采油工程--第二章自喷与气举采油
002-自喷与气举采油-气举部分
Pt1 Rs1 Pt2 Rs2 Pt3 Rs3
△P
Pin
Pwf P(MPa)
压力均已确定
从注气点向上，气液比不
Hin
注气点
平衡点
同，得到的井口油压不同
根据给定的井口油压可确
定总气液比，进而确定注 汽量
Hw
h(m)
井底 流压
第二节 气举采油原理与系统设计方法
6.连续气举系统设计-I
■ 注入气体物性(密度、粘度、温度等)
第二节 气举采油原理与系统设计方法
6.气举井内压力分布
go gxT0 gT x Pso 1 go o Pg ( x) Pso Exp 静气柱压力分布计算： PT Z PT Z o av av 0 av av
Ap Pd R Pt Pco ，R 1 R Ab
Pd R Pco Pt 1 R 1 R
越大，开启困难 减小，利于开启
封包压力Pd越大，开启压力Pco 随着油压Pt增加，开启压力Pco
R Pt 1 R
油管效应
(Tubing effect)
油管效应系数
(Tubing effect factor)
6.连续气举系统设计-II
4. 在IPR曲线上绘制Qi~Pwfi’曲线(井底节点的流出曲线) 5. IPR曲线为井底节点的流入曲线，两者的交点(协调点)
对应设计产量Q和井底流压Pwf 点深度和井筒压力分布
IPR:流入曲线 流出曲线
6. 重新计算设计产量下的注气
Hin
以井底为求解节点的节点分析方法
Pwf
气举阀打开要通过套管压力控制，阀门开启瞬间的套管压 力称为阀门开启压力 当套管压力高于开启压力时(Pc≥Pco)，气举阀打开
采油工程
Pa-Pb是在油管 中消耗的压力
Q1
图2-5 油压与产量的关系曲线
①当油嘴直径和气油比一定时， 产量和井口油压成线性关系。
图2-21 油嘴、油压与产量的关系曲线
油层渗流消耗的压力
•泵筒内液体转移入油管
内
•不排液体出井
泵的理论排量
活塞上下一次，向上抽汲的液体体积为:
V fPs
每分钟排量为: 每日体积排量为: 每日质量排量为: 式中:
Vm f P sn
Qt 1440 f P sn
Qm 1440 f P sn l
Qt －泵的体积理论排量，m3/d；
Qm －
泵的质量理论排量，t/d；
Pmin Wr I d Phd Fd Pv
在下泵深度及沉没度不很大、井口回压及冲数不高 的稀油直井内，在计算最大和最小载荷时，通常可 以忽略Pv、F、Pi、Ph及液柱惯性载荷
第三节 抽油机平衡、扭矩与功率计算
一、 抽油机平衡计算
不平衡原因
• 上下冲程中悬点载荷 不同，造成电动机在 上、下冲程中所做的 功不相等。
图5-7 注水井指示曲线
采油工程原量。
吸水指数 = 日注水量 日注水量 注水压差 注水井流压 - 注水井静压
吸水指数=
两种工作制度下日注水量之差 相应两种工作制度下流压之差
采油工程原理与设计
二、影响吸水能力的因素 (1) 与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素 (2) 与水质有关的因素 (3) 组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀
(2)抽油泵
抽油泵的分类：
自喷和气举采油19页PPT
11－热水管线 12－防喷管保温套 13－井口房散热片 14－井口房回水管线
3、井上计量供热、分离器与加热炉联合装置的井 场流程
采油 树
分离器 加热炉
三、自喷井的分层开采
层间差异
三
大
矛
平面差异
盾
层内差异
注入水突进示意图
1、分层配产管柱
油管 封隔器 配产器 套管
底堵
分层开采井下管柱示意图
配 产 器 封 隔 器
自喷和气举采油
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
撞击筒 尾管 底堵
偏心配产管柱
偏
心 配
工 作
产 器
原 理
打捞头
堵塞器 密封圈
外壳
进液孔
偏心配产器工作原管柱结构
密封圈
中 心 管
通道
2、井下油嘴的选择
经验法（或称调试法） 优点是简单，但准确性较 差，调试所花时间长。 嘴损曲线法
嘴损曲线法所需的资料： 给定每层的配产量。 嘴损曲线。 分层指示曲线。
自喷井的井口装置和工艺流程
一、自喷井的井口装置
