1、精選優質文檔-傾情為你奉上氣舉采油原理及裝置一氣舉采油的特點及工作方式（一） 氣舉采油的特點氣舉采油是人工舉升法的一種，它是通過向油套環空（或油管） 注入高壓氣體，用以降低井筒液體的密度，在井底流動壓力的作用下，將液體排出井口。同時，注入氣在井筒上升過程中，體積逐漸增大，氣體的膨脹功對液體也產生攜帶作用。因此，氣舉采油是油井停噴后用人工方法使其恢復自噴的一種機械采油方式，亦可作為油井自噴生產的能量補充。氣舉采油具有以下特點：（1） 舉升度高，舉升深度可達3600m 以上。（2） 產液量適應范圍廣，可適應不同產液量的油井。（3） 適用于斜井、定向井。（4） 特別適用于高氣油比井。（5） 適應于液

2、體中有腐蝕介質的井和出砂井。（6） 操作管理簡單，改變工作制度靈活。（7） 一次性投資高，主要是建壓縮機站費用，但由于氣舉井的維護費用少，其綜合生產成本相對其他機械采油方式較低。（8） 必須有充足的氣源，主要是天然氣，注氮氣成本高。（9） 適用于一個油田或一個區塊集中生產，不適宜分散開采。（10） 安全性較其他采油方式差。氣舉采油雖然具有上述特點，但由于我國油田缺乏充足的氣源，加上建設費用高，因此，沒有得到大面積推廣，目前僅在中原、吐哈、塔里木等高氣池比、油藏深的油田上使用。（二） 氣舉采油方式氣舉采油主要有連續氣舉和間歇氣舉兩種方式，其中間歇氣舉又包括常規式間歇氣舉、柱塞氣舉、腔室氣舉等。1

3、連續氣舉連續氣舉是氣舉采油最常用的方式，連續氣舉的舉升原理和自噴井相似，它是通過油套環空（或油管） 將高壓氣注入到井筒，并通過油管上的氣舉閥進入油管（或油套環空），用以降低液柱作用在井底的壓力，當油管流動壓力低于井底流動壓力時，液體就被舉升到井口。連續氣舉適用于油井供液能力強、地層滲透率較高的油井。2間歇氣舉間歇氣舉是通過在地面周期性地向井筒內注入高壓氣體，注入氣通過大孔徑氣舉閥迅速進入油管，在油管內形成氣塞將液體推到地面。間歇氣舉主要應用于井底壓力低、產液指數低，或產液指數高、井底壓力低的井，對于這類油井，采用間歇氣舉比采用連續氣舉可以明顯降低注氣量，提高舉升效率。間歇氣舉的缺點是井口裝置比

4、較復雜，在閉式循環系統中，當間歇氣舉井占到一定比例時，容易造成地面注氣壓力的波動，影響其他氣舉井的正常生產。3柱塞氣舉柱塞氣舉是間歇氣舉的一種型式，它是在間歇氣舉過程中，把柱塞作為液柱和舉升氣體之間的一個固定界面起到密封作用，防止氣體的竄入和減少滑脫損失。柱塞氣舉主要適用于井底壓力低、產液能力低或井底壓力高、產液能力低的井，柱塞氣舉也可用于氣井排水采氣。柱塞氣舉的地面裝置較其他氣舉方式復雜，操作管理有一定難度，生產過程中容易在地面集輸管網內造成較大的壓力波動。4腔室氣舉腔室氣舉是一種閉式間歇氣舉，在腔室氣舉管柱的下部有一“腔室”，由于腔室的容積大于相同高度油管的容積，因此，當一定體積的液體位于

5、腔室氣舉裝置中的固定閥之上時，所產生的壓頭明顯低于同樣體積的液體在常規間歇氣舉裝置中產生的壓頭，可把流體從產層進入井底的阻力減到最低。腔室氣舉是用氣舉方式開采枯竭低壓井的一種方法，特別適用于低產井及低壓高產井。（三） 氣舉管柱結構1單管柱結構單管柱結構有開式管住、半閉式管柱、閉式管柱和腔室管柱等，圖1為開式管柱、半閉式管柱和閉式管技結構圖。（1） 開式管柱。在開式管住結構中，油管管住不帶封用器且被直接懸掛在井筒內。開式管柱只適用于圖1氣舉井單管柱結構液面較高的連續氣舉井，由于這種管柱的油套管是連通的，對低產油井，當液面下降到油管管鞋時，注入氣就會從套管竄入油管，造成注氣量的失控。開式管柱的另一

6、個缺點是，每當氣舉井關井后再重新啟動時，由于液面重新升高，必須將工作閥以上的液體重新排出去，不僅延長了開井時間，而且液體反復通過氣舉閥，容易對氣舉閥造成沖蝕，降低閥的使用壽命。因此，開式管柱通常用在因套管損壞、變形、腐蝕或其他原因等不能下封隔器的連續氣舉井。（2） 半閉式管柱。它是在開式管柱的結構上，在最末一級氣舉閥以下安裝一封隔器，將油管和套管空間分隔開，避免了因液面下降造成注入氣從套管竄入油管，同時也避免了每次關井后重新開井時的重復排液過程。半閉式管柱既適用于連續氣舉也適用于間歇氣舉，是氣舉井最常用的管柱結構。（3） 閉式管柱。閉式管柱是在半閉式管柱結構的基礎上，在油管底部裝有固定閥，其作

