柱塞气举采油工艺技术

主题：柱塞气举排水采气技术[b]主要方法：[/b]游梁式抽油机、连续气举、电潜泵及柱塞气举。

柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不需其它动力设备、生产成本低，在美国被认为是最佳的排水采气工艺。

该工艺是间歇气举的一种特殊形式，柱塞气举管柱结构一般有两种：不加封隔器的闭式结构。

其井下不见重要有气举阀，卡定器，缓冲器，活塞等。

地面有控制器，节流阀，捕捉器，防喷盒等。

柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升的液体分开，减少气体窜流和液体回落，提高举升气体的效率。

柱塞气举的能量主要来源于地层，但是当地层气能量不足时，也向井内注入一定的高压气。

这些气体将柱塞及其上部的液体从井底推向井口，排除井底积液，增大生产压差，延长气井的生产时间。

对常规连续气举或间歇气举效率不高的井，采用柱塞气举可以提高生产效率，避免气体的无效消耗。

柱塞气举还可用于易结蜡，结垢的油气井，沿油管上下来回的柱塞可以干扰破坏结蜡结垢的过程。

这样就省下了清洗蜡，垢的工序节约了生产时间和生产费用。

柱塞的安装和管理费用都较低。

柱塞气举流程图见图１。

[b]柱塞气举的工作原理：[/b]柱塞气举装置的正常工作由时间-周期控制器定时地控制气动阀的开关来完成。

当气动阀关闭时，柱塞上的阀已被防喷管内的撞击杆顶开，打开旁通，柱塞自行下落。

柱塞撞击井下缓冲器后阀关闭，同时油管中液面不断上升。

当油套环空压力恢复到足以突破油管鞋举升柱塞以上液体时，气动阀打开，气体迅速从套管进入油管，与地层流入井底的气一起推动柱塞及其上部液体升向井口，直到把柱塞上部的液体举升至地面，柱塞撞击防喷管内的顶杆后，阀再次打开，气动阀关闭，柱塞下落，开始下一次工作循环。

柱塞气举工艺在气举采油井中也被广泛应用。

[b]主要优点：[/b]1)提高间歇气举的举升效率，举升效率高：柱塞气举同其它排水采气工艺相比具有更高的采收率。

柱塞提供的固体界面极大的减少了液体回落，相应提高了气体的举升效率；2)设备投资少，使用寿命长且维修成本低经济效益好：其安装成本和运行维护费用低，无需电力消耗，节约人力时间等；3)能充分利用地层能量，无需其他能量消耗；4)地面的设备的自动化程度高，易于管理；5)可以有效减轻结蜡井的结蜡问题。

柱塞气举采油工艺技术研究中国石化中原油田分公司新科力技术公司二00二年六月前言柱塞气举实质上是间歇气举采油的一种特殊形式，由于在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面，减少了气体的窜流和液体的回落，从而能有效提高气体能量的举升效率，使井的产量大大提高。

柱塞气体的举升能量来源于气体的膨胀能（地层气或注入气），它可以充分利用地层的能量，所以尤其适用于高气液比的采油井。

在常规间歇气举效率不高、效果不明显的井，采用柱塞气举可以提高生产效率，避免气体的无效消耗。

柱塞气举在正常生产时，由于柱塞在油管内往复运动，所以可以起到清、防蜡除垢的作用，可以节约生产时间和生产费用。

柱塞气举井下工具的安装都非常简便，只需利用钢丝绳就可以完成安装和打捞工作，避免了修井作业，这样既可以减少作业对油层的污染，同时可以节约生产时间。

美国总部：5900 Ranchester Dr,Houston,TX,77036 Tel(Fax): （001）2814984603北京代表处：北京市海淀区海淀路50号1435室 邮 编：100083 电 话：（010）62560343 西部代表处：陕西·西安市未央区迎宾大道113号雅荷花园A26-32 邮 编：710021 电话（传真）：（029）86510578 2 1、工具设备的研制1．1 工作过程柱塞气举装置的正常工作，由时间控制器定时控制气动切断阀的开关来完成，当气动切断阀关闭是，柱塞上的凡尔已被防喷管内的撞击杆顶开，这时，柱塞靠自身重量下落，柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭。

当柱塞上方积聚到设计要求的液量时，气动切断阀打开，高压气体经过气举凡尔进入油管，从而把柱塞举升到井口，完成一周期再开始下一循环。

1．2 工具设备的结构和技术参数1、柱塞为弹簧加载的扩张叶片式柱塞，弹簧加载片直径接近于油管内径，扩张开为Ф61，收拢为Ф56，中间有一靠外部顶杆完成开或关的阀，柱塞密封受弹簧叶片及油管内径相对公差大小的影响。

