流压、流温梯度测试法在Z油田气举井工况诊断中的应用
非常规气举技术在渤海Z油田的研究及应用
石油地质与工程2022年1月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第36卷第1期文章编号：1673–8217（2022）01–0109–05非常规气举技术在渤海Z油田的研究及应用黄雷，王传军，郭秩瑛，徐大明，郑双益，张凤红（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300459）摘要：气举采油是目前使用最为广泛的人工举升方式之一，常规气举一般由配套的气举生产管柱及注气装置构成，需要在油管上设计布置多支气举阀，通过上部各级气举阀逐级卸载，将高压气体经最下级工作阀持续不断地注入到生产管柱，实际应用中常常出现卸载失败、多点注气等问题。
非常规气举能够不改变原有生产管柱，利用井下工具代替气举阀作为注气点，是一种简易、灵活的人工举升办法。
基于现场试验,提出了几种非常规气举技术并在现场应用，试验效果较好。
关键词：气举阀；非常规气举；井底积液；压力分布;自喷管柱;人工举升中图分类号：TE355.3 文献标识码：AResearch and application of unconventional gas lift technology in Bohai Z oilfield HUANG Lei, WANG Chuanjun, GUO Zhiying, XU Daming, ZHENG Shuangyi, ZHANG Fenghong(Tianjin Company, CNOOC (China) Co., Ltd., Tianjin 300459, China)Abstract: It is known that gas lift is one of the most widely used artificial lifting methods at present, and the conventional gas lift is generally composed of the supporting gas lift production string and the gas injection device. As the multiple gas lift valves need to be designed and arranged on the oil pipe, the high-pressure gas is continuously injected into the production string through the lowest working valve by the upper gas lift valves.While in practical application, there are often problems such as unloading failure and multi-point gas injection.The unconventional gas lift can use downhole tools instead of the gas lift valve as gas injection point without changing the original production string. The application results indicate it is a simple and flexible artificial lift method. Based on the field test, the field application of several unconventional gas lift technologies is proposed, and the test effect is good.Key words: gas lift valve; unconventional gas lift; liquid loading; pressure distribution; flow string; artificial lifting渤海Z油田含油层系为古近系沙河街组，是一个受构造控制的短轴背斜气顶油藏，储层岩性以碎屑岩为主，油品性质为常规轻质原油，属于中高孔中渗储层，气顶指数大于1.5，水体活跃程度不同（5~40倍）。
