举排水采气工艺技术研究,并进行现场试验2口井,工艺成功率1O0%.为长庆气田排水采气工艺技术的发展探索了新途径.关键词柱塞气举排水采气装置工艺随着长庆气田的开发,产水气井日益增多,产水量也逐渐增大,排水采气工作日益突出.本文针对长庆气井产水特点,开展了柱塞气举排水采气工艺研究,并首次在长庆气田进行了现场试验,取得了良好的排水效果.柱塞气举排水采气工艺有效地减小了气井井筒液体的”滑脱”,提高了气流的携液能力,降低了气井最小携液流量具有工艺简单,无动力消耗,地面设备控制自动化程度高,易于管理等优点.气井产水状况分析长庆气田主力气层下古生界的马五存在局部作者简介张书平:见本刊2oo1年第3期气水同层,马五气层则大部分气水同层,随着气井的开采,局部滞留水逐步产出.为此,应及时,合理开展气井排水采气工艺研究及试验,以便减少井筒积液带来的危害.据统计,截止2001年11月,产水井占投产气井数近12.7%.其中有4口井因井筒积液无法正常生产,有5口井因产水量大影响整体生产组织.北二区是目前长庆气田产井分布最为集中的区域,现有投产井l3口,有l0口井产地层水.其中,8口井在试气过程中就出水,2口井在生产过程中出水.随着产出程度的增加,产水量增加,水气比逐渐上升.地层水为成藏过程中因气排水不彻底而滞留低渗透油气田第7卷第2期39下来的水,但水体规模与含气面积相比较小.从宏观上看,不存在一般意义上的边,底水,只是在局部区块存大相对富水区.气井含水易出现液体载荷上升,严惩影响气井的正常生产.造成气井井筒中液体载荷上升的基本原因有:①产气量波动大;②套压基本不变,油压降低很快,产水量逐渐增大;③油套压同时降低,油套压差逐渐增大.2柱塞气举I艺原理及参数设计2.1柱塞气举排水采气工艺原理及工艺要求2.1.1柱塞气举排水采气工艺原理柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面,利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液,能够有效地阻止气体上窜和液体回落,减少液体”滑脱”效应,增加间歇气举效率.①当控制薄膜阀关闭时,柱塞在自身重力作用下在油管内穿过气液进行下落.在关井瞬时,套压可能下降也可能不变,套压下降时由于套管中的气体继续向油管膨胀,使油套压趋近平衡,这时油压会相应升高.之后,套压由地层供气能力控制;关井初期,油压恢复较快,之后,油压由地层供气能力控制.②柱塞下落到达井下卡定器位置处,撞击卡定器的缓冲弹簧,液面通过柱塞与油管的间隙上升至柱塞以上聚积.③地面控制器控制膜阀打开,生产管线畅通,套管气和进入井筒内的地层气向油管膨胀,到达柱塞下面,推动柱塞及上部液体离开卡定器开始上升,直到柱塞到达井口.开井后气体从井口产出,油压迅速降低,柱塞逐渐加速上升;同时套管气体进入油管举升柱塞,套压下降.④环空套压迫使柱塞及柱塞以上的液体继续上行,液体到达井口后,由于控制阀节流,油压又开始增3n;当柱塞到达井口后,油压会继续增加,套压降到最小值.⑤根据设置的关井时间,地面控制器控制薄4o低渗透油气田2002年6月膜阀关闭生产管线,柱塞再次在自身重力作用下开始下落.2.1.2主要部件及功能IjII自i々控制器设置即时开头或压力循环程序,具有设计简单和可靠的记忆功能设有滚动的LCD直读功能为天然气流动或关井向控制器传送已设定好的相应模式信号;接收由到位传感传送柱塞到达地面的信号.②柱塞在井下天然气恢复压力的作用下以段塞方式将液体举出井口,且具有极少液体回流的特点作为液柱和天然气之间的隔离面;防止在油管内壁形成盐结晶,结蜡或结垢;连续清除井内积液,增加天然气产量.⑤井下带缓:中弹簧的承抟器接收柱塞的下落,控制下落位置,缓冲下落的硬性冲击力.0防喷管具有为检查柱塞而设置的腔室和柱塞捕捉器内有带缓冲弹簧的上承接器;设有可选择的双向或单向的流体出口.到『主感器到位传感器是感觉柱塞到达并传递信号到控制器.-气≯r]接收控制器信号后,通过启动薄膜阀进行开关井,便于柱塞的上,下.气过芝压善宅,囊过滤气体中的水份及杂质;为气动阀门提供开关所需的气动压力.t阳面为控制器电池充电以保证控制器正常工作.2.1.3工艺要求①油管内壁规则,采用中59ram×750ram通井规通井畅通无阻;②气井自身具有一定的产能,带液能力较弱的自喷生产井;③日产水量小于50m3/0;④气液比大于500(ms/m);⑤井底有一定深度的积液;⑥井底清洁,无泥浆等污物.2.2柱塞气举排水采气工艺设计柱塞气举主要工艺参数包括:柱塞运行所需最小套压,柱塞运行周期,最小气液比,周期所需气量,柱塞最大下深等.2.2.1最小套压柱塞运行过程中,由于环空中气体的流动速度很低,磨擦阻力可忽略不计桩塞运行磨擦阻力很小,可忽略不计假如柱塞下油管中仅存在单向气体流动,可忽略油套管中静气柱压力的差别.