当前位置：文档之家 › 组合式柱塞气举采油工艺的研究进展

组合式柱塞气举采油工艺的研究进展

  • 格式：pdf
  • 大小：1.34 MB
  • 文档页数：2

行业动态2018·05150Chenmical Intermediate当代化工研究4.现场应用情况经原厂家NOV的确认，此次在BMC375钻井平台COSLPOWER 上升级改造的阻流压井管汇在设计、改造施工、现场安装及压力测试均满足最新的API STD 53及API 16C的规范要求，同时也取得了NOV的符合性证书（COC）。

N112215776711112224222024N2图4 新阻流压井管汇3-D示意图5.结论目前在国际钻井市场上，甲方的要求越来越高，且有不少甲方都要求钻井平台能够适于高温高压井的作业，这样一来，对井控设备的要求也越来越严格。

而本文探讨的升级后的阻流压井管汇满足大多数的作业要求，且具有以下特点和优势：(1)冗余结构设计增加了作业的灵活性，如上游端具有4条流体控制途径和1个快速泄通通道，下游端被隔离成两部分的缓冲罐和旁通管线可互为备用，足以应对多种复杂情况；(2)防失效安全的设计增加系统的安全性和可靠性，如多条节流控制途径及节流阀上游端安装2个控制闸阀；(3)防冲蚀短接的运用增加了系统防止被放喷流体冲蚀的能力；(4)上下游端旁通管线的运用增加了系统的放喷能力。

另外，由于BMC375型自升式钻井平台是目前世界上较为流行的具有较高性能的高端平台，在其上实现阻流压井管汇的升级对其它类似平台有着较大的参考意义。

•【参考文献】[1]API 16C (2015年3月第二版) 阻流和压井设备.[2]API STANDARD 53 (2012年11月，第四版) 钻井用放喷设备系统.•【作者简介】刘洪波（1972-），男，中海油田服务股份有限公司钻井事业部；研究方向：海洋石油装备。

王飞（1984-），男，中海油田服务股份有限公司钻井事业部；研究方向：海洋石油装备。

组合式柱塞气举采油工艺的研究进展＊苏善伟　徐凯（中国石油冀东油田公司 河北 063200）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。

关键词：采油；组合式柱塞气举；采油工艺中图分类号：T 文献标识码：AResearch Progress on Combined Plunger Gas Lifting Oil Recovery TechnologySu Shanwei, Xu Kai(PetroChina Jidong Oilfield Company, Tangshan, Hebei, 063200)Abstract ：The combined plunger gas lifting oil recovery technology is a new type of gas lifting oil recovery technology. The main use of theplunger gas lifting oil recovery technology is the natural gas energy. Natural gas is stored under the plunger. When the well is open, the pressure difference between the plunger and the gas is caused by the existence of natural gas. The plunger and the fluid in the well can be lifted to the ground by the pressure difference. The technology has some advantages for the self-injection wells with insufficient formation energy but with natural gas energy, and has great development space and application prospect. Through introducing the combined plunger gas lifting oil recovery technology, this paper analyzes the principle of the technology process, summarizes the development status and new progress of plunger gas lifting oil recovery technology, which provides a certain reference for the research and development of plunger gas lift production technology.Key words ：oil recovery ；combined plunger gas lifting ；oil recovery process1.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。

而通过研究应上接第149页下转第151页行业动态2018·05151Chenmical Intermediate当代化工研究用和发展，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。

同时，柱塞气举采油技术的工业系统结构较其他的气举采油系统结构而言更加简单，降低了施工难度，减少了资金压力。

并且由于柱塞气举采油技术特有的柱塞结构，可以通过其上下移动，清楚系统内壁上的油蜡，使得柱塞气举采油技术的采油效率得到进一步提升。

柱塞气举采油技术的工作关键是柱塞下方的天然气能量，在关井时期，石油气会积聚在柱塞下方，自然地产生压力差，这种压力差提供能量，使系统内柱塞下方的压力回复，成为举升油体的动力，从而在开井时在柱塞下通过压差使得原油得以举升。

