丛式井井下节流技术

井下节流技术应用
曾中强;王春生;谭刻明
【期刊名称】《油气井测试》
【年(卷),期】2007(016)0z1
【摘要】井下节流工艺将节流降压过程放到井下,降温、降压后的天然气在井筒中充分吸收地热,流至井口时,温度较高,压力较低,不符合水合物生成条件,有效阻止了天然气开采过程中水合物的生成.井下节流技术的应用,解决了高压气井测试和开发过程中井口高压和水合物生成的难题,减少了天然气资源浪费,降低了生产过程中的安全隐患.
【总页数】3页(P78-80)
【作者】曾中强;王春生;谭刻明
【作者单位】四川石油管理局川西钻探公司,四川成都,610051;四川石油管理局川西钻探公司,四川成都,610051;四川石油管理局川西钻探公司,四川成都,610051【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.浅析天然气井下节流技术应用研究 [J], 任基文;黎昌波;李波
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4.节流测压一体式井下节流器 [J], 刘凯;方惠军;马勇;张晓明;刘中桂;刘印华
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井下节流器毕业论文井下节流器是油田工程中不可或缺的一种设备，它是控制井口流量的一种装置，通过调整井内流体的流动阻力，调节流量和压平井底动压力，保持井口流量稳定。

本文将从节流器的工作原理、分类、应用领域等方面进行探讨，旨在为井下节流器研究提供参考。

一、井下节流器的工作原理井下节流器是一种流体控制装置，通过改变流体的流道面积或体积，调节流量和压平井底动压力，从而使油井产出稳定或定量地控制流量。

其工作过程如下：1. 压力差驱动流体流动：井下节流器工作的前提是存在一定的压力差。

当流体流经节流器时，流道收缩使流道面积变小，从而产生流速加快和静压降低的效应。

油井内部流体从高压区向低压区流动，推动含油气体从孔隙中进入井筒。

2. 调节流道面积：井下节流器通过改变流道面积，调整流量和压降，从而保持井口流量稳定。

流道面积的调节通常是通过改变节流喉、锥体或节流板等部件的形状和位置来实现的。

3. 节流器克服井底动压力影响：井下节流器能够克服井底动压力的影响，保持井口流量稳定。

当井底动压力增加时，井下节流器的节流喉、锥体或节流板开始减小流道面积，使得静压力下降，流速加快，同步增加井口流量。

二、井下节流器的分类按照结构不同，井下节流器可分为以下几类：1.普通锥式节流器：普通锥式节流器是井下节流器的最基本结构，它由锥形节流部件和阀板组成。

锥形部件与阀板的组合使得流道面积可以调节，从而控制井口流量。

2.定量节流器：定量节流器是一种可以精确调节流量和压降的节流器，通常用于测试精度较高的油井。

它通过特定的结构，使得流量能够精确地控制在一定范围内，从而满足实际要求。

3.渐进式节流器：渐进式节流器是一种用于生产提高、控制井底压力或减少油水比率的特殊节流器。

它的结构是沿节流口方向逐渐缩小的，可以使得井底动压力得到更好的控制。

4.阀门式节流器：阀门式节流器是一种流体控制器，在油井中使用比较广泛。

它常用于流量临界控制和穿插式应用。

通过阀门的开启和关闭来进行流量和压降的调节。

钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications·257·第46卷第2期2020年2月在气井生产的过程中，井底非常容易出现严重的积液问题，积液问题的出现会对气井的日常生产产生重要影响，尽管气田单位已经对各种类型的排水采气工艺进行了优化设计，但是排水采气效果并不乐观。

针对此问题，国内外学者对井下的积液问题进行了深入研究，提出了节流排水采气工艺，该项工艺在使用的过程中，不会受到温度的影响，同时，该项工艺的实施成本相对较低，还可以使得气井的携液能力得到大幅提升，目前，井下节流排水采气工艺已经得到了大面积的推广和应用[1]。

但是，在使用井下节流排水采气工艺的过程中，受到各种因素的影响，非常容易出现各种类型的难点问题，这些难点问题的出现对于气井的生产十分不利。

针对气井井下节流排水采气工艺实施过程中的难点问题，本工作以我国某区域的气井为例，进行实例研究，并提出难点问题的解决措施，为推动我国天然气行业的进一步发展奠定基础。

1 气井井下节流排水采气工艺难点为了对井下节流排水采气工艺进行深入研究，研究人员在我国某气田的四口气井中进行了实验，在气井的2 780m 深度位置处安装节流器，节流器的深度最大不超过2 850m ，为了提高实验效果，实验过程中采用的节流器为卡瓦式节流器，四口气井都根据自身的实际情况进行了节流器安装，气嘴的直径也进行了合理的选择。