因此,柱塞运行的最小套压可用下式计算:Pcmin=Ptmln+(plh+plf)w+pD+pf式中:pr…一最小套压,MPa;pt…一最小油压,MPa;p一举升lm液量包括:开井前油管内的气量和柱塞上升过程,从柱塞和液体段塞滑脱的气量.最小周期气量为:D_100,2892FA(Lc—h)式中:一柱塞运行最低周期气量,10rn;一开井前液体段塞上的油管体积,rn;血+一液柱高度,m;一气体通过柱塞和液体段塞的滑脱系数,低渗透油气田第7卷第2期41一般取1.15;pc一最大套压,MPa;丁一井筒平均温度,K;Z一气体偏差系数.当地层的周期产气量小于最低周期需气量时,分两种情况①柱塞运行期间,向套管内注气,即气攀②延长柱塞在卡定器上的停留时间,即延长关井时间.2.2.4柱塞运行周期的确定柱塞一天的运行周期由下式确定:86400式中:门一柱塞运行周期,次/d;t~一柱塞上行时间,s;一柱塞在气体中的下行时间,s;一柱塞在液体中的下行时间,s;一柱塞在井口的停留时间,s;一柱塞在卡定器上的停留时间,S.2.2.5最小气液比的确定根据柱塞气举工艺在国内外各油气田的应用经验,要求的最小气液比应大于500m/m3,才有利于柱塞的上行._垦控制器雯减压甑『捕捉器i.崔到位传感器I.-针.1三通●.墨(保护器)图1老式井口改制示意图3往塞气举栗气工搠场应用画2新式井口改制示意图3.1柱塞气举井口配套根据柱塞气举工艺流程的要求,对于井口装置必须作必要的改制,才能适应工艺流程的要求.井口的改制实施了两种方案;对于早期的老式井口采用如图l的结构(虚线框内部分为新改部分);对于后期开发井的新式井口采用如图2的结构(虚线框内部分为新改部分).对于改制的井口,在材料的选择方面进行了优选,管件采用锅炉管(GB8163),焊接部位进行超声波探伤,组装后进行整体气密封性试压,确保设备及人身安全.3.2现场试验及效果分析柱塞气举排水采气工艺进行了2口井的现场42低渗透油气田2002年6月试验,试验概况及效果分析如下;3.2.11号井l号井是南ll站管辖的一口开发井,气层中深3763.4m,无阻流量61.67×lOhm/d.该井于1999年l0月10日投产,连续开井时间较短,关进后压力恢复较快.2001年6月5日安装柱塞排水采气配套设备,柱塞下深为3633m.共进行了四个阶段3个运行周期的试验.柱塞运行参数设置见表l.经过两种工作制度的运行,塞柱气举第二次试验不但抑制了油压继续下降的现象,而且油套压均有不同程度的回升,且产气量保持2.0×lOhm/d左右不变,日产水量30~40m/d左右,能够较平稳地连续生产,有效地解决了井筒继续积液表1柱塞运行参数设置的问题.3.2.22号井2号井是北二区北9站的一口气井,测试无阻流量12.1526×104m/d,2000年l0月23日投产,气层中深3232m.根据试验前生产情况,估算气液化600m/m左右,井筒积液800m左右,柱塞最大下深为2920m.根据l号井试验经验,2号井柱塞实际下深2495m.运行参数设置:运行周期3次,每周期开井6h,关井2h.柱塞气举试验前后采气曲线对比如图3所示.试验前后产气量基本保持在2.5x101TI/d左右.①油套压发生明显差,以避免因水体受到扰动而使产水量上升或使气井提前水淹,达到最大限度的延长气井无水采气期,确保尽可能多的无水采气量.这是搞好气田合理开发的基本思路.试验后油套压回升到l8.5,22.4MPa.②有效地减少了井筒液体”滑脱”,产水量增多.试验前生产7天,产水量由32m/d降为11.6m/d;试验后产水量24m/d,3天后稳定产水②通过柱塞气举现场应用初步表明,该技术适合于产水量小于50m/d,气液比大干500m/m,井底存在一定的积液,有一定产能的气井.该工艺简单,设备投资少,无动力消耗,地面设备的自动化程度高,易于管理.所以,对于具有一定生产史,且井况适合柱塞气举排液工艺要求的气井,应尽量用柱塞气举排水.③随着气田开发周期的增长,产水量大的气井越来越多,建议进行气田污水处理工艺方法研究,避免因污水拉运问题而关井.(收稿日期2002—05—08编辑周季陶)低渗透油气田第7卷第2期43