气举找水全套测井技术在大港南部油区的应用
气 举 找 水 全 套 测 井 是 一 种 多参 数 测 井 方 法 。 主 要测量 内容包括 ： 温 、 力 、 水 率 、 体 密度 、 井 压 持 流 流 量 、 定 位 等 ， 以进 行 定 量 解 释 ， 供 井 下 各 层 的 磁 可 提 产 油 量 、 水 量 等 ， 油 井 卡 水 增 油 提 供 可 靠 的 措 施 产 为 依 据 。该 测 井 方 法 录 取 参 数 多 ， 释 精 度 高 ， 而 广 解 因 泛 应 用 于高 含水 油 田 。该 项 测 井 技 术 找 水 后 卡 堵 水 效 果 比用 气 举 动 态 井 温 法 找 水 后 卡 堵 水 效 果 提 高 ３ ．％ ， 目前 高 含 水 油 田 油 井 找 水 的 一 个 较 好 的 １２ 是
井 ， 采 用 静 温 曲线 ， 举 加 压 曲线 ， 举 排 液 曲线 ， 则 气 气
性 区分井下射开 层位 的产液 情况 ， 无法 分辨 各产 层
的 流 体 性 质 ， 成 解 释 符 合 率 低 ， 水 后 将 会 造 成 卡 造 卡 水 亦 卡 油 的现 象 ， 不 能 满 足 油 田 开 发 中 后 期 高 含 已
示 踪 流 量 计 ）持 水 率 计 、 体 密 度 仪 、 力 计 和磁 性 、 流 压 定 位 器 ； 列 Ⅱ： 温 仪 、 属 伞 流 量 计 （ 示 踪 流 量 系 井 金 或
＊
杨 宝华 ， ， 男 工程 师 ，９ ３年毕 业 于天 津大学 石油 学 院石油 地质 专业 ， 主要从 事地 质 开发及 管理 工 作 。地 址 ： １８ 现 河北 省沧 县东 关 南部 油 气 开发 公司 四工 区试油 气技 术站 ， 邮政 编 码 ：６６ ３ ０ １２ 。
气举工况诊断与治理
2020年01月气举工况诊断与治理于喜艳1何能欣2张玮2（1.中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300452；2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452）摘要：开展气举井不稳定气举工况研究，对提高气举效率，提升油井产能，尤其对以气举采油方式为主的处于开发中后期的油田，有至关重要的意义。
文章针对B 油田开发中后期气举井频繁出现的井口产出不稳定及间出的异常气举工况，研究出一套基于气举井日常生产参数分析，通过对油、套管井筒压力剖面及井筒多相管流拟合计算结果对比分析，确定注气阀工作状态，进而确定最佳注气点，得出气举优化措施,提出一套可随生产状况变化及时进行气举工况诊断方法。
实际应用表明，该诊断方法与现场测试结果较吻合，气举井产状得到明显改善，可以在同类气举井中推广应用。
关键词：气举；工况诊断；工况优化；气举阀间歇出液是由许多不同因素引起的[1]，比如不正确的气举管柱设计，不合理的阀设置，注入阀入口的尺寸不对，供压的变化，或是阀泄露或堵塞，通常很难找到间歇出油的根本原因。
本文中B 油田随着地层压降增大，油井到中高含水期以后，井下监测点压力下降且波动频繁，气举井生产稳定性变差，油井出现间歇出液及关井后启动困难等复杂情况，已严重影响气举井产量。
为此迫切需要系统分析影响气举工况的主要因素，分类提出改进措施，为提高气举井气举效率和稳定性提供技术支持。
1气举工况诊断技术常用的气举井工况测试诊断技术有:流压、流温曲线分析法和典型油套管压力记录图法[2],该方法受测试仪器精度及气举井况影响,对气举阀工作状态判断容易出现偏差。
气举采油工艺常规分析方法[3]是在录取气举井的油压、套压、注气量等地面资料后，通过下入压力计、温度计等井下工具录取气举井的井下压力、温度资料。
再通过绘制深度-压力和深度-温度曲线进行分析。
常规分析方法测试工作量大，压力、温度资料的一致性差，资料处理复杂，容易给现场分析管理人员带来一定的技术处理难度。
流温流压测试汇报