在实验中发现，该种类型的节流器在气井深度1 900~2850m 处都取得了较好的应用效果，使用一段时间以后可以为气田企业创造较大的经济效益。

但是在长时间运行以后，仍然出现了以下三大问题：1） 气井在进行泡排作业以后，气井的携液能力得到了一定的提升，此时油管内的液体可能会处于临界状态，节流器内的压力有所减低，但是并不会对油管内的液体产生影响，由此可见，进行泡排作业的过程中，无法对井底的液体产生影响，最终节流排水采气的效果会严重下降；2）在向气井中注入起泡剂的过程中，如果起泡剂的注入量达到1 000L ，此时将无法继续向气井内增加起泡剂，持续增加泵压将无法起到应有的作用。

气井井下节流排水采气工艺技术初探发布时间：2021-10-12T07:01:41.528Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：戌松伟，张振宁，孙进军[导读] 一般来说，天然气气体的流动受到气体环境的限制，因此必须要强化井下节流排水采气的效率，更广泛地应用相关技术，有效地避免在实际使用时出现技术问题。

戌松伟，张振宁，孙进军长庆油田分公司第一采气厂作业八区陕西榆林 719000摘要：一般来说，天然气气体的流动受到气体环境的限制，因此必须要强化井下节流排水采气的效率，更广泛地应用相关技术，有效地避免在实际使用时出现技术问题。

关键词：气井；节流排水；工艺我国天然气储量丰富，开采量也很大。

现如今有近千个气田，总体面积很大，分布在全国各地，以满足各地区人民的天然气需求。

气田的开采给人们的生活带来了许多好处，但由于其特殊性质和易产生爆炸性的特点，一旦使用不当就可能发生事故。

为确保所使用的安全，通常在井下的采气监测器上安装节流器，以确保流体通道的恒定压力。

虽然总体目标是调节，但也会影响井底的空气流动，影响采气效率。

为了确保安全和提高采气效率，有必要研究用于节流排水采气工艺技术方法的内容。

1 改进卡瓦式节流器 1.1 优化整体胶桶由于节流装置对整个通风项目至关重要，因此必须优化相关胶桶材料，以提高设备的效率。

未受改进保护的胶桶材料仅作为辅助的工具，只有在材料性能得到改善后才能提高设备效率，提高胶桶的重要性。

正常节流装置最终会导致形变，尽管关闭竖井门后的上下游压力基本一致。

但是，随后的形状将更改为原始形状，因此竖井洞口开合是一种压缩变形方法，因此使用寿命太长会影响节流器的正常应用，优化整体结构至关重要。

1.2密封性优化由于密封是通过弹簧力达到的，因此强化其密封作用，就要在开启井口之后实现上下游的压差。

2应用适当的排水采气工艺技术在选择这一工艺时，往往需要对其进行比较，以确保充分了解使用后开采的先决条件，从而避免环境敏感因素的负面影响，降低天然气流通开采的效率。

天然气气井井下节流技术应用研究摘要：目前部分气田开采量比较大，可以将一部分产量运输到相邻区域，从而满足周边区域对天然气的需求。

气田开采过程每年因井下节流器的安装，无法长期连续运行导致气田无法投入生产的时间占据的比例较高，严重影响了气田的总产量。

随着开采技术的快速发展，泡沫排水技术应运而生，该项技术应用于产水气田。

为满足不同天气气田的开采需求，研发出井下节流排水采气工艺，通过控制节流气井合理下深来达到提高气井携液能力的目的，冬季时井口管线不会冻裂，并且建设工期短、成本低，有助于气井携液生产能力的提升。

关键词：天然气气井；排水采气工艺；节流器；临界流动；进应用据统计柱塞气举工艺的应用使得某气田产量在原有基础上提高了23%。

虽然该项技术提高了日产气量，但是在携液方面仍然存在很大问题，为了解决这一问题，研究学者提出了连续排液控制思想，利用该思想创建了小油管，设计了连续排液最小流速模型图，从管柱排水采气优选提供了理论依据。

1 节流器的改进1.1 装置气嘴直径的优化依据节流基本理论，可以将节流器气体流动分为两种方式，分别是临界流动、亚临界流动，这两种流动方式比较相近，但是还存在一定差异。

通常情况下，可以观察入口压力与出口压力的比值来区分，在采气初期压力比较高，但是地面选取的材质为中低压集气管线，所以节流前后形成的压差比较大，此时位于节流嘴处的流动状态为临界流动状态。