柱塞气举工艺技术研究

柱塞气举工艺技术研究

柱塞气举采油工艺技术研究中国石化中原油田分公司新科力技术公司二00二年六月前言柱塞气举实质上是间歇气举采油的一种特殊形式,由于在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面,减少了气体的窜流和液体的回落,从而能有效提高气体能量的举升效率,使井的产量大大提高。

柱塞气体的举升能量来源于气体的膨胀能(地层气或注入气),它可以充分利用地层的能量,所以尤其适用于高气液比的采油井。

在常规间歇气举效率不高、效果不明显的井,采用柱塞气举可以提高生产效率,避免气体的无效消耗。

柱塞气举在正常生产时,由于柱塞在油管内往复运动,所以可以起到清、防蜡除垢的作用,可以节约生产时间和生产费用。

柱塞气举井下工具的安装都非常简便,只需利用钢丝绳就可以完成安装和打捞工作,避免了修井作业,这样既可以减少作业对油层的污染,同时可以节约生产时间。

美国总部:5900 Ranchester Dr,Houston,TX,77036 Tel(Fax): (001)2814984603北京代表处:北京市海淀区海淀路50号1435室 邮 编:100083 电 话:(010)62560343 西部代表处:陕西·西安市未央区迎宾大道113号雅荷花园A26-32 邮 编:710021 电话(传真):(029)86510578 2 1、工具设备的研制1.1 工作过程柱塞气举装置的正常工作,由时间控制器定时控制气动切断阀的开关来完成,当气动切断阀关闭是,柱塞上的凡尔已被防喷管内的撞击杆顶开,这时,柱塞靠自身重量下落,柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭。

当柱塞上方积聚到设计要求的液量时,气动切断阀打开,高压气体经过气举凡尔进入油管,从而把柱塞举升到井口,完成一周期再开始下一循环。

1.2 工具设备的结构和技术参数1、柱塞为弹簧加载的扩张叶片式柱塞,弹簧加载片直径接近于油管内径,扩张开为Ф61,收拢为Ф56,中间有一靠外部顶杆完成开或关的阀,柱塞密封受弹簧叶片及油管内径相对公差大小的影响。

