气举采油
气举
Ab:气举阀波纹管的有效面积，mm2；
气 举 阀 调 试 台
地面调试台第一级气举阀的打开压力
Ct1:-第一级阀深度处的温度下，以20℃为基准温度的 氮气压力修正系数
因此，地面调试台第一级气举阀的打开 压力与油、套压之间的关系如下：
流压（流温）梯度分析法
通过分析实测流压流温梯度资料，可以判断各级工作阀的位置 以及确定油管漏失，凡尔损坏或多点注气的现象；流温梯度测量可 确定出工作凡尔的位置或油管的漏失位置。
井筒中的压力分布
油管压力 套管压力
注气点
平衡点
油管内压力以 注气点为界，注气 点以上由于注入气 进入油管而增大了 气液比，故压力梯 度明显低于注气点 以下梯度。
0 1 2 3 4 5 6 7 8
H(m)
多点注气
H(m)
管脚注气（封隔器坐封不严）
5 6 7 8 9
9
MPa
500 1000 1500 2000 2500 3000
0
1
2
3
4
MPa
500 1000 1500 2000 2500 3000 H(m)
0.1Mpa/100m
0.95Mpa/100m
油管漏失
5、气举采油的局限性：
必须有充足的气源；
一次性投资高，但维护费用少；
适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分 散开采； 安全性较其他采油方式差。
6、气举采油有哪几种工作方式？
气举采油
连续气举
间歇气举
常规间歇气举
柱塞气举
球塞气举
பைடு நூலகம்
7、连续气举
气举采油原理及装置
气举采油原理及装置一气举采油的特点及工作方式（一）气举采油的特点气举采油是人工举升法的一种，它是通过向油套环空（或油管）注入高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流动压力的作用下，将液体排出井口。
同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐增大，气体的膨胀功对液体也产生携带作用。
因此，气举采油是油井停喷后用人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式，亦可作为油井自喷生产的能量补充。
气举采油具有以下特点：（1）举升度高，举升深度可达3600m 以上。
（2）产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井。
（3）适用于斜井、定向井。
（4）特别适用于高气油比井。
（5）适应于液体中有腐蚀介质的井和出砂井。
（6）操作管理简单，改变工作制度灵活。
（7）一次性投资高，主要是建压缩机站费用，但由于气举井的维护费用少，其综合生产成本相对其他机械采油方式较低。
（8）必须有充足的气源，主要是天然气，注氮气成本高。
（9）适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分散开采。
（10）安全性较其他采油方式差。
气举采油虽然具有上述特点，但由于我国油田缺乏充足的气源，加上建设费用高，因此，没有得到大面积推广，目前仅在中原、吐哈、塔里木等高气池比、油藏深的油田上使用。
（二）气举采油方式气举采油主要有连续气举和间歇气举两种方式，其中间歇气举又包括常规式间歇气举、柱塞气举、腔室气举等。
1．连续气举连续气举是气举采油最常用的方式，连续气举的举升原理和自喷井相似，它是通过油套环空（或油管）将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举阀进入油管（或油套环空），用以降低液柱作用在井底的压力，当油管流动压力低于井底流动压力时，液体就被举升到井口。
连续气举适用于油井供液能力强、地层渗透率较高的油井。
2．间歇气举间歇气举是通过在地面周期性地向井筒内注入高压气体，注入气通过大孔径气举阀迅速进入油管，在油管内形成气塞将液体推到地面。