7、用是在間歇氣舉時，阻止油管內的壓力作用在地層上。閉式管柱一般應用在間隙氣舉井上。（4） 腔室管柱。圖2為兩種最基本的腔室氣舉管柱結構：封隔器式腔室管柱和插入式腔室管柱。封隔器式腔室管柱結構由兩個封隔器在油層上部組成一個“腔室”，它的容積比同等高度的油管容積大，因此油管內的液柱高度大大下降，減輕了作用在單流閥上的壓力，有利于油井液面的恢復。插入式腔室氣舉管柱是將油管尾部插入到一個“腔室” 中，“腔室” 被下入到油層，以便能獲取最大的生產壓差，插入式腔室氣舉可以在井底壓力很低的情況下，依靠液體的重力流入腔室，然后被舉升到井口。圖2腔室氣舉管柱結構a 封隔器式腔室結構；b 插入式腔室結構2多管柱結構

8、多管柱結構可以使兩個以上油層同時氣舉生產，各層產液分別通過各自通道流至地面。在多管柱結構中，一般應用比較多的是雙管柱氣舉結構，這種結構可由兩平行管柱組成，也可由同心管柱組成。平行管柱結構相對應用得比較多，一般應用在大口徑套管井上；同心管柱結構主要應用在套管直徑較小的油井上。多管柱結構比較復雜，井下作業難度大，施工費用高，氣舉閥的設計、配置比較困難，使用得比較少。二、氣舉采油裝置（一） 連續氣舉采油裝置圖3為連續氣舉采油裝置，主要由井口裝置和井下管柱兩部分組成。井口裝置基本上與自噴井相似，注氣管線與采油樹套管閥門相連接，套管閥門外側裝有氣體流量調節閥，用以控制住氣量，氣舉井產出的氣、液混相流體經

9、集輸管線輸往聯合站。連續氣舉裝置的井下管柱一般采用半閉式，主要由氣舉閥和封隔器組成，為了便于氣舉井的測試，油管管鞋處可安裝喇叭口裝置。圖3連續氣舉采油裝置1注氣管線；2流量調節閥；3溫度計；4閥門；5投球簡；6取樣閥；7集輸管線；8固定式氣舉閥；9投撈式氣舉用；10封隔器；11管鞋（二） 間歇氣舉采油裝置間歇氣舉裝置主要由井口裝置、時間控制器、氣動薄膜閥、井下管柱等部分組成。高壓氣體通過氣動薄膜閥，在時間控制器的控制下，周期性地注入井筒。時間在制器有機械式和電子式兩種，機械式時間控制器主要由減壓閥、過濾器、定時輪、針閥等部分組成，工作時，按設計要求在定時輪上設定間歇注氣的周期，通過定時輪的旋轉

10、，帶動杠桿控制針閥的開關，高壓氣經減壓閥和過濾器變為低壓后進入氣動薄膜閥，控制氣動薄膜閥開或關，達到間歇注氣的目的。電子式時間控制器的工作原理與機械式相同，所不同的是由電子元件來控制氣動薄膜閥的開、關，在其面板上裝有時間設定按鈕，可根據間歇注氣周期設定控制時間。氣動薄膜閥與時間控制器配套使用，是間歇氣舉中控制注入氣的開關。氣動薄膜閥主要由膜盒和閥體兩部分組成，分常開式和常閉式兩種，常開式在沒有控制氣壓時呈打開狀態，常閉式在沒有控制氣壓時呈關閉狀態。工作時，經過時間控制器的低壓氣作用在薄膜的上面，迫使薄膜向下運動，推動閥桿向下移動，打開或關閉閥座，沒有氣壓時，閥靠彈簧力向上運動，重新關閉或打開閥

11、門。（三） 柱塞氣舉采油裝置柱塞氣舉采油裝置主要由時間控制器、氣動薄膜閥、捕捉器、防噴管、柱塞、緩沖彈簧、油管卡定器等組成。在時間控制器作用下，注入氣周期性地通過氣舉閥進入油管，推動柱塞向上運動（或利用油井自身的氣體推動柱塞向上運動），將柱塞上部的液體排出井口，柱塞到達井口后，碰撞到防噴管的緩沖彈簧，打開柱塞內的閥門，柱塞上下壓力達到平衡，在柱塞自重的作用下，重新落入井筒，在撞到油管卡定器上的緩沖彈簧后，將柱塞內的閥門關閉，并進行下一次的向上運動，如此反復循環。（四）腔室氣舉采油裝置腔室氣舉采油裝置主要由腔室封隔器、卸載氣舉閥、腔室氣舉閥、固定閥、沉浸管、篩管等組成。圖4為腔室氣舉封隔器結構，它是一種帶旁通的壓縮坐封錨定式封隔器，其特點是在封隔器外側有一旁通孔，用于向腔室內注入高壓氣