柱塞气举生产操作规程

柱塞气举生产操作规程

本规程规定了气井柱塞生产运行、操作的内容和要求。

本规程适用厂采气工岗位。

2 岗位职责2.1 服从调度指令,严格执行柱塞气举制度,按时汇报,及时联系,协同配合。

做到安全平稳采输气。

2.2 严格执行柱塞气举操作规程,负责井口、节流、保温、分离、仪表、调压、工艺设备的安全操作。

掌握柱塞气举生产动态,发现问题,及时分析处理汇报。

2.3 按时取全取准资料,正确填写报表。

2.4 认真执行气井管理制度,管好设备、仪表、工具和其它设施。

做到文明生产。

2.5 熟知气藏概况和气井井史,掌握柱塞气举井生产规律。

认真进行分析,精心管理,合理开采,确保气井平稳生产,提高采收率。

3 操作内容及要求3.1 工艺流程及概况根据生产的状况设计举升参数,并输入到控制器内。

选择适应该井的柱塞投入井筒内,在自身的重力作用下落入井筒内的承接器上。

随着柱塞下方能量的恢复,即天然气的聚集,将柱塞和其上方的液体一同向上举升,液体被举出井口后,柱塞下方的气体得以释放,完成一个举升过程,井口自动关闭,柱塞重新回落到承接器上,重复上述步骤。

最新范本,供参考!3.2 正常生产及开、停工操作3.2.1 柱塞的投放步骤3.2.1.1 将柱塞装入防喷管内,关闭catcher assembly(捕集器总成);3.2.1.2 安装防喷管帽;3.2.1.3 先打开采气树阀门,然后再打开柱塞捕集器,释放柱塞,关闭采油树阀门;3.2.1.4 拆掉防喷管帽,安装钢丝防喷管,下入一个盲接头探测已经投入到井内的柱塞是否到位;3.2.1.5 起出钢丝,拆掉防喷管,重新组装柱塞防喷管帽。

3.2.2 开井投产程序及要求3.2.2.1 开井前的准备a)根据设计要求,设定控制器的开关井时间;b)根据生产流程和分离器的承压能力,装入合适的油嘴;c)若为低压分离器,则关闭分离器的进口闸门,打开其旁通闸门;d)检查分离器的操作,分离器必须调节到在短时间内可以容纳(0.15-0.45m3)液体的状态;e)点燃燃烧天然气的火炬或打开通向天然气管网的闸门。

苏77区块柱塞气举工艺施工总结

苏77区块柱塞气举工艺施工总结苏里格气田开发第一项目部目录一、苏77区块气井生产状况 (3)二、苏里格气田主要的排水采气工艺措施 (4)1.泡沫排水采气 (4)2.制氮车氮气气举/压缩机气举 (4)3.优选管柱排水采气技术 (5)4.柱塞气举排水采气 (5)三、柱塞气举排水采气工艺简介 (6)四、柱塞气举现场实施概况 (7)1. 柱塞气举工艺在77区块的实施情况 (7)2. 柱塞气举工艺在苏里格其它区块的实施情况 (8)五、柱塞气举单井分析 (10)1.苏77-9-5井分析 (10)2.苏77-23-2井分析 (11)3.苏77-3-11井分析 (13)4. 苏77-2-1井分析 (15)5. 苏77-22-1井分析 (16)6.苏77-8-3井分析 (18)7.苏77-6-19井分析 (20)8.苏77-16-1井分析 (21)9.苏77-22-4井分析 (23)10.苏77-3-12井分析 (25)六、柱塞气举工艺选井条件 (26)1. 柱塞气举工艺选井条件 (26)2.苏77区块不同类型井的柱塞气举工艺措施 (27)七、柱塞气举工艺经济评价 (27)1. 苏77区块排水采气工艺比较 (27)2. 苏77区块柱塞气举工艺效益评价 (28)八、结论及建议 (29)一、苏77区块气井生产状况苏77区块属于低渗、低压、低丰度、大面积分布的岩性气藏,各区块的地质特征和储层条件差异不大:有效储层为辫状河砂岩沉积中的粗岩相带,具有储集砂体非均质性强、连续性差、单井控制储量低、单井产量低、压力下降快、稳产能力较差的特点。