间歇气举主要应用于井底压力低、产液指数低，或产液指数高、井底压力低的井，对于这类油井，采用间歇气举比采用连续气举可以明显降低注气量，提高举升效率。
气举采油方法资料
气举动态曲线
产 液 量
P GLR
给定注气量
极限注气量 注气量
流入动态曲线
不同气液比下的产量和流 压关系曲线
Q
气举井管理
◆施工管理 --重点工序要求旁站监督，严把作业施工质量； ◆投产管理 --保证油井投产安全，顺利卸荷,严格控制投
产程序和卸荷速度；
◆生产管理 ----生产资料录取 气举井故障排除 生产工况分析诊断, 注气量调配、清蜡等
连续气举的卸荷过程
2、间歇气举
间歇气举主要分为常规间歇、柱塞间歇、球塞间歇等几类，其主要原理为： 地面间歇注气，实现油井间歇生产。
特点：
1、降低液体滑脱损失，减少注气量； 2、适应低产井、高含水井气举（产量<20m3/d) 。
四、气举采油采用什么样的 管柱结构？
出油 出油 进气 进气 进气
连续气举
需要经过油 1 产液量 >20 m3/d的井应采用连续气举。 田开发经济 技术论证 设计注气压力与油井地质特征和地面增压
2
装置的能力相匹配。
二、基础数据及来源
1 油井数据：
a) c) e） g） i） j） l） m） 油层中部深度，m ； b) 油层静压，MPa ； 静液面深度，m ； d） 地层水密度，kg/m3 ； 原油密度，kg/m3 ； f） 油井含水率，% ； 生产油压，MPa ； h） 产液指数，m3/(MPa· d) 压井液压力梯度，MPa/m ； 井口温度，℃ ； k） 井底温度，℃ ； 地层气液比，m3/m3 ； 设计日产液量，m3/d 。
② 气举节点系统分析优选参数
流入：地层＋注入气 流出：油管 用于分析油管尺
QGI
qL qL pwf
寸、出油管线、注气
采油工程自喷及气举采油
采油工程自喷及气举采油1. 简介采油工程是指利用各种工程措施将地下的石油资源开采到地面并加以处理的技术与工程。
自喷和气举采油是采油工程中常用的两种方法。
本文将对自喷和气举采油的原理、应用以及优缺点等进行介绍和分析。
2. 自喷采油自喷采油是指利用地下原有的能量将石油推到井口的采油方法。
其原理是通过人工注入压缩空气或其他气体到油层中，产生气体压力使石油从油井中自行流出。
2.1 原理自喷采油的原理基于气体流体动力学。
当气体注入到油层中时，由于压力差，气体会形成气体圈，在注气点周围的石油被压力推动，从油井中流出。
这种方法不仅可以提高石油的产量，还可以减少地面处理设备的使用。
自喷采油广泛应用于含水高、油藏压力低的油田。
通过注气增加油井的压力，提高油井产量。
自喷采油技术广泛应用于陆上和海上油田，尤其在海底油田中更有明显优势，可以减少地表设备的使用和对海洋环境的影响。
2.3 优缺点自喷采油的优点包括：提高产量、节约能源、减少设备成本、减少环境污染等。
缺点包括：需人工控制注气量、注气管道易发生堵塞、对油藏压力依赖较大等。
3. 气举采油气举采油是指通过注入压缩气体到油井中，利用气体的浮力将石油推至井口的采油方法。
与自喷采油不同的是，气举采油是通过气体的浮力来推动石油的上升。
3.1 原理气举采油的原理基于气体浮力和液体静压力之间的平衡。
在油井中注入压缩气体后，气体在井筒中产生浮力，将石油推向井口。
这种方法适用于油层厚度小、黏度大、含水率低的油田。
气举采油广泛应用于粘度高的胶状油藏和凝析油田。
通过注入压缩气体，可以减少石油的粘度，使其更容易被推至井口。
气举采油在油田开发中有着广泛的应用前景。
3.3 优缺点气举采油的优点包括：节约能源、提高产量、减少油井堵塞风险等。
缺点包括：对气体的流量和压力有较高要求、井下设备投资较大、油井产量下降后需要额外措施等。
4. 结论自喷和气举采油是采油工程中的两种常用技术。
自喷采油通过注气增加油藏压力，将石油推至井口；气举采油则通过注入压缩气体，利用浮力将石油推至井口。
气举采油法的名词解释