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。

柱塞气举采油工艺技术研究中国石化中原油田分公司新科力技术公司二00二年六月前言柱塞气举实质上是间歇气举采油的一种特殊形式，由于在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面，减少了气体的窜流和液体的回落，从而能有效提高气体能量的举升效率，使井的产量大大提高。

柱塞气体的举升能量来源于气体的膨胀能（地层气或注入气），它可以充分利用地层的能量，所以尤其适用于高气液比的采油井。

在常规间歇气举效率不高、效果不明显的井，采用柱塞气举可以提高生产效率，避免气体的无效消耗。

柱塞气举在正常生产时，由于柱塞在油管内往复运动，所以可以起到清、防蜡除垢的作用，可以节约生产时间和生产费用。

柱塞气举井下工具的安装都非常简便，只需利用钢丝绳就可以完成安装和打捞工作，避免了修井作业，这样既可以减少作业对油层的污染，同时可以节约生产时间。

1、工具设备的研制1．1 工作过程柱塞气举装置的正常工作，由时间控制器定时控制气动切断阀的开关来完成，当气动切断阀关闭是，柱塞上的凡尔已被防喷管内的撞击杆顶开，这时，柱塞靠自身重量下落，柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭。

当柱塞上方积聚到设计要求的液量时，气动切断阀打开，高压气体经过气举凡尔进入油管，从而把柱塞举升到井口，完成一周期再开始下一循环。

1．2 工具设备的结构和技术参数1、柱塞为弹簧加载的扩张叶片式柱塞，弹簧加载片直径接近于油管内径，扩张开为Ф61，收拢为Ф56，中间有一靠外部顶杆完成开或关的阀，柱塞密封受弹簧叶片及油管内径相对公差大小的影响。

技术参数：材质：合金钢，作防腐处理长度：445mm叶片扩张最大外径：Ф61mm叶片收拢最小外径：Ф56mm打捞颈：Ф35mm质量：6Kg工作过程：上行状态：柱塞座在缓冲弹簧上后，阀杆与缓冲弹簧碰撞上移。

堵塞孔2，使孔1与孔2不连通。

而柱塞叶片在弹簧作用下处于扩张状态，故与油管间隙较小，在举升过程滑脱损失小。

下行状态：柱塞上行，把液体举出井筒后，阀杆与井口防喷盒碰撞下移，孔2与孔1连通。

智能柱塞气举工艺技术研究与应用发布时间：2023-05-06T07:34:34.163Z 来源：《科技新时代》2023年4期作者：杨皓森[导读] 智能柱塞气举工艺上主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

该技术是一种支撑含水气井稳产的主体技术，具有低成本高效率等特点。

该技术在A气田现场应用结果表明，累计增产气量超过2500×104m3，为该气田稳产提供了技术支撑。

(中石油长庆油田公司第一采气厂陕西省榆林市 718500)摘要：智能柱塞气举工艺上主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

该技术是一种支撑含水气井稳产的主体技术，具有低成本高效率等特点。

该技术在A气田现场应用结果表明，累计增产气量超过2500×104m3，为该气田稳产提供了技术支撑。

关键词：举升气井智能稳产柱塞80至90年代对天然气资源的开采利用逐渐兴起，然后天然气资源的开发迎来了高峰期，随着开发的深入，如何实现含水气井稳产是采气工程技术人员面临的新问题。

智能柱塞气举技术的应用，为含水气井长期稳产提供了技术保障。

定义智能柱塞气举技术是利用井本身气压，采用关井期间储存在柱塞下方的天然气能量，通过开井时在柱塞上下产生的压差，把柱塞和井内液体举升到地面。

在举升过程中把柱塞作为液柱和举升气体之间的固体界面，起密封作用，以防止气体的窜流和减少液体的滑落，增加举升效率。

1、智能柱塞气举工艺组成智能柱塞气举工艺主要包括地面工艺系统、地下工艺系统、辅助仪器设备、远程控制操作系统等四部分。

1.1地面工艺系统该系统主要由控制器、单双出口防喷管总成、到达传感器、Kimray气动阀、气体过滤调节器总成等组成。

控制器的主要功能包括开关井时间控制、延迟或续流时间控制、强制关井、柱塞行程计算、总开井时间、井循环次数计数、传感器的开关控制、电池状态显示、远程数据传输与控制等。