1、套管头 连接套管和各种井口装置的部件
2、油管头
位于采油树和套管头之间。 ➢ 悬挂井内油管柱； ➢ 密封油管与油层套 管间的环形 空间
➢ 完成注平衡液及洗井等作业。
锥面悬挂单法兰油管头示意图
1-顶丝 2-压帽
自喷与气举采油采油课程讲解
井筒多相管流
地面水平或倾斜管流
嘴流
油井稳定生产时，整个流动系 统必须满足混合物的质量和能 量守恒原理。
协 调 条 件
质量守恒 能量守恒
各子系统质量流量相等 各子系统压力相衔接，前 系统的残余压力可作为后 序系统的动力
1）计算法
① 第一个阀的下入深度 当井筒中液面在井口附近，在压气过程中即溢出井口：
pmax 106 LI 20 g
当井中液面较深，中途未溢出井口：
pmax 106 d 2 LI hs 2 20 g D
这就是我的本次课题内容！
谢谢观赏！
苏航制作
2)井口为求解点 整个生产系统以井口为界分为油 管和油藏部分以及地面管线和分离 器部分
图2-10 地面管线和分离器部分
图2-11 油管和油藏部分
(三)从油藏到分离器有油嘴系统的节点分析方法
1.嘴流规律
油嘴的孔眼直径很小，一般 只有几毫米，油气在嘴前压 力pt和嘴后压力ph作用下通 过油嘴。 临界流动 ：流体的流速 达到压力波在流体介质中 的传播速度时的流动状态。
自喷与气举采油
自喷与气举采油
主要内容 一、自喷井生产系统分析 二、气举采油原理及油井举升系 统设计方法
采 油 方 法 分 类
自喷采油
利用油层自身能 量将原油举升到 地面的采油方式。
人工举升采油
人工给井筒流体 增加能量将井底 原油举升至地面 的采油方式。
一、自喷井生产系统组成
油层到井底的流动—地层渗流
间注入高压气体时，环空液面将被 挤压下降。
采油工程 §1自喷与气举
§1.自喷和气举采油油井完成之后，投入生产，用什么方法进行采油，是依据油层能量的大小和合理的经济效果决定的。
所谓采油方法，通常是指将流到井底的原油采到地面上所采用的方法。
按其能量供给的方式分为两大类：自喷采油法：依靠油层自身的能量使原油喷到地面的方法。
机械采油法：依靠人工供给的能量使原油流到地面的方法。
因地层能量低而采用的注水采油和气举采油，从广义上讲也属于机械采油法，这是因为它们的能量是依靠人工供给的。
但从原油自地层流到井底再流到地面的过程来看，它们又类似自喷采油。
因此，我们注水采油和气举采油放在第一章中讲述。
自喷采油具有设备简单、管理方便、也最经济的优点。
任何油井的生产都可以分三个基本流动过程：(1). 油层渗流——从油层到井底的流动；(2). 垂直管流——从井底到井口的流动；(3) 水平或倾斜管流——从井口到分离器的流动。
对自喷井来说，原油流到井口后还有通过油咀的流动——咀流。
因此自喷井生产要经过四个流动过程，即自喷采油、垂直管流、咀流和水平或倾斜管流。
第一个流动过程——地层（油层）渗流属“地下地质”和“渗流力学”范畴，第三个流动——水平或倾斜管流属“油气集输”范畴，此处从略。
图1.1-1 典型的油井流入动态曲线§1.1油井流入动态油井流入动态是指油井产量与井底流压的关系，它反映了油藏向油井供油的能力。
表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线(Inflow Performance Relationship curve)，简称IPR曲线，也称指示曲线(Index Curve)一. 单相液流的流入动态根据达西定律，油井的流动方程为：)(wf r o P P J q -= （1.1-1）J 称为采油指数。
它是一个反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间的关系的综合指标。
其数值等于单位压差下的油井产量。
因而可用J 的数值来评价和分析油井的生产能力。
一般都是用系统试井资料来求得采油指数，只要测得3～5个稳定工作制度下的产量及其流压，便可绘制该井的IPR 曲线。
采油工程-自喷及气举采油PPT68页
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
西南石油采油工程课件_自喷与气举采油103页PPT