气举采油法的名词解释气举采油法是一种常用于油田开发的提升技术。
通过注入气体（通常是天然气）到井底，形成气体泡沫，在地层中产生压力，推动原油流向井口，从而实现油藏中的原油提升。
这种方法不仅可以提高油田开采效果，还能有效降低开采成本，因此在油田行业得到广泛应用。
一、气举采油法的工作原理气举采油法的工作原理是利用注入的气体产生的泡沫使原油浮起，并形成一定的压力推动原油流向井口。
在注入气体的过程中，气泡与原油颗粒相互作用，形成气油两相流，提高了原油的可流动性和提升效果。
当气体进入井底时，由于温度和压力的变化，气体溶解在原油中，形成气泡。
这些气泡会上升到地层中，进一步推动原油的流动。
同时，气泡与原油颗粒摩擦产生的涡流作用也可以将原油从低渗透地层中提取出来。
二、气举采油法的优点和应用1. 提高采油效率：气举采油法能够有效地提高原油的采收率，尤其对于高粘度或高凝固点的油田来说效果显著。
通过注入气体并形成气泡，原油的流动性得到改善，可以将更多的原油从地层中提取出来。
2. 降低开采成本：相比于传统的水驱或蒸汽驱采油法，气举采油法的投入成本相对较低。
注入气体所需要的设备和维护成本较低，节约了油田开发的经济成本。
3. 适用广泛：气举采油法适用于不同类型的油藏，包括低渗透、高粘度、高凝固点等。
而且，与其他采油方法相比，气举采油法对油藏的压力要求较低，从而可以开发更多的次生油藏。
4. 环保和可持续：相比于传统的提升方法，如水驱或热力驱动采油法，气举采油法无需使用大量的水或能源资源。
这使得气举采油法更加环保和可持续，符合可持续发展的理念。
三、气举采油法的挑战和发展趋势1. 气体选择和输送：气举采油法中，选择合适的气体以及其输送的方式对于提升效果至关重要。
目前的技术仍然存在着选择气体和管道输送的一些局限性，未来需要不断改进和创新。
2. 气油相互作用的复杂性：气体与原油在地层中相互作用的过程涉及多种物理和化学现象，如气泡形成、油水界面张力等。
自喷及气举采油技术
自喷采油能够充分利用地层能量 ，提高采收率。
自喷采油技术的优缺点
• 便于生产管理：自喷井生产流程简单，便于日常管理和维 护。
自喷采油技术的优缺点
1 2
对地层条件要求高
自喷采油技术要求油藏具有一定的地层能量和渗 透率，不适用于低渗透或地层能量不足的油藏。
受原油粘度影响
原油粘度过高可能导致举升困难，影响自喷效果。
案例二
某油田B区，由于地层条件复杂，采用自喷采油技术难以实现有效开采。为了解 决这一问题，油田引入了智能喷射装置，通过实时监测和调整喷射参数，提高了 自喷采油的效率和稳定性。
气举采油技术应用案例
案例一
某油田C区，由于油层压力较低，采用自喷采油技术无法满足生产需求。因此，油田采用了气举采油 技术，通过向油井注入高压气体，将石油从油层中顶升至地面。该技术的应用提高了采油效率和采收 率。
效益评估
自喷采油技术适用于产量大、地层能量高的油井，具有较高的经济效益；气举采油技术虽 然投资成本较高，但在低产低能油井中能够提高采收率和降低生产成本，因此也有较好的 经济效益。
04
自喷及气举采油技术的 发展趋势
技术创新方向
智能化控制
利用物联网、大数据和人工智能 等技术，实现自喷及气举采油过 程的智能化控制，提高采油效率
关键在于合理控制生产压差
02
生产压差是油藏压力与井筒压力之差，控制适当的生产压差是
实现自喷采油的关键。
影响因素包括油藏深度、原油粘度等
03
油藏深度和原油粘度等参数影响地层能量和举升效率，进而影
响自喷采油的效果。
自喷采油技术的优缺点
成本低
相对于其他采油方式，自喷采油 技术成本较低，尤其适用于地层 能量充足、原油粘度较低的油藏 。
气举采油知识介绍
气举阀。
气举采油知识介绍
气举阀
• 套压控制阀结构及工作原理
