气举采油(zjl)
《气举采油原》课件
对油田进行地质勘探，确定气举采油井位 ，设计气举采油方案，进行气举采油施工 ，并对气举采油效果进行监测和评估。
案例二：某油田气举采油技术应用效果分析
总结词
技术应用效果、经济效益分析、存在问题 与解决方案
技术应用效果
通过气举采油技术的应用，油田采收率得 到显著提高，生产成本得到有效降低，提 高了经济效益。
气举采油定义
气举采油是指利用高 压气体将原油从油井 中举升至地面进行采 收的过程。
气举采油具有较高的 采收率和较低的能耗 ，是油田开采的重要 技术之一。
气举采油适用于各种 类型的油藏，特别是 深井和海上油田。
气举采油原理
高压气体注入井筒后，通过气体膨胀对原油产生举升力，使原油从井底流到地面。
气举采油过程中，需要控制注入气体的压力和流量，以保持稳定的举升效果。
《气举采油原》ppt课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 气举采油概述 • 气举采油技术 • 气举采油设备 • 气举采油工艺流程 • 气举采油案例分析
目录
CONTENTS
01
气举采油概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
气举采油工艺流程优化
总结词
提高采收率
详细描述
通过对气举采油工艺流程的优化，可以提高油田的采收率。优化措施包括改进 举升方式、调整注气量、优化排量分配等，以达到提高采收率和降低生产成本 的目的。
气举采油工艺流程改进建议
总结词
提高效率和安全性
详细描述
针对现有气举采油工艺流程存在的问题和不足，提出改进建议。改进建议包括提高设备效率、降低能耗、优化控 制系统、加强安全防护措施等，以提高气举采油工艺的效率和安全性。
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。
气举采油
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
气举采油
pi 1 p max pt (i 1)
pi 1 10 1 g
四、 连续气举设计
1. 气举井内的压力及其分布（如图11-31所示 ）
1）套管内的气柱静压力近似直线分布，即
p g ( x) p c 0 (1
gsc gTsc x
p sc Tav Z av
)
(11-35)
带有封隔器的管柱称为半闭式管柱，它既可用于 连续气举，也可用于间歇气举。这种管柱虽然克服了开 式管柱的某些缺点，但对于间歇气举仍不能防止大量注 入气进入油管后，通过油管对地层的作用。
(3) 闭式管柱
闭式管柱，是在半闭式管柱的油管底部加单流阀， 以防止注气压力通过油管作用在油层上。闭式管柱只适 用于间歇气举。此外，还有一些特殊的气举装置，如用 于间歇气举的各种箱式(腔式)及柱塞气举装置等。
L1 g ≥ p e
≥ h' 1 g
式中 p e ——气举时的启动压力，Pa；
1 ——井内液体密度，kg/m3；
L——油管长度，m
三、 气举阀及其下入深度
在压缩机的额定工作压力有限的情况下，为实现气举就 需降低启动压力。最常用的是在油管柱上装设气举阀。
1. 气举阀工作简况
p wf p wh G Duf H gi G Ddf ( H 0 L)
5）平衡点套压与注气点油管内压力之差Δp是为了保证 注入气通过工作阀进入油管并排出注气点以上的井内 液体。
2. 限定井口油压和注气量条件下注气点深度和 产量的确定
连续气举设计的内容是很丰富的，这里仅以限定井口 油压和注气量条件下确定注气点深度和产量为例，来 说明气举设计方法及其与节点系统分析的联系。在有 些情况下并不规定产量，而是希望在可提供的注气压 力和注气量下，尽量获得最大可能的产量，其确定注 气点深度及产量的步骤如下所述(图11-32)。
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
气举采油工艺技术
气举采油工艺技术气举采油工艺技术是一种利用天然气驱动石油从地下储层中采出的油藏开发技术。
该技术是一种成本较低、环境友好的油田开发方式，被广泛应用于世界各地。
下面将详细介绍气举采油工艺技术。
气举采油工艺技术的基本原理是通过地下注入高压天然气，使天然气的膨胀推动石油从井底向井口流动，以达到采油的目的。
在这个过程中，天然气与石油发生溶解，形成气固两相流动，使得石油能够被提取到地表。
气举采油工艺技术主要包括以下几个步骤：首先，需要在油井中建立一个气液相分离器。
在这个分离器中，将注入的天然气与地下的石油进行分离，将石油从底部抽出，使其能够顺利流动。
然后，将分离出的石油通过油管输送到地面的储油库中。
在储油库中，对石油进行初步的处理，使其达到一定的质量要求。
接下来，需要将天然气重新注入到油井中。
这个过程中，需要控制注入的气体的压力和温度，确保其能够与地下的石油进行溶解反应，形成气固两相流动。
最后，通过地面设备对天然气进行回收利用。
这一步骤主要是利用天然气的压缩、冷却等性质，将其净化、过滤，使其达到再利用的要求。
同时，为了达到环境保护的要求，还需要对气体进行处理，以减少对大气环境的污染。
气举采油工艺技术具有一些优点。
首先，它不需要进行地面注水，减少了水资源的消耗。
其次，通过使用天然气作为驱动力，减少了对其他能源的依赖，降低了开采成本。
同时，由于该技术不需要进行水力压裂等作业，减少了对地下地层的损害，降低了地壳运动的风险。
然而，气举采油工艺技术也存在一些问题。
由于地下储层的复杂性，气举采油的可行性受到一定的限制。
此外，由于天然气的价格较高，开采成本也会受到一定程度的影响。
总之，气举采油工艺技术是一种具有潜力的油藏开发技术。