温度 压力梯度 流体密度 温度 （Mpa） （Mpa/100m） （g/cm3） （℃） （℃/100m） 23 25.88 28.79 31.67 34.56 36.48 38.4 40.32 42.22 44.13 45.09 46.04 0.97 0.96 0.97 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.95 0.96 0.96 0.96 0.99 0.98 0.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.97 0.97 0.98 0.98 75.59 80.81 85.79 91.43 96.81 100.28 103.57 106.74 109.75 112.52 113.86 115.12 1.85 1.74 1.66 1.88 1.79 1.74 1.65 1.59 1.51 1.39 1.34 1.26
中国石油
三、测试目的及要求
1.测试目的 1.测试目的
监测井筒内流动压力及温度，求取流温流压梯度，计算产层中部的压力和温 度。
2.测试要求 2.测试要求
梯度测试要求停点范围为0-3000m，每300m停一点；3000- 4000m，每200m停 一点；4000m以下100m每点；距离产层中深300m每50m每点。
陕西九州石油技术服务有限公司
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2.测试井生产动态情况及测试成果数据 测试井生产动态情况及测试成果数据
测试井生产动态情况（ 月 日 ①.测试井生产动态情况（ 11月21日） 测试井生产动态情况 生产数据表
油 套压 井口 嘴 日产液 日产油 日产气 含水 油压 （MP 温度 （m 量（t） 量（t） 量（m3）量（%）（MPa） a） （℃） m） 5 103 70.86 4873 31.2 7.4 9.1 38
气举井优化配气测试技术
（） １注压、 油压 ： 在井 口安装双笔压力记录仪 ． 装 上记录卡 片， 连续 同步记录注气压力和油压的变化 。 （） ２注气 量： 在井 口注气管线 上安装气 嘴 ， 用气嘴控 制注气量 的大小 ， 并利 用实测压力 计算 实际通过气 嘴注气量 的大小 。（） ３ 产液量 ： 分别在注气参数变化 ３ｈ ６ｈ 利用玻 璃管量 油两 次。（ ） 和 后 ４ 含水 ： 取样 化验与测量产液量 同步 。（ ） ５ 总产气 量： 用测气仪计 量， 与产液量记录 同步 。（ ） ６ 流压 、 流温 ： 在工作 阀以 下 ２ ０ｍ处 用电子压力计 （ 连续） 测试 。
文东油 田是高温 、 高压 、 高油气 比、 高矿化度 的 复杂油气藏 ， 经采油方式优选 ， 选择 了增 压气举作 为
主要机 械采 油方式。在生 产过程 中 ， 由于受地 面压
类型的井 分别变化不同的注气量 ： 高产气 举井（ ５ ｄ ：２ ０— １０ ＞ ０ｔ ） １ ０ ５ 呻一１０ ／ ０ ８ ∞一 ２０ ） ２００ ｍ／ ０ １ － ５０ ｜ｄ Ｘ￣ 中产气举井（０ ０ ｔ ） １Ｃ０＊１ （ － １００ ３ —５ ｄ ： ０ － ２ ｆ ￣５ ０ ／ ０ ０
测试方 法
测试资料分析与应用
１确定注气量变化范 围 ．
ห้องสมุดไป่ตู้
为了确定注气量调整变化范围， 将气举井根据
产量不 同分成高产井 、 中产井 和低产井， 对三种不 同
对不同注气量下测试的油井产量、 井口套压、 油
压 、 下流压流温等各项 数据进 行整理 ， 井 绘制成随测
＊
¨
谤文研 究内容 为 ２０ 年 中石化集 团公 司 十 五” 技攻 关项 目 提 高气举系 统效率研 究》 ９Ｏ 科 《 子课题 牵 小奇 ， 男 工程 师 ． ８ 年毕业 于中原 石油学校 ． １９ ９ 主要从事 气举采油 工 艺技术研究 工作 。地址 ： 河南 省灌 阳市中原油 田 采油 一厂 工程 大
气举-泡排组合工艺井底压力计算及施工参数优化设计
气举-泡排组合工艺井底压力计算及施工参数优化设计汪来潮;熊钰;陈霖;李娟;黄雨【摘要】基于气举-泡排组合工艺井井筒中的混合流体是由泡沫（或泡沫团）与泡沫外气体组成并相互滑脱这一模型，引入持泡率这一参数，相继推导了确定泡沫密度、持泡率和混合流体密度等主要参数的计算公式，从而可以确定井筒压力剖面并计算井底流压。