苏77区块单井产量普遍不高,气水关系复杂;现有生产井均不同程度地产水,容易形成井底积液,严重地影响了气井的正常生产,已成为制约该气藏开发的突出问题。

由于区块地质条件差,气水关系复杂,气井产水普遍,水气比达1.4m3/104m3,已位于苏里格气田各开发区块前列,严重影响区块上产与稳产(见图1-1)。

柱塞气举工艺技术研究

柱塞气举采油工艺技术研究中国石化中原油田分公司新科力技术公司二00二年六月前言柱塞气举实质上是间歇气举采油的一种特殊形式,由于在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面,减少了气体的窜流和液体的回落,从而能有效提高气体能量的举升效率,使井的产量大大提高。

柱塞气体的举升能量来源于气体的膨胀能(地层气或注入气),它可以充分利用地层的能量,所以尤其适用于高气液比的采油井。

在常规间歇气举效率不高、效果不明显的井,采用柱塞气举可以提高生产效率,避免气体的无效消耗。

柱塞气举在正常生产时,由于柱塞在油管内往复运动,所以可以起到清、防蜡除垢的作用,可以节约生产时间和生产费用。

柱塞气举井下工具的安装都非常简便,只需利用钢丝绳就可以完成安装和打捞工作,避免了修井作业,这样既可以减少作业对油层的污染,同时可以节约生产时间。

1、工具设备的研制1.1 工作过程柱塞气举装置的正常工作,由时间控制器定时控制气动切断阀的开关来完成,当气动切断阀关闭是,柱塞上的凡尔已被防喷管内的撞击杆顶开,这时,柱塞靠自身重量下落,柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭。

当柱塞上方积聚到设计要求的液量时,气动切断阀打开,高压气体经过气举凡尔进入油管,从而把柱塞举升到井口,完成一周期再开始下一循环。

1.2 工具设备的结构和技术参数1、柱塞为弹簧加载的扩张叶片式柱塞,弹簧加载片直径接近于油管内径,扩张开为Ф61,收拢为Ф56,中间有一靠外部顶杆完成开或关的阀,柱塞密封受弹簧叶片及油管内径相对公差大小的影响。

技术参数:材质:合金钢,作防腐处理长度:445mm叶片扩张最大外径:Ф61mm叶片收拢最小外径:Ф56mm打捞颈:Ф35mm质量:6Kg工作过程:上行状态:柱塞座在缓冲弹簧上后,阀杆与缓冲弹簧碰撞上移。

堵塞孔2,使孔1与孔2不连通。

而柱塞叶片在弹簧作用下处于扩张状态,故与油管间隙较小,在举升过程滑脱损失小。

下行状态:柱塞上行,把液体举出井筒后,阀杆与井口防喷盒碰撞下移,孔2与孔1连通。

智能柱塞气举工艺技术研究与应用

智能柱塞气举工艺技术研究与应用发布时间:2023-05-06T07:34:34.163Z 来源:《科技新时代》2023年4期作者:杨皓森[导读] 智能柱塞气举工艺上主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

该技术是一种支撑含水气井稳产的主体技术,具有低成本高效率等特点。

该技术在A气田现场应用结果表明,累计增产气量超过2500×104m3,为该气田稳产提供了技术支撑。

(中石油长庆油田公司第一采气厂陕西省榆林市 718500)摘要:智能柱塞气举工艺上主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

该技术是一种支撑含水气井稳产的主体技术,具有低成本高效率等特点。

该技术在A气田现场应用结果表明,累计增产气量超过2500×104m3,为该气田稳产提供了技术支撑。

关键词:举升气井智能稳产柱塞80至90年代对天然气资源的开采利用逐渐兴起,然后天然气资源的开发迎来了高峰期,随着开发的深入,如何实现含水气井稳产是采气工程技术人员面临的新问题。

智能柱塞气举技术的应用,为含水气井长期稳产提供了技术保障。

定义智能柱塞气举技术是利用井本身气压,采用关井期间储存在柱塞下方的天然气能量,通过开井时在柱塞上下产生的压差,把柱塞和井内液体举升到地面。

在举升过程中把柱塞作为液柱和举升气体之间的固体界面,起密封作用,以防止气体的窜流和减少液体的滑落,增加举升效率。

1、智能柱塞气举工艺组成智能柱塞气举工艺主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

1.1地面工艺系统该系统主要由控制器、单双出口防喷管总成、到达传感器、Kimray气动阀、气体过滤调节器总成等组成。

控制器的主要功能包括开关井时间控制、延迟或续流时间控制、强制关井、柱塞行程计算、总开井时间、井循环次数计数、传感器的开关控制、电池状态显示、远程数据传输与控制等。