1.2 卡瓦式节流器的改进1.2.1 胶桶优化胶桶优化包括两部分，其中一部分为胶料优化，另外一部分为结构优化。

（1）胶料优化。

根据前期工作的进展情况，与优化处理前相比，装置节流器胶桶的多项性能参数有了非常明显的改变，尤其是胶桶性能、运行效率。

胶桶压缩永久变形参数降低幅度显著，没有改进之前，变形参数为59%，经过改进处理以后的降低幅度为30%。

本次优化处理还预留了一部分降低空间，主要包括7个改进项目：装置硬度试验，改进之前装置的硬度为80，经过改进处理后的装置硬度为78；装置拉伸强度（MPa），改进之前装置的拉伸强度为 22，经过改进处理后的装置拉伸强度为21；装置伸缩率，改进之前装置的伸缩率为410%，经过改进处理后的装置伸缩率为 350%；装置压缩永久变形，其中压缩率大小为 25%，前提改进条件为100℃×72h，改进之前装置的伸缩率59%，经过改进处理后的装置伸缩率35%；装置热空气老化，该项目的改进前提条件为 100 ℃×72h，其中硬度变化（IRHD）在改进前为2，经过改进处理后为-1；体积变化率在改进处理前为13.1%，经过改进处理后为11.2%。

井下节流技术在气井排水采气中的探索
赵志刚;檀朝东;马闻远;余艳涛;王熹颖;向耀权
【期刊名称】《中国石油和化工》
【年(卷),期】2011(000)004
【摘要】井下节流技术广泛用于解决气井水合物的生成问题，本文将探索井下节流技术在积液气井中的排水采气机理，通过模拟产水气井下人节流器前后井筒参数的变化，分析其排水采气机理，通过现场试验，分析井下节流排水效果，为气田提供多种排水采气方法。

【总页数】3页(P56-58)
【作者】赵志刚;檀朝东;马闻远;余艳涛;王熹颖;向耀权
【作者单位】吉林油田松原采气厂,吉林松原138000;中国石油大学（北京）,北京昌平102249;大庆油田有限责任公司采油二厂,黑龙江大庆163654;大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆163152;吉林油田松原采气厂,吉林松原138000;中国石油大学（北京）,北京昌平102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE375
【相关文献】
1.井下节流气井泡沫排水采气工艺技术探索
2.气井泡沫排水采气井下节流模型研究
3.气井井下节流排水采气工艺难点及对策
4.泡沫排水采气井井下节流压降规律实验及模型修正
5.气井井下节流排水采气工艺难点及对策
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免钢丝投捞井下节流器简介技术有限公司2012年6月6日一、技术背景近年来，在天然气井的开采过程中，越来越多的采用井下节流器技术来防止气井采气过程中井筒水合物的产生，经过现场的应用和技术人员的不断改进，井下节流器技术得到不断的完善和改进。

目前在现场应用中最常用的井下节流器是适用于2 7/8"油管的活动式井下节流器[1]。

这种井下节流器可以根据设计需要坐封在任意深度，这种井下节流器的主要结构如图1所示：图1 活动式井下节流器结构式意图活动式井下节流器在投送时需要使用试井车，具体操作程序是：首先将井下节流器与加重杆、震击器等井下工具相连接，然后将工具串放入井口防喷管内，将防喷管安装在井口上，由于防喷管较长，需要用吊车进行防喷管的安装。

防喷管安装完毕后，打开井口阀门，用测试钢丝将井下节流器及工具串下入油管内，当到达设计深度后，突然停车，此时井下节流器在钢丝弹性的作用下迅速回弹，在惯性力的作用下，节流器卡瓦张开，使井下节流器初步锚定在油管内壁上，然后用试井车上提钢丝，使震击器向上产生一个振击力，在这个震击力的作用下剪断节流器上的销钉，销钉剪断后，节流器与测试钢丝脱开，与此同时，在节流器内部弹簧的作用下，使节流器上的密封皮碗涨开，将钢丝起出井口，卸掉井口上的防喷管，这样，就完成了井下节流器的投送。

打捞井下节流器时，将打捞工具连接在试井车的测试钢丝上，将防喷管用吊车安装好，然后从防喷管内将打捞工具串下入井内，到达井下节流器的位置时，首先向下撞击节流器，使节流器卡瓦松开，在撞击节流器的同时，完成打捞器与节流器的对接，然后上提钢丝将节流器上提到防喷管内，关闭油管阀门，卸掉防喷管，完成井下节流器的打捞工作。

从上面的叙述可以看出，活动式井下节流器的投捞工作不仅所用车辆多，需要人员多，操作程序复杂，而且作业周期长，投捞费用高，不能满足低成本开采的需要。

二、免钢丝投捞井下节流器工具及结构原理针对上述井下节流器在投捞过程中存在的问题，进一步降低井下节流器在苏里格气田使用的成本，设计了天然气井免钢丝投捞井下节流器，这种井下节流器具有体积小，重量轻，投捞时不用试井车，只需依靠节流器自身的重力即可完成节流器的投送，利用与其相配套的打捞器和气井气体的举升能量即可完成节流器的打捞。