常用的PCS控制器具有以下特点：以小时/分/秒的方式设定程序；以压力循环方式进行工作；以压差方式控制作业；以远程数据传输控制；如果柱塞没有到达，自动延迟关井；可进行短循环控制，液晶显示，耗电量低；用户可以自己编程，数据导出及选择使用合适控制器类型。

一、气举采油的概念气举采油是依靠地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。

二、气举采油的方式气举采油主要分为连续气举、间歇气举、腔式气举和柱塞气举四类。

（1）连续气举方式连续气举是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。

连续气举适应产能较高的油井，产量可以适应16m3/d~11924m3/d。

连续气举生产管柱可以分为开式管柱、半开式管柱和闭式管柱，如图1所示。

对于开式管柱而言，可以环空注气，油管采油。

也可以是油管注气，环空采油。

图1 气举管柱的类型（2）间歇气举方式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，一般采用闭式作为间歇气举。

间歇气举由于具有单流阀可以达到很低的井底流压，一般适应于低压低产井，产量从0.16m3/d ~80 m3/d。

（3）腔式气举方式腔式气举是一种特殊的间歇气举，主要应用于低产能井。

腔式气举的生产管柱下面有一个集液腔包，以便有足够的液柱，如图2所示。

它的排液和举升与间歇气举相似。

不同的是当气举工作阀打开时，气体把腔包的液体往下推，由于下面有单流阀，迫使液体进入油管，气体把这段液柱举升到地面。

这时地面控制阀（连续气举不存在）关闭，工作阀也关闭。

环空（腔包）通过泄压孔与油管压力平衡，防止气锁，这样腔包压力下降，单流阀打开，地层液体进入腔包。

该过程不断循环进行腔式间歇气举。

图2 腔式气举生产管柱图3 柱塞气举生产管柱（4）柱塞气举方式柱塞气举就是在举升的气体和液柱之间增加一个固体柱塞，防止液柱滑脱，以提高举升的效率。

此外，柱塞气举还能起到油管清蜡的作用。

柱塞气举把气体注入环空中，通过气举阀注入在柱塞下面，把柱塞上面的液柱举到地面。

当柱塞到达地面时，与防喷器顶针相撞时，柱塞中间的阀门打开，柱塞上下压力平衡，由于重力作用，柱塞落到油管下面。

柱塞气举工艺在大牛地气田的应用摘要：大牛地气田目前排采工艺以泡沫排水采气工艺、速度管工艺、制氮气举工艺为主，但部分气井由于凝析油含量过高，气井产量无法满足临界携泡流量，气井连续生产能力弱等因素限制，上述采气工艺无法满足该部分气井连续、高效带液需求。

关键词：柱塞气举，原理，影响因素，参数设计，制度优化1 柱塞气举工艺原理1.1柱塞气举排水采气工艺原理柱塞气举是间歇气举的一种特殊方式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气和被举升液体分开，减少气体穿过液体段塞所造成的滑脱损失和液体回落，提高举升气体的效率。

1.2工艺要求（1）为保障柱塞塞体在油管内运行顺畅，要求实施气井油管内壁规则且无腐蚀穿孔，为满足套压监测需求，尽可能选择油套连通气井；（2）柱塞气举排水工艺利用气井自身能量推动柱塞，要求实施气井为具备一定能量的自喷井或间喷井，对于已经积液停喷的气井，需通过其他外源动力排水手段激活气井产能后实施；（3）水气比较高、井筒有一定程度积液的气井，即气井产能发挥主要受积液影响的气井；（4）水气比小于20方/万方，产量（停喷井经激活后）大于0.1万方/天。

2 工艺参数设计柱塞气举需要确定的工艺运行参数包括：运行所需最小套压，柱塞下入深度，举升周期所需气量，柱塞运行所需流量，柱塞运行周期等。

2.1套压确定最小套压，即柱塞和液体段塞到达井口或液体段塞已经通过井口并到达地面时的临界套压值。

计算公式如下：（1）式中，为最小套压（MPa）；为最小油压（MPa）；为举升1m3液体段塞所需的静液柱压力（MPa）;为举升1m3液体段塞所需的摩擦阻力损失（N）；为每周期液体段塞体积（m3）；为克服柱塞自身重力所需的压力（MPa）；为柱塞以下油管的气体摩擦阻力损失（N）。

