助流举升技术交流课件

采油院技术交流材料采油院技术交流材料高油气比井高油气比井气举助流举升技术气举助流举升技术采油院技术交流材料高油气比井1一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数二、助流举升技术原理二、助流举升技术原理二、助流举升技术原理二、助流举升技术原理三、助流技术提高泵效的机理分析三、助流技术提高泵效的机理分析三、助流技术提高泵效的机理分析三、助流技术提高泵效的机理分析四、助流举升管柱设计四、助流举升管柱设计四、助流举升管柱设计四、助流举升管柱设计五、不断深化认识，使助流举升工艺五、不断深化认识，使助流举升工艺五、不断深化认识，使助流举升工艺五、不断深化认识，使助流举升工艺 进一步得到完善配套进一步得到完善配套进一步得到完善配套进一步得到完善配套六、现场应用情况六、现场应用情况六、现场应用情况六、现场应用情况七、采油三厂套管气现状七、采油三厂套管气现状七、采油三厂套管气现状七、采油三厂套管气现状目 录一、气举阀结构、工作原理及基本参数目 录2ZBG-1型气举阀型气举阀一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数ZBG-1型气举阀一、气举阀结构、工作原理及基本参数3结构结构五个基本部分：五个基本部分：充气室、波纹管、阀球、阀座、单流阀充气室、波纹管、阀球、阀座、单流阀各各部部分分作作用用一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数结构五个基本部分：充气室、波纹管、阀球、阀座、单流阀顶部带有4工作原理工作原理一个打开的力：套管压力一个打开的力：套管压力一个关闭的力：波纹管充气压力一个关闭的力：波纹管充气压力P PbtbtA Ab b=P=Po o(A(Ab b-A-Ap p)+P)+Pf fA Ap p式中：Pbt波纹管井下充气压力，MPa Po气举阀井下打开压力，MPa Pf 阀处最小流压，MPa Ab 波纹管有效截面积，mm2 Ap阀孔面积，mm2根据公式可得出井下关闭压力和打开压力公式：P Pbtbt=P=Po o(1-A(1-Ap p/A/Ab b)+P)+Pf f(A(Ap p/A/Ab b)P Po o=P=Pbtbt/(1-A/(1-Ap p/A/Ab b)+P)+Pf f(A(Ap p/A/Ab b)/(1-A)/(1-Ap p/A/Ab b)一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数工作原理一个打开的力：套管压力一个关闭的力：波纹管充气压力P5气举阀技术参数气举阀技术参数1、总长：、总长：425mm 2、直径：、直径：25mm3、重量：、重量：1.1kg4、最高工作温度：、最高工作温度：1205、最大下井深度：、最大下井深度：m6、波纹管的有效面积：、波纹管的有效面积：200mm27、波纹管内的最高充气压力：、波纹管内的最高充气压力：15MPa8、波纹管的最大位移：、波纹管的最大位移：2mm9、波纹管的最高承压值（内外压差）：、波纹管的最高承压值（内外压差）：25.0MPa10、阀座孔径：、阀座孔径：3.2mm(1/83.2mm(1/8)4.7mm(3/16 4.7mm(3/16)6.3mm(1/4 6.3mm(1/4)7.1mm(9/32 7.1mm(9/32)1111、使用、使用2 21 1/2/2“时套管直径：时套管直径：551 1/2 2”1212、阀座孔的技术参数、阀座孔的技术参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数气举阀技术参数1、总长：425mm 6气举阀性能指标气举阀性能指标波纹管内充压波纹管内充压10MPa，外加压力，外加压力35MPa，即内外压差为，即内外压差为25MPa，稳压稳压45分钟，波纹管不渗、不漏、分钟，波纹管不渗、不漏、不变形。