常用的PCS控制器具有以下特点:以小时/分/秒的方式设定程序;以压力循环方式进行工作;以压差方式控制作业;以远程数据传输控制;如果柱塞没有到达,自动延迟关井;可进行短循环控制,液晶显示,耗电量低;用户可以自己编程,数据导出及选择使用合适控制器类型。

柱塞气举排水采气工艺技术的应用

柱塞气举排水采气工艺技术的应用摘要:根据苏里格“三低”气田的现状,通过柱塞气举现场试验情况,分析柱塞工艺的适用性,开展试验效果评价,为低产低效气井探索一种与之相适应的排水采气工艺方法。

关键词:苏里格气田柱塞气举排水采气一、应用背景苏里格气田是低产、低压、低丰度、非均质性强的复杂气田。

2008年之前投产的气井压力和产能都普遍较低,不能满足生产过程中的气井携液要求,导致部分气井井底产生积液,严重影响了气井连续稳定生产。

因此,研究一套适合低产、低效气田开发的排水采气工艺技术成为苏里格气田发掘气井产能、长期稳产的有力保障。

二、柱塞气举工艺原理1.柱塞气举工艺组成柱塞气举装置的组成主要包括(1)防喷管:主要功能为放喷、缓冲,必要时可以捕捉柱塞;(2)地面控制装置:主要由时间--周期控制器和气动阀组成;气动阀按控制器定时发出的指令开关;(3)井底座落器:限位,并缓冲柱塞下行碰撞冲击;(4)柱塞:关键装置,充当天然气与液体间的机械界面。

2.柱塞气举工艺原理柱塞气举装置的正常工作由时间周期控制器控制气动阀的开关来完成。

当气动阀关闭时,柱塞自行下落,柱塞下落至井下座落器时,油管中液面不断上升并超出柱塞高度。

当气动阀打开时,气体迅速进入油管,与地层流入井底的气一起推动柱塞及其上液体升向井口,直到把柱塞上部的液体举升至地面,待气井生产一定时间需要恢复地层压力时,气动阀自动关闭,柱塞下落,开始下一次工作循环。

三、柱塞气举现场应用及效果评价1. 选井原则根据试验取得的经验,柱塞工艺的适用条件如下:1.1气井自身具有一定的产能,自喷生产井;1.2日产水量小于5m3/d;1.3井深≤4000m;1.4流体介质腐蚀性不强;1.5油、套管畅通、洁净无污物;2.试验气井情况根据柱塞气举工艺要求,优选苏48X井开展柱塞气举试验,其基本情况见表1。

由压力梯度图可以看出,苏48X井试验前压力梯度突变明显,井筒积液严重,气井自喷生产能力差。

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主题:柱塞气举排水采气技术
[b]主要方法:[/b]
游梁式抽油机、连续气举、电潜泵及柱塞气举。

柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水,不需其它动力设备、生产成本低,在美国被认为是最佳的排水采气工艺。