打开阀的力：Fo=pc(Ab-Ap)+ptAp 充TE气F为室油保管持效阀T应E关F（=闭tAupb的/i（n力gAeb：－ffeFAcctp）=）p系dA数b ，表征 当阀对Fo油≥F压c时的，敏感阀性打。开； 开令启R=瞬Ap间/AbF，o=则FTcE，F=则R/(1-R) 因此pd套Ab压=欲pv打o(A开b-阀A的p)+压p力tA可p 以表示为： 套压p欲vo=打pd开/(1阀-R的)-p压tT力EF为
p
安装气举阀
pe
pe* po t
① 所需启动压力更低； t1 t2 ② 卸载过程更稳定； ③ 安装气举阀（下封隔器）所需卸载时间更长； ④ 安装气举阀一般要求控制较低的注气速度，以免刺坏
气举阀。
气举采油知识介绍
气举启动
气举阀卸载过程
气举采油知识介绍
➢ 气举阀
气举阀
气举阀工作原理：
当高压气体注入油套环空，气体从阀孔进入油管，使阀孔上部油管 内混合液密度降低，油套环空中的液体进入油管，其液面也随之降低， 当油管内压力降到某一界限时，阀孔关闭，高压气体推动环空液面下降 到第二个阀孔。依此类推，直到油套环空的液面下降至油管管鞋（工作 阀），油井正常生产——降低启动压力。
气举阀下入深度应遵循两个原则： 必须充分利用压缩机具有的工作能力；必须在最大可能的深度上安
装，力求下井阀数最少、下入深度最大。
气举采油知识介绍
气举阀
气举阀分类： ① 按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作
阀、液压阀或称油压操作阀和复合控制阀。 ② 按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和
气举采油
当p油(Ab-Av)+p套Ab>
pbAb
凡尔打开注气 当p油(Ab-Av)+p套Ab<
13
pbAb
14
15
问：如何计算凡尔的开启压力和关闭的压力？
2．工作条件下凡尔的开启压力pop
凡尔开启压力——指凡尔将要开启瞬间凡尔处的套 管压力。 试图打开凡尔的力 F0=p0p(Ab-Av)+ptAb 保持凡尔关闭的力 Fc=pbAb 压力平衡： pop(Ab-AV)+ptAv＝pb Ab
(2-106)
TEF── 油管效率系数(可根据气举阀的结构查表)。
17
3．工作条件下凡尔关闭压力
凡尔关闭压力 pvc——指凡尔即将关闭瞬间凡尔处 的套管压力。 压力平衡： pvc(Ab-AV)+ pvc Av＝pb Ab
pvc ＝pb
(2-107)
* 由上式可看出，凡尔关闭压力仅与封包内的压力 有关，与油管压力无关。
10
讨论： *当静液面接近井口， h* ≈ L(液体不被挤入油层)
′ pe = pe max = 9.8 Ld r
*若油层渗透性好,环形空间被挤压的液体全
部Hale Waihona Puke 油层吸收′ pe′ = pe min = 9.8h d r
*
′ pe 式中：
── 最大启动压力，kPa； L ── 油管长度，m； ′ pe′ ── 最小的启动压力，kPa。
11
′ ′ pe′ ≤ pe ≤ pe
pe 越大， pe 与工作压力的差值较大。
问：如何减少pe与po的差值？
三、气举阀(气举凡尔) 气举阀相当于在油管上开设的一个智能孔眼。 1、 气举阀的结构及工作原理
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1 油井连续稳定生产。连续气举适应产能较高的油井。连续气举有好几级气举
阀，当气体从环空注入时，所有气举阀打开，环空液体从每一级气举阀进入 油管，当第一级气举阀露出液面，气体进入第一级气举阀，产能增大。当液 面往下推，第二级气举阀露出液面，气体同时进入第一第二级气举阀，环空 压力下降，这时第一级气举阀关闭。随着液面往下移直到气体从注气工作阀 进入油管。只有底部工作阀打开注气，其它阀门都处于关闭状态，才算完成
② 井底流压：气举采油必须具有一定的井底流压，不能象其他人工举升
方法一样达到最低井底流压。对于低压井可能不适应。 ③ 开采稠油和乳化液的油井不适应于气举采油。
气举分类
气举井简单介绍