不变形。波纹管强度性能波纹管强度性能高压腔室内充氮气，连续敲高压腔室内充氮气，连续敲击气门芯击气门芯100次，保证密封次，保证密封不漏气。不漏气。气门芯密封性能气门芯密封性能 不产生连续气泡不产生连续气泡单流阀密封性能单流阀密封性能 瞬时漏失量不超过每分瞬时漏失量不超过每分 钟钟100泡。泡。阀球阀座密封性能阀球阀座密封性能一、气举阀结构、工作原理及基本参数一、气举阀结构、工作原理及基本参数气举阀性能指标波纹管内充压10MPa，外加压力波纹管强度性能7 助流举升装置固定在油管外侧，距井口100-200米处的油套环空内，当套压低于气举阀打开压力时，气举阀关闭，而同时由于单流阀作用,油管内流体不能进入环空。当环空套压高于气举阀打开压力时，气举阀打开，使套管气进入油管随原油进入地面生产系统。这样既使地层气能得到利用,又实现套压合理自动控制，使系统始终处于动态平衡状态。助流助流助流助流举举升升升升装置装置装置装置二、助流举升技术原理 助流举升装置固定在油管外侧，距井口100-200米处8适应性及优点适应性及优点p助流举升装置可充分利用地层能量，尤其适合于高气液比的气井排液。p助流举升装置的安装、生产和管理费用都较低。p助流举升装置在向油管内排气时，对原油还有举升作用，起到节能降耗的效果。p助流举升装置在稳定套压的同时，还能防止老乡频繁在井上窃气造成不正常生产，同时也降低了现场管理难度。二、助流举升技术原理适应性及优点助流举升装置可充分利用地层能量，尤其适合于高气液9选井条件选井条件p助流举升装置适合高气液比的机抽井。p助流举升装置适合低气液比的气井控制套压。p助流举升装置不适合出砂严重的井。p助流举升装置不适合经常洗井生产的井。二、助流举升技术原理选井条件助流举升装置适合高气液比的机抽井。二、助流举升技术原101、对气体和充不满现象的改善、对气体和充不满现象的改善2、通过改变杆管弹性伸缩提高泵效、通过改变杆管弹性伸缩提高泵效3、对泵的吸入和排出能力的影响、对泵的吸入和排出能力的影响三、助流技术提高泵效机理分析三、助流技术提高泵效机理分析1、对气体和充不满现象的改善三、助流技术提高泵效机理分析11对于高油气比井，在抽油管柱上安装气举阀，当环对于高油气比井，在抽油管柱上安装气举阀，当环空套压升至气举阀打开压力时，环空气体进入油管，空套压升至气举阀打开压力时，环空气体进入油管，从而使油套环空处于压力动态平衡，避免了因管理等从而使油套环空处于压力动态平衡，避免了因管理等因素造成套压过高致使环空中液面降低现象。合理的因素造成套压过高致使环空中液面降低现象。合理的套压控制，使环空动液面较自由状态下套压控制，使环空动液面较自由状态下 ，泵的沉，泵的沉没度也相应没度也相应 ，泵的沉没压力，泵的沉没压力 ，泵效泵效泵效泵效 ，增加油井产量。增加油井产量。三、助流技术提高泵效机理分析三、助流技术提高泵效机理分析1、对气体和充不气体和充不满现象的改善象的改善对于高油气比井，在抽油管柱上安装气举阀，当环空套压升至气举阀122、通过改变杆管弹性伸缩提高泵效、通过改变杆管弹性伸缩提高泵效考虑抽油杆所受的静载荷和动载荷后对考虑抽油杆所受的静载荷和动载荷后对活塞冲程的影响。活塞冲程的影响。在高油气比井油管柱上安装气举阀，若环空在高油气比井油管柱上安装气举阀，若环空套压升至气举阀打开压力时，环空气体进入油管，套压升至气举阀打开压力时，环空气体进入油管，使油管中上升的流体再次气液混合，这时使油管中上升的流体再次气液混合，这时流体密流体密流体密流体密度度度度 ，从而，从而 冲程损失，冲程损失，抽油杆柱和油抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩，管柱的弹性伸缩，有效冲程，进而有效冲程，进而 泵泵泵泵效效效效。