该工艺是间歇气举的一种特殊形式,柱塞气举管柱结构一
般有两种:不加封隔器的闭式结构。

其井下不见重要有气举阀,卡定器,缓冲器,活塞等。

地面有控
制器,节流阀,捕捉器,防喷盒等。

柱塞作为一种固体的密封界面,将举升气体和被举升的液体分开,减少气体窜流和液体回落,提高举升气体的效率。

柱塞气举的能量主要来源于地层,但是当地层气能
量不足时,也向井内注入一定的高压气。

这些气体将柱塞及其上部的液体从井底推向井口,排除井底
积液,增大生产压差,延长气井的生产时间。

对常规连续气举或间歇气举效率不高的井,采用柱塞气
举可以提高生产效率,避免气体的无效消耗。

柱塞气举还可用于易结蜡,结垢的油气井,沿油管上下
来回的柱塞可以干扰破坏结蜡结垢的过程。

这样就省下了清洗蜡,垢的工序节约了生产时间和生产费用。

柱塞的安装和管理费用都较低。

柱塞气举流程图见图1。

[b]柱塞气举的工作原理:[/b]
柱塞气举装置的正常工作由时间-周期控制器定时地控制气动阀的开关来完成。

当气动阀关闭时,柱塞上的阀已被防喷管内的撞击杆顶开,打开旁通,柱塞自行下落。

柱塞撞击井下缓冲器后阀关闭,同
时油管中液面不断上升。

当油套环空压力恢复到足以突破油管鞋举升柱塞以上液体时,气动阀打开,
气体迅速从套管进入油管,与地层流入井底的气一起推动柱塞及其上部液体升向井口,直到把柱塞上
部的液体举升至地面,柱塞撞击防喷管内的顶杆后,阀再次打开,气动阀关闭,柱塞下落,开始下一
次工作循环。

柱塞气举工艺在气举采油井中也被广泛应用。

[b]主要优点:[/b]
1)提高间歇气举的举升效率,举升效率高:柱塞气举同其它排水采气工艺相比具有更高的采收率。

柱塞提供的固体界面极大的减少了液体回落,相应提高了气体的举升效率;
2)设备投资少,使用寿命长且维修成本低经济效益好:其安装成本和运行维护费用低,无需电力
消耗,节约人力时间等;
3)能充分利用地层能量,无需其他能量消耗;
4)地面的设备的自动化程度高,易于管理;
5)可以有效减轻结蜡井的结蜡问题。

[b]主要缺点:[/b]
1) 地面装置相对其他气举方式复杂,柱塞中的运动机构复杂且不可靠。

为了提高柱塞在井中的下
落速度,常在柱塞内设有旁通机构。

旁通机构中的阀门开启和关闭主要依靠柱塞撞击卡定器和井口缓
冲器。

由于柱塞在井内运动时一,不可避免的与油管壁发生碰撞或以不同的速度落入井下的液体中受
到冲击。

柱塞在这些冲击力的作用下,都有一可能使柱塞内的旁通机构在没有到需要运动的时候产生
运动。

这些意外的阀门开启或关闭就是人们在实际生产中出现柱塞卡在井中、没有带液、高速撞击上
缓冲器、柱塞寿命大幅降低等问题的根源;
2) 操作管理有一定的难度,为了能自动化的管理柱塞举升井,总要在地面建设一整套控制设备,
使生产井有序地进行工作。

这些设备投资大、机构复杂、对工作环境要求苛刻,给管理带来许多的不便。

此外,还需要根据生产井的生产情况确定柱塞下落的时机和开井与关井的时间。

工艺参数的计算
和地面控制系统都非常复杂;
3)生产过程容易在地面集输管网内造成较大的压力波动;
4)间歇式生产。

目前国内外所用的柱塞气举工艺都是间歇式的生产工艺,即在柱塞从井口下行到井底的这一段时间,必须关井停产。

这主要是以下两方面的因素所造成的:
①柱塞的最大横截面积与生产管柱的内横截面积很接近,使柱塞在管柱中运动时,受到的气流阻力太大;
②为了防止举升过程中气体的滑脱和液体的泄漏,现有的柱塞外径与管柱的内径很接近,使柱塞在运动过程中受到的摩擦阻力非常大;
5)柱塞的下落速度慢;
柱塞在油管中下落时,由于受到油管内壁的摩擦力、气体的阻力和托举力的作用,下落的速度变的很慢。

虽然理论值还比较理想,但实际使用中,柱塞的下落速度往往小于2米/秒,有的井况不到1米/秒。

这样对于一口3000米井深的排液井来说,每个生产周期,仅柱塞下落的时间就需要40r~70分钟(含柱塞在液体中下落所需要时间)。

如果每天按10个生产周期来计算,则有一半的时间是关井停产的,生产效率非常低。

[b]选井要求:[/b]
井深:≤3000m;
油管尺寸: 2-1/2、2;
气液比: ≥500 m3/m3;
日排水: 10~50 m3/d;
基本要求: 自喷井或间喷井。

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