通过合理利用天然气资源，实现对石油的高效提取，可以提高采油的效率，减少对环境的影响。
随着技术的不断进步，相信气举采油工艺技术将在未来得到更广泛的应用。
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H gv 2
( p c 2 p t1 ) H gv1 10 l g
H gvi H gv(i 1)
pi 1 10 l g
pi 1 p max pt (i 1)
连续气举设计
气举井内的压力及其分布 套管内的气柱静压力近 似直线分布，即
gsc gTsc x p g ( x) p co 1 p scTav Z av
气举采油
气举采油的井口、井下设备比较简单，管理 调节较方便。特别是对于高气油比及高产量深井、 海上采油定向丛式井、水平井、井中含砂、水、 气较多和含有腐蚀性成分而不适宜用泵进行举升 的油井，都可以采用气举方法，在新井诱导油流 及作业井的排液方面气举也有其优越性。 但气举需要压缩机站及大量高压管线，地面 设备系统复杂、投资大，受气源限制且气体能量 利用率低，使其应用受到限制。
PROSPER气举设计效益
要全盘考虑井的动态 每阀最佳注入气液比 较深注入时需要的最低气量 卸载阀最佳平衡调整 产量最优化 设计的适应性 1、； 2、； 3、。
配 套 技 术
气举管柱优化设计
可投捞气举
柱塞气举
小油管气举
半闭式气举
高效气举封隔器
实例：文东增压站1座， 压缩机13台，配气站 25座。日供气能力150 万方，外输压力 10.5MPa，气举井103 口，日产液3390t，日 产油750t，平均注入 气液比386m3/t，平均 举深2543米。
18
配 套 技 术
高压气
节流阀 气源井
气举阀
19
谢 谢
连续气举采油设计
3、以给定的井口油压为起点，利用多相管流压力梯 度公式，根据对应产量的总气液比向下计算每个产量下 的油管压力分布曲线Dl，D2，D3 … 。它们与注气点深度 线C的交点，即为每个产量对应的注气点a1，a2，a3 … 和 注气深度Hgi1，Hgi2，Hgi3……。 4、从每个产量对应的注气点压力和深度开始，利用多 相管流压力梯度公式根据地层生产气液比向下计算每个产 量对应的注气点以下的压力分布线Al，A2，A3 … 及井底流 压pwf1，pwf2，pwf3 …
第一个阀的下入深度Hgv 液面在井口附近，注气中途即溢出井口时，由下式计算 阀1的下入深度
H gv
p max 20 l g
液面较深，中途末溢出井口时，由下式计算阀1下入深度
H gv
2 p max d ti H sl 20 2 l g d cin
气举阀下入深度的确定
其余各阀的下入深度
井下管柱
单管气举井下管柱示意图 （a）开式管柱；（b）半闭式管柱；（c）闭式管柱
气举采油工作情况
气举过程 （a）停产时；（b）环形液面达到管鞋；（c）气体进入油管
气举采油工作情况
气举时压缩机压力变化曲线
气举采油工作情况
用气举阀进行启动的工作过程
气举阀下入深度的确定
气举阀深度计算示意图
气举阀下入深度的确定
PROSPER气举设计的目的
注气速率、深度 ---优化可以得到的举气产量 卸载阀间距、尺寸 对关闭阀井口套管压降调整注气深度、气举速率 反复设计（注气深度、气举速率），直到阀间距会聚 将来生产的适应性 ---计算含水、油藏压力等未来条件的敏感性。 1、找出设计产量和气举注入量，PROSPER同时找出 最优的注入深度和速率； 2、求出注气深度和卸载阀的下入深度。计算阀平衡 规模和汽室设置压力； 3、检查设计是否具有足够的适应性去处理目前和未 来的井条件，并作必要的调整。
定注气量和井口流压下的协调产量
连续气举采油设计
6、根据求得的井底流压pwf，用内插法做对应的注气 点以下的压力分布曲线A，与注气点深度线C之交点a， 即为可能获得的最大产量的注气点，其深度Hgi即为工作 阀安装深度Hgv。 也可用计算法得到曲线A，以便更准确地得到注气点。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7、根据确定的产量q及总气液比计算注气点以上的 油管压力分布曲线D。确定启动阀的位置。
连续气举采油设计
5、在IPR曲线上，根 据上述计算结果给出产量 与流压的关系曲线 (油管 工作曲线)，它与IPR曲线 的交点所对应的压力、产 量，即为该井在给定注气 量、井口油压下的最大产 量q、井底流压pwf，亦即 协调产量、流压。根据给 定气量和协调产量q可计 算出相应的注入气液比， 进而计算出总气液比。
生产时的压力平衡式为
pwf pwh GDuf H gi GDdf ( H o L)
气举井压力分布
连续气举设计
限定井口油压和注气量条件 下确定注气点深度和产量 步骤 1、设一组产量，按可提 供的注气量和生产气液比求 出各产量对应的总气液比。 2、以给定的地面注入压 力pco，计算环空气柱压力 分布线B，并以注入压力减 Δ p (0.5~0.7MPa)做B线的 定注气量和井口油压下确定注气点深度 平行线，即为注气点深度 线C。
气举方式
按注气的连续性，可分为连续、间歇气举两大类。 连续气举是将高压气体连续地注入井内，和从地层流入井 筒中的流体一起连续地举升到井口喷出的气举方式，它适用于 采油指数高和因井深造成井底压力较高的井。 间歇气举是将高压气间歇注入井中，携带井筒中的流体周 期性地举升到地面的气举方式。间歇气举时，地面一般要配套 使用间歇气举控制器 (时间一周期控制器)。间歇气举既可用于 低产井，也可用于采油指数高、井底压力低，或者采油指数与 井底压力都低的井。 按进气通道，气举也可分为正举(环空进气)、反举 (油管 进气)两种。反举时，举升液体在油套环空流速较低，其中的 砂蜡易沉淀积聚，所以常用正举方式。