重点介绍连续气举和间歇气举。 ① 连续气举顾名思义是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。连续气举 是通过注入气体与井中的液体混合，气体不断膨胀，降低液体密度，从而使
气举井简单介绍
气举阀的结构和工作原理
气举阀的结构：气举阀有很多类型，但气
1 举阀的结构基本相同。气举阀主要由阀
体、风包、球和球座、单流阀和上下密
封圈组成。
气举阀工作原理：气举阀其实是一个注气 调节阀，是无量级可调的气嘴，它与孔 板固定气嘴不同。它不仅与上、下游压 力有关，而且与风包压力有关，它通过 球的开启度来控制注气量的大小。这是 气举阀和固定嘴子的孔板的不同之处。
有不当之处请提出宝贵意见
谢 谢！
连续气举从排液到稳定生产的全过程。
② 间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面 的液柱段举升到地面。间歇气举可以是半开式或闭式（有封隔器和单流阀） 。
气举井简单介绍
连续气举的排液过程示意图 1
气举启动
气举启动时压缩机压力变化
①随着压缩机注气压力的升高，环空液面下 降至管鞋（注气点）处，此时的井口注入压 力为启动压力。
1
② 油井温度。
当实际温度低于设计值时，实际风包压力低，排液阀不关闭，造成浅处注气或多点注气 ，浪费压力资源。当实际井温高于设计值时，如果工作阀是气举阀，工作阀无法打 开，注气阀是上一级阀门，注气深度无法达到，产量低，效率低。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
③ 井口压力 当井口压力高时，回压高，注气深度浅。若想获得相同的产量，必须注更多的气，气举效率低；
生产不稳定。只有提高气量，降低井筒内液体的密度，才能使液柱对地层的回压减小，所需的井
底举升压力也减小，因而可获得更高的产量。但并不是注气量越大越好，当注气量大过一定 值后，如果继续增加注气量，产液量的增加值会越来越小，直至某一最高液量点。再继续增 加注气量，产量不仅不会增加，反而下降，严重时则浪费气源，可能会造成干注气，不出油
1 或者油套压差小，注气量小，产量低，无法满足生产要求。反之，井口压力低时，注入深度
增大，相同的注气量可得到更高的产量，相同的产量所需的气举气量少。因此，在有气举井 的油田中，地面工艺系统及油井本身应尽量降低井口压力和回压争取最大的产量。
④ 注气压力
注气压力越高，注气深度就越大，用较少的气量就可得到较好的产量，气举效果高。 ⑤ 注气量 当注气量低于设计气量时，产量无法满足要求，严重时，会造成工作阀间歇注气，气举
t
气举井启动时的压缩机压力 随时间的变化曲线
气举启动
对比两种启动过程
不安装气举阀
p pe pe* po
安装气举阀
t
t1
① ② ③ ④
所需启动压力更低； 卸载过程更稳定； 安装气举阀（下封隔器）所需卸载时间更长； 安装气举阀一般要求控制较低的注气速度，以免刺坏气举阀。
t2
气举阀
气举阀分类：
① ② ③ ④ 按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作阀、液压阀或称油压 操作阀和复合控制阀。 按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和底阀。 按气举阀自身的加载方式分充气波纹管阀和弹簧气举阀。 按气举阀安装作业方式分固定式气举阀和投捞式气举阀。
不稳定，不仅影响油井产量，使油层出砂，而且对地面处理设施造成损害。如有时产量低， 分离器液面很低，有时井产量很高，液面很高，这样不仅影响分离器的正常工作，而且由于 液面超高或超低使整个生产系统经常关闭。所以在气举生产中，不仅要保持油井产量高，而
且很重要的是保持油井的稳定生产。
如果利用各种方法无法使油井处于稳定生产，可以将注气阀上移，增加油套压差，让气举阀处于 节流状态，这样就可以稳定生产。
1
气举井简单介绍
气举井简单介绍