气井井下节流降压工艺方法分析摘要：天然气井内部组成复杂，其在低温高压的环境下会形成天然气和水合物。

极易发生水合物作用，降低天然气产量。

本文针对天然气井下防治工艺，通过降压处理，让天然气的气流在内部发生降压膨胀反应，通过一些井下节流处理，让降温处理后的天然气吸附地表层热温，降低水合物生成，从而实现降压节流处理。

关键词：气井；井下节流处理；天然气水合物当天然气气流通过处理油嘴时候，由于流断面的外形变化会让气流瞬间变大，内部阻力也会随之增长，温度也会降低。

当温度降低至天然气水合物温度时候，油嘴附近会形成天然气水合物，内部气体内动会受阻。

天然气附近会形成大量的水合物，此时，气井底部压力变大，气井产量会降低，直接威胁到气井的安全生产和稳定产值。

对此，需要采取气井井下节流降压工艺，提升整个气井运输产量和质量。

1.气井井下节流降压重要性简述气井井下节流降压技术主要是改善天然气在地面油嘴时冰堵的问题。

为了有效缓解这一难题，相关领域人才研究了气井井下节流降压工艺。

在正常运输情况下，天然气水合物的产生归咎于气井内部突变的气压和温度。

这种含有天然气气体组成和液态水成分的白色结晶固体。

密度一般稳定在180-190千克/立方米。

传统改善方式是通过现场灌输抑制剂，通过加热管线来预防现场水合物的生成。

由于抑制剂的计量难以控制，操作不当会让原本复杂的气流体系变得更加复杂。

同时，抑制剂的使用依赖性需要长期投入使用。

除此之外，地面管线也是一种常用的方法，这种方式借助了外界水套加热炉，通过外界燃料燃烧升热方式进行产热。

这种反思虽然能够预防水合物生成，有效控制产气量，不过其需要大量的燃料供应，会提高采气成本。

以上两种方式存在着操作性和经济性的弊端，为了改善当代天然气气井采集质量和效率。

本文提出了有效的气井井下节流降压工艺，通过将节流器放置于井下适当位置来实现井下节流降压。

其能够利用地表加热热量来降低燃料成本。

这种方式参考分析了天然气水合物形成的原理，能够从其源端一直水合物生成。

井下节流技术在气井排水采气中的探索摘要：基于井下节流技术在气井排水采气中的探索，本文就完善井下节流技术中节流器，围绕两点进行阐述：优化气嘴直径，提高工作效果；完善卡瓦式节流器，促进采气工作顺利开展。

在此基础上，对优化井下节流排水采气工艺，进行分析，希望对相关工作人员提供帮助。

关键词：井下节流技术；气井排水采气；气嘴直径；卡瓦式节流器引言井下节流技术，在我国各种气田气井中应用范围较广，且取得良好的应用效果，可以有效防止水合物的形成。

气田气井中的气体通过节流器后，温度就会下降，在产水气井中将地面节流器移至井中，通过地层加热，以此方式水合物形成。

在实际工作中，应用这一技术，可以提高气井的携液能力，提高工作效率，本文就井下节流技术在气井排水采气中的探索进行分析。

1完善井下节流技术中节流器1.1优化气嘴直径，提高工作效果在在气井排水采气中应用井下节流技术，可以提高工作效率，提高工作质量。

在实际应用中，利用节流基本理论，可以将节流气体流动分为两个部分：临界流动，亚临界流动。

这两种流动方式比较相似，但是在实际工作中存在一些问题。

当喷嘴前后压力比小于或等于其临界压力比时，也就是喷嘴后压力低于或等于临界压力时，气流流动就属于临界流动[1]。

亚临界流动，则与临界流动不同，其压力与临界流动压力不同，要小于临界流动压力。

在实际工作中，可以观察气嘴出口压力，来确定采气情况。

节流前后压力会发生一些变化，并在节流嘴出出现流动状态，这就说明处于临界流动状态。

1.2完善卡瓦式节流器，促进采气工作顺利开展首先，优化胶桶。

在气井排水采气中，应用卡瓦式节流器，需要优化胶桶中的胶料与结构，为采气工作顺利开展奠定基础。

第一，优化胶料。

在实际工作中，优化胶料，可以提高胶桶的性能参数，提高该机器运行效率。

在未改前，应用参数为60%，优化后，则是降低一半的比例。

在实际工作中发现优化后的胶桶具有以下优势：（1）装置硬度发生变化，降低大约两个点左右，提高使用寿命。