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。采油
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
采油工程原理与设计课件
基本理论与分析:
1.油气两相渗流时的流入动态
(1) Vogel 方法(适用于理想完善井)
Vogel方程
qoqm oax10.2PPwr f0.8PPwr f2
利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤(两种情况)
c. 给定不同流压，计算相应的产量
d.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线
(2)费特柯维奇方法
假设
k ro oBo
与压力 p成直线关系
(3)非完善井Vogel方程的修正(流动效率与表 皮系数的关系)
完善井, s 0 FE1 增产措施后的超完善井， s0 FE1 油层受污染的或不完善井， s 0 FE1
4) 从每个产量对应的注气点压力和深度开始，利用用井筒多相管流根据油层生 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曲线A1、A2、A3…及 井底流压pwf1、pwf2、pwf3… 5)根据上步计算结果绘出产量与计算流压的关系曲线（油管工作曲线）与IPR曲线 的交点所对应的压力和产量即为该井在给定注气量和井口油管压力下的产量相应的 井底流动压力，根据给定的注气量和协调产量Q，可计算出相应的注入气液比，进 而计算出总气液比TGLR；
（四）定井口压力和注气量确定 注气点深度和产量
求解节点：井底
图2-39 定注气量和井口压力确定注 气点深度和产量的步骤示意图
图2-40 定注气量和井口压力确定 注气点深度和产量的协调图
定井口压力和限定注气量的条件下确定注气点深度和产量
1) 假定一组产量，根据注气量和地层生产气液比计算出所对应的总气液比；
6) 根据上步求得的井底流压和产量Q，以井底为起点用井筒多相流计算对应的注气 点以下的压力分布曲线A，与注气点深度线之C之交点a，即为可能获得的最大产量 的注气点，其深度L即为工作凡尔的安装深度。
采油工程——自喷井的生产管理与分析.
第二章自喷与气举采油第三节自喷井的生产管理与分析为了实现在较高产量条件下，在井筒中消耗最小的能量，使油井维持较长时间的自喷开采，必须做好油井的管理与分析工作。
一、自喷井节点分析及工作制度的确定（一）自喷井节点分析所谓节点分析，就是把从油层到地面油气分离器的油井生产系统看作是一个统一的压力系统，在系统内设置若干节点，由节点把系统分成若干部分，然后就其各个部分在生产过程中的压力损耗进行分析，从而较科学的分析整个生产系统，使油井工作制度合理。
求解点位置在井口（即井口采油树），整个油井生产系统分成两个部分，即分离器、出油管线与油管、油层两部分。
对于有油嘴的生产系统，必须以油嘴为求解点。
（二）节点分析在设计及预测中的应用（三）自喷井工作制度的确定1、自喷井的管理管理的基本内容包括：控制好采油压差；取全取准生产资料；维持油井的正常生产。
三者互相联系，缺一都不能使油井稳定自喷高产。
2、油井合理工作制度的确定合理工作制度是指在目前油层压力下，油井以多大的流压和产量进行工作。
油井的合理采油压差（生产压差）就是油井的合理工作制度，采油压差是通过变换油嘴大小来控制的，因此，确定合理的工作制度就是选择合理的油嘴直径。
对于注水开发的油田，油井的合理工作制度应综合考虑以下几个方面：（1）在较高的采油速度下生产。
油井的采油速度是指油井年采油量与地质储量的比值：采油速度=%100⨯⨯地质储量全年正常生产天数日采油量 （2）保持注采、压力平衡，使油井有旺盛的自喷能力。
（3）保持采油指数稳定。
（4）保持水线均匀推进，无水采油期长；见水后含水上升速度慢。
（5）合理生产压差应能充分利用地层能量又不破坏油层结构，原油含砂量不超过一定的百分数值。
二、取全取准生产资料（1）产量资料。
包括油、气、水、砂的产出量。
（2）压力。
在生产管理工作中，每天要记录油压、套压，定期测试地层压力、井底流动压力。
（3）流体性质。
主要指油、气、水的性质。
油的性质包括：密度、粘度、凝固点、含胶、含硫、含蜡等。