柱塞气举采油技术由于其特有的结构，可以通过柱塞将气液有效的隔绝开，通过气液的有效分离，可以明显的降低液体的滑脱损失。

但这种举升技术也存在着一定的条件限制，柱塞气举采油技术一般适用于天然气充足，存在间歇性自喷，特别是油气比高的油气井。

3.柱塞气举采油技术工艺技术(1)柱塞气举采油系统结构柱塞气举采油管柱结构如图1所示。

它主要由地面与井下两部分所组成。

地面部分有地面自动控制器、防喷管、捕捉器、气动薄膜阀。

井下部分有柱塞、缓冲弹簧、卡定器。

1-固定式工作筒；2-固定式气举阀；3-柱塞；4-柱塞缓冲器；5-油管卡定器；2-6-投捞式气举阀；7-偏心工作筒；8-永久式封隔器；9-单流阀图1 柱塞气举采油管柱结构柱塞气举采油技术地面流程如图2所示，主要由防喷管，柱塞捕捉器，时间控制器，高压气动薄膜阀，流量计组成。

(2)工作原理柱塞气举采油技术中的核心部分是柱塞气举采油管柱，如图1所示，柱塞在工作筒上下的卡定器和防喷器之间，主要做周期性的上下运动。

气动薄膜阀控制着整个系统，当柱塞上方的液体积聚到目标液量时，气动薄膜阀打开，此时空间中的气体迅速进入，形成高压注入气。

高压气迅速经由套管进入油管，加上地层产出的气体推动柱塞及液柱，将其一起举升到地面。

完成举升后，气动薄膜阀关闭，柱塞上的凡尔被防喷管内的撞击杆顶开，这时，柱塞靠自身重力下落，柱塞撞击缓冲弹簧后凡尔关闭，依次进行下一次工作循环。

1—L —2型防喷管；2—柱塞捕捉器；3—F T 型过油三通；4,6—时间控制器；5,7—高压气动薄膜阀；8—流量计图2 柱塞气举采油技术地面流程(3)性能柱塞气举采油技术相较于其他现有气举技术而言，具有一定的自动化功能。

主要是通过开关井时间的控制以及柱塞到达井口的次数，从而实现开关井时间与油气井生产控制的转换。

而柱塞气举采油技术在注气量低于同类连续气举井的情况下实现了油井增产，证明柱塞气举不但可以提高低产气举井产液量，而且可以提高气举井系统效率。

柱塞气举采油技术所具有的优势决定了柱塞气举采油技术在油气比高的油气井中具有优秀的应用价值和使用前景。

4.柱塞气举采油技术发展现状由于柱塞气举采油技术的特有结构，使其具有一定的优势。

柱塞气举采油系统具有相对简单的结构，使其操作简单，资金投入较少，具有经济节能的优势，适用于高含水，高油气比的油气自喷井。

由于柱塞气举采油技术系统具有柱塞上下活动的结构，可以通过柱塞的移动去除工作筒中的蜡，保证了该系统在高含蜡的油气井中也可以正常作业，具有更广泛的应用空间。

同时因其利用柱塞下的天然气能量造成压力差，使得井内能源得以高效的利用，降低开采中使用的能耗，提高油气井的生产率。

随着油气井开发技术的不断成熟，在油气生产过程中出现的生产问题也被不断地解决。

通过对柱塞气举采油技术的不断研究和完善，以及对新型采油技术的不断开发与探索，就为我们在油气井提高方面提供了新的机遇，在提高效益、增加产能和大幅度提高产率方面一定会有更大的突破。

•【参考文献】[1]王振松,冯仁东,杨永利等.柱塞气举采油技术在吐哈油田的研究与试验[C]//全国气举技术研讨会.2007.[2]李长书.智能柱塞气举采油工艺在塔河油田的应用[J].石油钻探技术,2002,30(3):55-57.[3]林书国,隋少波,李桂英.柱塞气举采油工艺[J].石油钻采工艺,1986,8(2):081-84.[4]刘天鸽,曹惠芳,单江等.柱塞气举采油工艺技术研究与应用[J].新疆石油科技,2005(4):24-27.[5]廖锐全,刘三威,王洪见等.组合式柱塞气举采油工艺设计方法[J].石油天然气学报,2002,24(2):79-80.•【作者简介】苏善伟（1986-），男，中国石油冀东油田公司；研究方向：油气田开发。

合集下载

柱塞气举排水采气工艺技术现状及应用

柱塞气举排水采气工艺技术现状及应用

随着我国气田开采的逐渐深入，低产低压井增多，柱塞气举是解决低产低压有水气井液体滑脱损失严重的重要措施之一。

柱塞气举排水采气工艺能够实现对低产低压井的间歇性开关处理，井内能量能够实现逐步积攒，这些能量能够推动油管内部的柱塞反复上下方向进行运动，井底的积液能够全面推出，避免井内出现液体滑脱等方面的问题引发的严重损失。