三、助流技术提高泵效机理分析三、助流技术提高泵效机理分析2、通过改变杆管弹性伸缩提高泵效考虑抽油杆所受的静载荷和动载133、泵的吸入和排出能力的影响、泵的吸入和排出能力的影响 上冲程：上冲程：下冲程：下冲程：泵内压泵内压 力降低力降低 密度密度 降低降低 排出压排出压 力增大力增大 套套 压压 降降 低低三、助流技术提高泵效机理分析三、助流技术提高泵效机理分析3、泵的吸入和排出能力的影响 上冲程：14 助流举助流举助流举助流举 升技术升技术升技术升技术提提 高高泵泵 效效 减小气体在泵内减小气体在泵内减小气体在泵内减小气体在泵内的充满程度的充满程度的充满程度的充满程度 减减减减 小小小小 举举举举 升升升升 流流流流 体体体体 密密密密 度度度度上冲程降低泵内压力上冲程降低泵内压力上冲程降低泵内压力上冲程降低泵内压力下冲程增大排出压力下冲程增大排出压力下冲程增大排出压力下冲程增大排出压力三、助流技术提高泵效机理分析三、助流技术提高泵效机理分析结论：助流举提高 减小气体在泵内的充满程度 减 小 151、现场试验步骤的确定、现场试验步骤的确定2、助流阀设计与调试、助流阀设计与调试 油套环空的压力合理范围的确定（油套环空的压力合理范围的确定（1.0-1.0-1.5MPa1.5MPa）下入位置的确定下入位置的确定 助流气举阀调试台打开压力的确定助流气举阀调试台打开压力的确定 调试方法调试方法 气举阀的优选气举阀的优选 助流阀安装短节的优选助流阀安装短节的优选 现场施工现场施工（套压（套压（套压（套压-回压）回压）回压）回压）100m/100m/100m/100m/井液梯度井液梯度井液梯度井液梯度四、助流举升管柱设计四、助流举升管柱设计1、现场试验步骤的确定（套压-回压）100m/井液梯度四、161、助流举升技术在电泵井的延伸、助流举升技术在电泵井的延伸 依依据据离离心心泵泵特特性性，利利用用气气举举阀阀定定期期放放气气，以以扩扩大大辅助扬程的方式来达到提高泵效的目的。辅助扬程的方式来达到提高泵效的目的。在在文文东东盐盐间间13-20113-201井井试试验验，取取得得了了成成功功。针针对对该该井井下下入入深深度度较较深深，根根据据井井温温测测试试资资料料，采采用用了了耐耐高高温温电电泵泵（150150），应应用用了了气气举举阀阀助助流流。措措施施后后，日日产产液液58.4 58.4 t t，日日产产油油 5.8 5.8 t t，泵泵效效达达84.9%84.9%，有有效效天天数数168168天天，累累增液增液2318.4t,2318.4t,增油增油302.4t302.4t。理论突破理论突破理论突破理论突破 现场试验现场试验现场试验现场试验五、深化与完善五、深化与完善1、助流举升技术在电泵井的延伸 理论突破 172、高液面井防盗、提液技术、高液面井防盗、提液技术 文留油田部分井液面高、油气比大，老乡文留油田部分井液面高、油气比大，老乡频繁在井上放油、窃气造成不正常生产，同时也加大频繁在井上放油、窃气造成不正常生产，同时也加大了现场管理难度。了现场管理难度。1-1-防盗阀；防盗阀；2-2-气举阀；气举阀；3-3-抽油泵；抽油泵；4-4-油气分离器；油气分离器；5-5-丝堵丝堵 防盗、助流一体化管柱示意图防盗、助流一体化管柱示意图存在问题存在问题存在问题存在问题解决方案解决方案解决方案解决方案五、深化与完善五、深化与完善2、高液面井防盗、提液技术 文留油田部分井液18助流举升技术原理:助流举升助流举升“先分后导先分后导”过程过程当地层高油气比混合流体当地层高油气比混合流体进入井筒，先经井下油气分进入井筒，先经井下油气分离器分离离器分离（此过程为分此过程为分）。）。气体由分离器外管的上部排气体由分离器外管的上部排气孔排出进入油套环空，液气孔排出进入油套环空，液体则向下运动，经分离器内体则向下运动，经分离器内管下部孔道流入内管进入泵管下部孔道流入内管进入泵内。分离后的气体不断在环内。分离后的气体不断在环空中聚积，使环空套压上升。空中聚积，使环空套压上升。