通过实例计算与对比，验证了计算方法的可行性，为气举-泡排组合工艺的施工参数的优化设计提供指导。
气举-泡排组合工艺的井筒压力剖面计算方法，只需借助于计算机程序，节约了复杂的测压作业，提高了经济效益。
%In view of the model that the mixtures in the wellbore implementing gas lift and foam drainage combined technology is composed of foam and free gas out of foam which get off from each other, this paper introduced the parameter“foam retention rate”and then derived a series of formulas to calculate the density of foam,“foam retention rate”and the density of wellbore mixtures, so as to determine wellbore pressure profile and calculate bottom hole pressure. This paper also verified the feasibility of the calcula-tion method by the calculation examples and results comparison to provide guidance for the optimization design of implementation parameters. The calculation method only has to calculate with a computer grogram to solve the complex work of pressure testing and improve the economics.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P53-57)【关键词】排水采气;气举-泡排组合工艺;井筒压力梯度;泡沫流体【作者】汪来潮;熊钰;陈霖;李娟;黄雨【作者单位】西南石油大学石油工程学院，四川成都 610500;西南石油大学石油工程学院，四川成都 610500;西南石油大学石油工程学院，四川成都 610500;中国石化西北油田分公司塔河采油一厂，新疆轮台 841600;西南石油大学石油工程学院，四川成都 610500【正文语种】中文【中图分类】TE341泡沫流体在石油工程应用中表现出一些优良的性质特点，如低滤失、低密度、高黏度和强携砂能力及选择性渗流等，在空气泡沫钻井[1-3]、泡沫排水采气、气举—泡排组合工艺排水采气[4]、冲砂洗井和选择性酸化[5]等施工中取得了很好的效果。
试井技术在油田开发中的应用
电脑
电 子 压 力 计
计算 产生报表
二、资料录取处理的方法
4、压恢、压降、探边、干扰脉冲等测试处理解释
流程图
通信线 读取 压力温度 回放 软件
电脑
电 子 压 力 计
试井解释软件
编写 报告
三、现代试井解释方法
1、常规分析法
m
三、现代试井解释方法
2、图版拟合规分析法
图版
三、现代试井解释方法
三、现代试井解释方法
电 子 压 力 计
特点：精度高，可控制测试时间的长短，资 料得到及时。
二、资料录取处理的方法
2、工艺流程
b、钢丝试井车测试工艺 钢丝
资料处理
绞车
井口防喷器
电 子 压 力 计
特点：作业简单，测试内容灵活多样。
二、资料录取处理的方法
3、流静压、流静压梯度、井温梯度测试处理
流程图 通讯线 读取 压力温度 回放 软件
三、现代试井理论
4、各种储层与典型曲线特征
均质储层无因次诊断图
三、现代试井理论
4、各种储层与典型曲线特征
② 双重孔隙介质储层
流动特征：
当开井时裂缝中的流体向井筒流动，裂缝系 统压力下降，并逐渐与基岩之间产生压差，此段 反映裂缝特征。当压差足够大时，基岩中的流体 开始向裂缝补充，压力下降变缓，此段反映两种 系统的介质交换。当裂缝和基岩系统压力平衡后， 两种介质内压力同时下降，反映出总系统的流动 特征。