柱塞气举排水采气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。

一、柱塞排水采气工艺简介1.柱塞排水采气工艺的优缺点（1）主要优点提高间歇气举的举升效率高：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；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；能充分利用地层能量，无需其他能量消耗；地面设备的自动化程度高，易于管理。

（2）主要缺点地面装置相对其他气举方式复杂，柱塞中的运动机构复杂且不可靠；操作管理有一定的难度。

需要根据生产井的生产情况确定柱塞下落的时机和开井与关井的时间；工艺参数的计算和地面控制系统都非常复杂；生产过程容易在地面集输管网内造成较大的压力波动；间歇式生产。

柱塞的最大横截面积与生产管柱的内横截面积很接近，使柱塞在管柱中运动时，受到的气流阻力太大，并且运动过程中受到的摩擦阻力非常大；柱塞的下落速度慢。

柱塞在油管中下落时，由于受到油管内壁的摩擦力、气体的阻力和托举力的作用，下落的速度变的很慢。

2. 柱塞排水采气工艺关键技术（1）气举动力模型的建立建立气举动力模型是柱塞气举排水采气工艺的关键技术，该模型能够对工艺的运行过程进行有效的控制，并能够对相关各项参数的变化做出合理的分析，以此来反应出柱塞气举排水采气工艺的动态数值变化情况，为后期编制运行程序和具体工作制度提供必要的支持。

建立气举动力模型的整体过程比较复杂，需要以柱塞进行气举的周期性运动规律作为主要的依据，并分析上行、下行以及续流生产的整体过程，明确气体在流入井筒和流出井筒会对柱塞气举排水采气工艺产生的影响，依据质量守恒定律建立气体断塞和柱塞的方程式。

探究柱塞气举排水采气中柱塞的改造——评《气举采油工艺技术》

探究柱塞气举排水采气中柱塞的改造——评《气举采油工艺技术》

使用橡胶密封后，柱塞密封性更好，避免了在升 举运行过程中液体和气体的滑落。使用橡胶密封 后，每次可排出更多液体，增加功能性，减少关井的 时长。改造后的柱塞要定期更换胶皮密封机构，防 止积液排出量降低的情况发生，影响使用性能。
《气举采油工艺技术》一书概述了各种气举方式 的工具和故障检测。改造升级柱塞装置后，可有效 提高柱塞气举排水采气设备的运用性能，提高排水 采气能力，使气井加快加大生产，在提高产气井产能 方面起着重要的作用。
第一作者简介：刘辉（1985-），男，工程师，2008 年毕业于西南石油大学石油工程专业，封机构后，可有效减少原有 柱塞的部分问题。在油管内运行时，橡胶是收缩的， 可加大和油管间隙，这样可在井底积水产生段塞流， 产气量不足的时候，在油筒内自主下降，可不用关闭 生产井，让柱塞气举继续工作生产，更可加快下落速 度，提高运行效率。柱塞回到缓冲卡定器装置后，积 液会没过柱塞，液体压力的作用下胶桶会压缩，致使 胶皮扩张，让油管壁和柱塞贴近密封，这样的情况下 可以有效防止液体回流。于此同时，地层压力得到 还原，可成功将柱塞托举上升出井口。有效避免滑 脱的同时，也增加了柱塞上下运行时的压力值，转换 为升举力。还可以依据井底压力情况，给柱塞安装 限制重量的有效装置，在积液超过限制高度时，自主 滑落泄压，防止积液过多，导致举升困难问题。
塞运行。此设备成本低，工艺简单化，投入产出比 高。缺点：柱塞与油管间没有间隙，在油管内下降 时，受到的摩擦力，托举力的影响，下落速度过慢，导 致柱塞回落到井底的用时比较长。柱塞的举升能力 是需要定期关闭生产井而正常运行的，需要在井底 积压积攒足够时间的能量，才能使柱塞再次得到有 效的举升功能，这样就会严重影响产能。井口地面 上的设备装置，比较复杂，占地面积较大。柱塞气举 排水采气设备在运行过程中，柱塞每次出油管，水量 较大，积液在排出来以后，井口马上会产生压力，对 设备运行有着很大影响。
柱塞气举排水采气工艺技术应用研究

柱塞气举排水采气工艺技术应用研究

一、柱塞气举排水采气技术概述随着气井采出程度的提高，采水量不断增多，水气比上升，由于排水不彻底，影响到气井的正常生产，因此，必须采取有效的排水采气的措施，才能解除井下积水的影响，保持气井的正常生产能力。