五、深化与完善五、深化与完善防盗、助流一体化管柱示意防盗、助流一体化管柱示意图助流举升技术原理:助流举升“先分后导”过程当地层高油气比混合19助流举升技术原理:助流举升助流举升“先分后导先分后导”过程过程当环空套压高于气当环空套压高于气举阀打开压力时，气体举阀打开压力时，气体通过气举阀进入油管，通过气举阀进入油管，降低油管内流体的密度，降低油管内流体的密度，实现携液举升实现携液举升（此过程此过程为导为导）。五、深化与完善五、深化与完善防盗、助流一体化管柱示意防盗、助流一体化管柱示意图助流举升技术原理:助流举升“先分后导”过程当环空套压高于气举201、技术指标、技术指标3030井次井次有效率有效率92.6%92.6%平均单井平均单井日日 增增 液液11.1t/d11.1t/d11.1t/d11.1t/d平均单井平均单井日日 增增 油油 1.9t/d1.9t/d1.9t/d1.9t/d平平 均均泵泵 效效22.4%22.4%22.4%22.4%平平 均均泵泵 效效39.7%39.7%39.7%39.7%17.3%17.3%17.3%17.3%累累 计计 增增 油油4774.6t4774.6t六、助流举升技术现场应用情况六、助流举升技术现场应用情况1、技术指标30井次平均单井平均单井平均泵效22.4%平均泵21典型井举例分析典型井举例分析：13-286原状原状原状原状为气举井，井口窃高压气严重为气举井，井口窃高压气严重转抽转抽转抽转抽套压高套压高（1.5-5.0MPa）,产液量低产液量低（22.9t/d22.9t/d）助流技术助流技术助流技术助流技术日产液日产液泵效泵效22.9t/d22.9t/d49.9t/d49.9t/d27.0%27.0%57.6%57.6%意义意义意义意义该项技术在该井的成功应用，使该井日产液量创文留油田该项技术在该井的成功应用，使该井日产液量创文留油田抽油井之最，达到气举同样水平，为气举转抽油（电泵）抽油井之最，达到气举同样水平，为气举转抽油（电泵）后如何提高泵效、增加油井产量提供了一条有效途径。后如何提高泵效、增加油井产量提供了一条有效途径。六、助流举升技术现场应用情况六、助流举升技术现场应用情况典型井举例分析：13-286原状为气举井，井口窃高压气严重22典型井举例分析典型井举例分析：13-28613-286井泵的示功图井泵的示功图六、助流举升技术现场应用情况六、助流举升技术现场应用情况典型井举例分析：13-286井泵的示功图六、助流举升技术现23典型井举例分析典型井举例分析：13-6913-69井泵的示功图井泵的示功图典型的受气体影响的示功图典型的受气体影响的示功图典型的受气体影响的示功图典型的受气体影响的示功图（生产油气比为（生产油气比为（生产油气比为（生产油气比为830m830m3 3/t/t）正常生产的示功图正常生产的示功图正常生产的示功图正常生产的示功图（生产油气比为（生产油气比为（生产油气比为（生产油气比为290 m290 m3 3/t/t）六、助流举升技术现场应用情况六、助流举升技术现场应用情况典型井举例分析：13-69井泵的示功图典型的受气体影响的示24七、采油三厂油井套管气现状七、采油三厂油井套管气现状套套管管气气回回收收直直接接放放空空两种两种七、采油三厂油井套管气现状两种25七、采油三厂油井套管气现状七、采油三厂油井套管气现状直直接接放放空空造成能源的浪费造成能源的浪费老乡破坏老乡破坏套压不稳定套压不稳定影响产量影响产量七、采油三厂油井套管气现状造成能源的浪费26七、采油三厂油井套管气现状七、采油三厂油井套管气现状套套管管气气回回收收抽气泵抽气泵气锚气锚其它其它七、采油三厂油井套管气现状抽气泵27推荐技术推荐技术建议采用气举助流举建议采用气举助流举升技术来稳定套压，提高升技术来稳定套压，提高泵效和系统效率。泵效和系统效率。推荐技术建议采用气举助流举升技术来稳定套压，提高泵效和系统效28谢谢大家谢谢大家！谢谢大家！29