f、通过压裂、水井调剖前后的井温曲线对 比，可以判断压开层段和压裂效果的好坏。
一、试井的工作原理
3.2、压恢、压降和探边测试 压恢、压降和探边测试是通过油管或环型空间把压力计 下入井底，然后关井测取一定时间内压力随时间变化的曲线。
页岩气田气举排水采气工艺方法比较及应用
页岩气田气举排水采气工艺方法比较及应用摘要：与天然气相比，页岩油的开发具有开采寿命长、生产周期长的优势。
产出的页岩油大多宽、厚，通常产油量很大。
但在实际勘探开发中，井内常会出现凝析油或采出水流至井底的情况。
生产高压油时，井底油液流速高，井内液体少，水会被气体携带至地面。
是利用技术和法则的规律，有效释放水井和井附近地层的混合液，并再次具有更大的生产能力的措施。
关键词：气举；排液；压缩机；天然气1气举方法选择气举是将产层高压气或地面增压气连续地注入油管/套管内，给来自产层的井液充气，使气、液混相，以降低管柱内液柱的密度，扩大生产压差，提高举升能力。
气举方式选择的主要影响因素有：井的产量、井底压力、产液指数、举升高度及注气压力等。
气举时，减小生产压差，能有效缩短气举时间、提高气举成功率。
可通过以下三种方式实现：①边气举边放喷——减少管网中回压。
②先打压后气举放喷——针对下倾井、水平段有较多积液的井有较好的效果，低压井一般打压至5-8MPa。
③泡排+气举组合工艺——泡排剂能降低井筒积液密度，减少气举压力。
气举注气方式一般有油管注气、环空注气两种。
油管注气时间相对较短，能较迅速的举出管斜处积液。
但存在掏空程度不彻底、井筒滑脱损失大等问题。
环空注气虽气举时间长，但掏空程度、井筒滑脱等优于油管注气。
气举时，也可采用连续气举或间歇气举。
井底压力和产能高的井，通常采用连续气举生产。
井底压力及产能较低的井，可采用间歇气举。
2天然气压缩机压缩气举2.1工艺流程设计天然气压缩机压缩气举是将积液井或临井产出的天然气，经过气液分离后输送给天然气压缩机，加压后输送到油管/油套环空内的一种气举方式。
可选气源有本井气的回注气、邻井产出气、干线气3种。
本井气做气源时，不适用于低产井及水淹停产井。
邻井产出气做气源时，除对井距有一定要求外，压缩机设备还需有较好的砂、水分离装置。
干线气由于已完成脱水，则一般不需要此类装置。
根据实际情况，合理选择气举的气源是车载式或者固定式压缩机气举工艺成功应用的关键。
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流压、流温梯度测试法在Z油田气举井工况诊断中的应用【摘要】z油田是西滨临海盆地大型凝析油气田，年产量达200万吨，约90%的产油量是通过气举采油获得。
为了保障气举井的正常生产，工况测试成为了气举井生产状态判断的重要方法之一。
本文结合流压、流温梯度测试法的原理和数据分析，列举了正常气举工况、多点注气、油管刺漏、管脚注气四种较常见工况的现场分析实例，可看出流压、流温梯度测试法在判断气举井工况方面具有直观、准确的优点，结合现场应用效果，该流压、流温梯度测试法对z油田气举井正常生产起到一定的指导意义，为z油田气举生产带来一定的经济效益。
【关键词】流压？流温？气举？工况？油套平衡点
气举工况诊断是通过井口的动态数据做出初判，以气举井压力梯度、温度梯度数据为依据，对气举井工况进行分析。
利用电子压力计同时录取井下压力、温度数据，绘制流压、流温曲线图，并结合地面资料进行分析、判断气举井注气点位置、管柱是否存在多点注气、油管刺漏、封隔器漏失等。
1 测试设计
根据测试要求，为确定工作气举阀，压力、温度测试点位置设计在每级阀上下各50米处；为检查气举井故障和确定气举管柱气体漏失的位置，还应在井口与第一级气举阀中间、每两级气举阀中间、封隔器上下各设计一个测试点；最后还应在喇叭口以下、油层中部以上设计几个测试点，以确定气举点以下液体的压力梯度及井底流
压。
2 数据分析
2.1 计算油套平衡点
油套平衡点指的是油压和套压相等的点，正常情况下注气点只能是在油套平衡点之上。
从地面实测的油压、套压、注气量、产液量等参数，用选定的多相流压力、温度算法和环空压力分布计算方法，求解油套平衡点，具体步骤如下：
用井口实测的油压、产液量、生产气量（注入气+地层产出气），用选定的多相流压力、温度算法，求解油管内不同深度l[i]（m）处的压力pt[i]，mpa；