柱塞气举排水采气装置的设计，使其在井下的管柱上安装若干个气举阀，通过控制气举阀的开关，推动柱塞上下往复运行，将井内的积液带动地面上来，解除积液对气井生产的影响。

柱塞气举装置由地面部分和井下部分组成，地面设置防喷管，能够捕捉柱塞。

地面的控制装置主要控制薄膜气举阀和柱塞，井底有坐落器，能够限制柱塞的位置。

关键的设备就是柱塞，通过柱塞的行程，实现排水采气的效果。

柱塞气举排水采气技术的应用，属于间歇式的排水采气的方式，利用气井本身气体的能量，将柱塞作为气体和液体的界面，降低液体的滑脱损失，将井下的积液带到地面上来，解决积液对气井生产的影响。

利用气体的膨胀能量，提高柱塞举升的效率，降低动力的消耗，节约气井排水采气的成本，达到气井生产的技术要求。

二、柱塞气举排水采气技术应用1.柱塞气举排水采气的工艺要求柱塞气举排水采气过程中，利用井筒内气体的膨胀能量，将积液随同柱塞的运动，将其携带到地面上来。

保持油管内壁的畅通，应用通井规达到通井的效果，保持井筒的畅通，才能通过柱塞的气举实现积液的排除效果。

气井本身具有一定的产量，需要利用气体的能量，而没有产气量的井筒，应用柱塞气举的效果会变差。

在气井的井筒底部具有一定液位的井下积液，井底清洁，没有机械杂质的影响，才能实施柱塞气举的排水采气技术措施。

2.柱塞气举排水采气技术的进展将柱塞举升系统与自控系统结合起来，实现气井排水采气技术的自动化。

将柱塞的气举和在油管中的运动进行自动控制，实现数字化的管理，提高气井排水采气的自动化程度，适应气田开发的信息化。

设计开井和关井的延时程序，传递设置好的模式信号，接收由到位传感器传递的柱塞达到地面的信号，气动阀控制井的开和关，防止柱塞发生冲击。

柱塞气举排水采气技术研究

柱塞气举排水采气技术研究

柱塞气举排水采气技术研究摘要：目前，地层向井底喷出时，通常会产生不稳定的固井射流，积聚的液体如果不能合理有效地提取，就会积聚在井底，导致气井产量下降。

积液含量越高，严重时可能造成停产，甚至导致气井报废。

关键词：柱塞气举排水；采气技术前言高产量气井在运行时应用大直径管道进行生产，使气井应用之初会出现底液沉积，低产量气井会随着时间的推移产生累积现象，而易渗构造区的气井将更容易发生堆积.因此，无论气井的高渗透率是低的，如果只有渗透率，最终导致底液的保存，影响产量破坏气井。

一、柱塞排水采气原理柱塞气举设备是现今优效的排水采气技术，使用方式是在气井油管内放置柱塞装置，对气井产出的气体和积液界面进行分离，在气井自身推动下。

柱塞在上升的液体和气体之间进行分隔作用，有效地防止泄漏和反向下降，从而提高了上升的效率。

有效地清除沉积物。

工作过程分为两个阶段:封闭水井和排出液体。

关闭油井的压力恢复过程是一个气体井的能量恢复过程，油井中的气体在空气中以燃料环的形式聚集在空气中，液体进入油管。

随着循环空气中释放的液体越来越多，液体压力继续增加，以给液体柱施加压力。

从井中提取液体的过程。

当压力达到一定程度时，从排水管后部流出的气体推动柱塞和柱塞上部进入井口部分排出。

一旦排水系统进入水力压裂阶段，柱塞就会因自身重量而下降，进入下一个循环。

充分利用自己的气井能量，而不是利用外部气源来排出和排出气体来实现这一效率目标;柱塞气举排水采气设备在运行过程中，柱塞每次出油管，水量较大，积液在排出来以后，井口马上会产生压力，对设备运行有着很大影响。

根据发展原则，建立一个计算柱塞发射的模型，可以在不使用外部来源的情况下开始柱塞生产;与此同时，为了避免安装地下设备的移动支柱、安装完成地下设备的钢操作、有效地避免污染物和提高效率。

二、柱塞气举排水采气技术1.排水开采技术意味着，随着开发的深入，气体将具有不同的水量，以便水井能够正常开采，天然气产量会逐渐下降，为了达到提高气井产量的目标，必须使用含有水的不同水分特征，使用适当的人工升降机来去除井底。