最大套压，环空气体在最大套压下膨胀后得到了最小套压，由此可以根据最小套压反推出最大套压(忽略气体膨胀时的偏差系数差异)。

计算公式如下：（2）式中，为最大套压（MPa）；为油管截面积（m3）；为油套管环空截面积（m3）。

气田柱塞气举主体工艺技术探讨摘要：柱塞气举技术是气举采油技术系列之一，它是通过利用油井气层的气体(或外加气源气体)推动井下柱塞，举升油层液体的一种间歇举升方式。

柱塞在被举升液体和高压气体之间起分隔作用，以减小气相和液相的滑脱损失，从而提高油井的举升效率，目前柱塞气举更多应用在气井排采中。

工作制度反映了柱塞气举井的开、关时间，并进一步决定了油气井是否能正常生产以及产量的大小，因而现场工作更关心的是确定合理的工作制度。

载荷系数是衡量柱塞是否能够正常举升的一项重要参考因素，经常被用来评价工作制度。

根据现场经验统计，载荷系数＞50%时，柱塞无法上行举升排液;载荷系数＜50%时，开井后柱塞能够到达地面的可能性超过80%基于此，本篇文章对气田柱塞气举主体工艺技术进行研究，以供参考。

关键词：气田；柱塞气举主体；工艺技术引言在气田开采工程建设数量不断增加的背景下，由于气田水含量超标将对开采作业的顺利实施造成不良影响，故而如何控制气田水含量逐渐受到业内人员的关注。

随着气井生产延续，气驱能量逐渐衰竭，气井进入中后期，产量逐渐降低，携液能力不足，气体不能将液体从井筒中带出，造成井筒开始积液，影响生产，导致气井产量降低甚至停喷，需要采取一定措施恢复气井生产。

由柱塞气举工艺在气田水含量控制中具有重要作用，其能够为后续开采奠定良好基础。

因此为展现该种工艺的潜在价值，有必要围绕其展开深入研究，充分了解该种工艺的各项内容，并在气田水含量管控中对其进行合理使用，该点对推动油田事业健康发展具有现实意义。

1气田排水采气技术简要分析排水采气是指对气田井地层中的地下水进行清理，将井筒中的积液排出，保证气田井可以正常开采，整体成为排水采气工艺技术。

在气田井开发过程中，主要是利用气层自身的能量将气田自动喷出，使其能够自动产出，但是气田井会随着开采量的增加不断减少产生低压现象，气田井产量就会下降，且在低压的作用下，气田井中可能会出现积液问题，如果积液没有得以及时处理，会导致气田开采量与效率受到影响，还会引起安全事故，需要加强对排水采气工艺技术的优化，结合气田井实际情况，对工艺技术进行优。

组合式柱塞气举采油工艺的研究进展苏善伟;徐凯【摘要】组合式柱塞气举采油工艺是一种新型气举采油工艺.柱塞气举采油工艺主要利用的是天然气能量,天然气储存在柱塞下方,开井时,柱塞上下由于天然气的存在产生压力差,依靠压力差可以把柱塞和井内的液体一起举升到地面.该工艺对地层能量不足的但具有天然气能量的自喷井有一定的先进之处,具有很大的发展空间和应用前景.本文通过介绍组合式柱塞气举采油工艺技术,分析技术的原理的工艺过程,总结柱塞气举采油工艺的发展现状和新进展,为柱塞气举采油技术的研究和发展提供了一定的借鉴作用.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】2页(P150-151)【关键词】采油;组合式柱塞气举;采油工艺【作者】苏善伟;徐凯【作者单位】中国石油冀东油田公司河北 063200;中国石油冀东油田公司河北063200【正文语种】中文【中图分类】T1.概述在现今的油田气井开发的过程中，怎样通过技术手段来延长油气井的自喷期，增加油田的产油量以及降低油气井的开发费用，是一项亟待解决的科研技术问题。

而通过研究应用和发展，开发出柱塞气举技术。

柱塞气举技术就是通过利用井下柱塞举升系统下天然气的能量，依靠开井时在柱塞上下产生的压力差，将液体举升。

在自喷井发生间歇停止或者停止自喷时，可通过柱塞气举技术来进行诱喷，从而可以使油井继续生产。

该技术可以有效利用油井中的天然气能量，减少油流在上行过程中的滑脱损失，通过该技术可以有效的延长油井的自喷期。

相比较其他抽油机设备等，设备投资较低，约为30%左右，维护费用也较其他设备更低，具有经济节能的优点。

而对于气油比高的油气井，柱塞气举采油工艺也具有很大的应用价值和发展空间。

2.组合式柱塞气举采油工艺的工作特点柱塞气举采油技术相比较于传统的气举举升采油技术而言，具有一定的技术和效率上的优势。

柱塞气举采油技术能够减少举升过程中的液体滑脱损失——这种液体滑脱损失主要是由油流在系统中上升的过程中气液间存在密度差异造成的——从而提升气举采油系统的工作效率。