从实测的井口注气压力开始，求解油套环空内不同深度l[i]处的压力pc[i]，mpa；
比较不同深度处的l[i]和pc[i]，直到pt[i]>pc[i]为止；
计算油套平衡点深度lxt（m）。
2.2 过气点判断
根据所测各点流压、流温值计算流压、流温梯度，在流压、流温梯度曲线图中根据流压、流温梯度的明显变化，准确判断气举井实际工况情况。
流动压力、温度测试法的基本判据有两条：
在注气点位置，因油套环空中的气体注入油管，油管中注气点位置以上液体密度降低，造成油管中注气点位置压力梯度曲线存在明显拐点，通过压力梯度拐点位置可以正确判断井下注气点位置；
在注气点位置，气体通过注气点进入油管，因油套存在一定压差，
油管内压力低于环空注气压力，造成气体膨胀降温，流温梯度曲线在注气点处存在明显的温度降低，由此可判断井下注气点位置。
结合油套平衡点位置，剔除平衡点位置以下因测试误差造成误判的注气点位置，得出准确的气举井实际工况。
4 实例分析
在日常油井管理过程中，发现油井的油套压和产量出现异常情况，如产量下降过快、含水波动大、油套压变化大等情况时，此时可以进行流温流压测试，来判断该井所存在的问题，制定下步解决方法。
以下是几个典型工况诊断例子。
4.1 正常气举井工况流压流温梯度曲线
z油田2124井出现降产于2013年01月31日进行流压、流温测试。
在图表1中可以看出压力、温度梯度曲线在第7级阀处存在明显拐点，且该点在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井第7级阀注气，气举井工况正常。
4.2 多点注气
z油田3314井发现降产后于2013年01月15日进行流压、流温测试。
在图表2中可以看出压力、温度梯度曲线在第2、5、6级阀处存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井第2、5、6级阀多点注气。
注气点以上平均压力梯度1.722kgf/100m，注气点以下平均压力梯度5.671kgf/100m。
本井在进行放喷、重启和放空套管重新注气等措施无效后，投捞更换气举阀后产能恢复。
4.3 油管刺漏
z油田673井发现降产后于2013年01月12日进行流压、流温测试。
由压力、温度测试曲线图表3可以看出压力、温度梯度曲线在第1007～1143m之间存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，结合该井油藏及生产参数，判断该井在1007～1143m之间油管刺漏。
注气点以上平均压力梯度为0.143kgf/100m，注气点以下平均压力梯度为7.347kgf/100m，井底积液严重。
该井产量明显下降，更换油管后产能恢复。
4.4 管脚进气
z油田5043井在酸压作业后套压偏低且排液困难于2012年06月14日进行流压、流温测试。
由压力、温度测试曲线图表4可以看出压力、温度梯度曲线在管脚处存在明显拐点，且都在油套平衡点以上，全井筒平均压力梯度1.128kgf/100m，可以判断该井封隔器不密封管脚进气。
该井通过连续油管和氮气车助排后正常生产。
如果该井之后不能正常生产则还需要更换管柱。
5 现场应用效果
z油田2012年共计完成流压、流温测试411井次，经过流压、流温测试结果可以看出，油井故障率较高，主要故障类型为多点注气占35%、管脚进气占16%，卸荷不到位占12%，油管刺漏和其他占5%，正常只有32%。
参考测试结果评价，z油田2012年对20口多点注气降产井进行气举阀投捞更换工作，共投捞更换256阀次，投捞后气举井工况得到大的改善，20口井投捞后较投捞前合计增产油量155t/d，平均
每口井增产油量7.78t/d，为z油田带来较大的经济效益。
6 结论与认识
（1）流压、流温梯度测试法在判断气举井工况方面具有直观、准确的优点。
（2）利用该技术可及时准确的对气举井生产情况做出诊断，并及时进行处理，大大减少气举井带故障生产时间，保证气举井的正常生产运行，提高了气举井的生产效率。
（3）z油田从1987年开始全面投入开发，原油储量全部动用，目前措施和新井的效果差，由于90%产量来至于气举井，因此流温流压梯度测试在保障气举井工况正常为z油田稳产起到了重要作用。