气举采油是利用人工举升方法，把压缩
气体注入油管底部，与地层产液混合，气
体在液体中膨胀，降低液体的密度和油管 中液柱重量，使油管内的流动压力梯度下
1
降，从而降低井底流动压力，建立起将液
体举升到地面的生产压差。气举采油是最 接近自喷采油的一种人工举升方法。 气举所用的气体可以是氮气或天然气。
问题：启动压力较高，压缩 机的额定输出压力较高。工 作压力比启动压力小得多， 造成压缩机功率的浪费，增 加投入成本。
p
pe po
②当高压气体进入油管后，由于油管内混合 液密度降低，井底流压将不断降低。
③当井底流压低于油层压力时，液流则从油 层中流出，这时混合液密度又有所增加，压 缩机的注入压力也随之增加，经过一段时间 后趋于稳定(气举工作压力)。
。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
⑥ 气举阀 气举阀的设计（包括工作阀的位置和气举阀风包的设定值）与实际要求有差别，甚至很大的差别
1 。如果差别较小，一般通过调过气量就可以解决问题，满足生产要求。但有些时候差别很大
，调节气量无法解决问题。 ⑦ 不稳定生产
即井口压力不稳定，油产量不稳定和气量不稳定，严重的情况是出现间歇气举现象。当油井生产
1
量。因此，增加注气量就能增加产量，直至达到最高产量值；但超过这一点，提高注
气量反而使产量降低。
气举井简单介绍
气举生产的影响因素
影响气举生产的因素有很多，包括油藏方面、完井本身和地面生产系统等，现概述主要 因素如下： ① 油井的产能、地层压力 气举完井以此为依据进行设计。如果油井的实际产能、地层压力与设计所选用的产能和 地层压力差别较大，就会造成气举工作不正常。当实际产能、地层压力高于设计值 时，高的油管压力就会造成进气量不够，套压增加，工作阀上移和多点注气现象， 使气举效率降低。严重的话，上一级气举阀可能间歇开关，造成生产不稳定。当实 际产能、地层压力低于设计值时，会消耗比设计多的气量，才能满足产量要求；气 举效率低。严重时，可能造成过度注气、干注气，影响其它井的气举生产。
ห้องสมุดไป่ตู้
固定式气举阀是用丝扣连接，把气举阀固定在气举工作筒外面。如要 更换气举阀，只有把油管和工作筒提到地面上才可以更换气举阀，它 不适应于作业费高的海上油田。 可取式气举阀利用钢丝绳作业，把气举阀投到偏心工作筒的口袋中， 利用锁紧头把气举阀固定在偏心工作筒内面，它广泛应用于海上油田 和作业费高的地区。
气举井简单介绍
气举生产分析
① 当正常气举生产时，所有的排液阀都关闭，只有设计的工作阀是打开注气，而且生产
连续稳定。 ② 气举有两个独立变化的参数，对气举生产影响很大，即注气深度和注气点上方的流动 压力梯度。在气举井中，控制这两个参数的变化就能控制井底流动压力和产量的变化 。 ③ 注气点深度意味着气举效率高，注气点最大深度主要由地面最大注气压力决定，地面 注气压力取决于气体压缩机的等级，通常在当地面注气压力给定时，在某一深度、套 管里的压力与油管里的流动压力相等。该点称为压力平衡点。考虑到注气阀的压力降 ，注气点设在平衡点稍上一点的地方，使油管压力与注气阀的压力降之和等于套管压 力。 ④ 注气点上方的流动压力梯度主要由注气量决定。增加注气量就会增加油管内的气液比 ；在一定的限度内，增加气液比会降低流动压力梯度；超过这一限度，流动压力梯度 会随气液比的增加而增加。最低的流动压力梯度意味着最低的井底流动压力和最高产
GLR增至71m3/m3 ，2000m井筒压降 下降了约6MPa
气 举 注 采 系 统
气举井简单介绍
气举采油的优缺点
适应的产量变化范围非常宽广、作业费低、适应于大角度斜井、狗腿角大
1 的井、出砂井、高气油比油井、结蜡结垢井。
气举采油本身的局限性
① 气源：气举采油必须要有足够气量以支撑整个生产过程。油田本身必 须具备最低限量的溶解气（至少等于正常气举所需气量的10%）才能启 动气举采油。否则不可以采用气举采油。