气举阀气举排液采气工艺参数设计研究.pdf

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1、第28卷第2期天然气勘探与开发开发试采3气井气举阀气举排液采气工艺参数设计研究11112汪海鲍志强栾艳春耿新中杨鹏(11中原油气高新股份有限公司天然气产销厂21中原石油勘探局测井公司)摘要受井筒流态差异的影响,气井气举阀气举诱喷排液不同于油井气举阀气举采油,简单照搬油井气举阀排液设计模式,难以在气井诱喷中获得成功。在气举阀工作原理的基础上,论述了气举排液采气工艺特点及影响因素,设计了气举阀诱喷排液采气工艺参数,并编制了程序,取得了较好的应用效果。关键词气举阀排液采气工艺参数0前言注:图中Pt—凡尔处的油管压力;

2、Pc—凡尔处的套管压力;Ab—封包面积;依靠临井高压气源直接气举诱喷是中原油田低Ap—凡尔孔面积。渗砂岩气藏气井诱喷复产的一种简单廉价的方法,111凡尔的打开曾在文23、户部寨气田得到了广泛应用。随着气在图1所示的关闭状态下,凡尔球受油管压力源井压力逐年递减,高压气举诱喷成功率降低,又Pt产生的上顶力,封包受套管压力Pc产生的上顶引入了气举阀气举诱喷排液,但气举阀参数设计大力,两者都试图打开凡尔,而作用在封包面积上的多照搬油井气举阀排液采油模式,未能取得理想的气室压力则下压使凡尔保持关闭状态。诱喷效果,导致该技

3、术应用受到极大限制。为此,试图打开凡尔的力Fo=Pc(Ab-Ap)+PtAp有必要结合气举阀的工作原理和气井排液特点,优保持凡尔关闭的力Fc=PdAb化气井气举阀气举设计参数,提高气举阀气举的针若以Pop表示气举阀将要开启瞬间凡尔处的套对性和成功率。管压力(开启压力),则1气举阀工作原理Pop=(Pd-RPt)/(1-R)(1)式中Pop—凡尔在井下的开启压力;目前现场气井使用较多的是套管压力操作气举Pd—凡尔在井下时封包内的压力;阀。其主要组成部分为充气室、波纹管、凡尔球和R—凡尔孔与封包的面积比,即R=Ap

4、/Ab。凡尔球座。气举阀凡尔开启状态如图1所示。将上式改写为:Pop=Pd/(1-R)-RPt/(1-R)(2)可以看出,随着油管压力增加,打开凡尔所需要的套管压力要减小。当凡尔处的套管压力Pc≥Pop之后,凡尔就会被打开,如图2所示。112凡尔的关闭凡尔打开后,保持凡尔开启的力为:Fo=Pc(Ab-Ap)+PcAp=PcAb图1双波纹管凡尔(关闭状态)试图关闭凡尔的力Fc=PdAb3本成果获中油中原分公司局级科技进步二等奖(证书编号:20032064)作者简介汪海,男,1969年7月出生,工程师;1992年毕

5、业于成都地质学院石油地质专业,2000年获西南石油学院石油工程硕士学位,现在天然气产销厂从事气田开发工作。地址:(457061)河南省濮阳县柳屯镇。电话:(0393)4878314。E-mail:zywanghai@sina1com·35·©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.开发试采天然气勘探与开发2005年6月出版自上而下逐级关闭,必须保证两级气举阀之间的开启压力差值为一特定数值,这一数值要根据气举井的井筒工况及动态特征

6、来确定,不能简单引用气举采油的设计思路。在普通的压缩机增压注气气举采油工艺设计中,因压缩机的压力、排量相对稳定,且注入气经过净化处理,在气举过程中,注气压力和气量也相对稳定。另外,因油井的产液量较大,地层供液及图2双波纹管凡尔(开启状态)时,凡尔以上通常保持气液两相流态,凡尔处的油管压力也相对较高,由公式(4)可知凡尔的距较当Fo≤Fc时,凡尔就会关闭。小。因此,在气举采油工艺参数设计时,两级气举以Pvc表示凡尔即将关闭瞬间凡尔处的套管压阀之间的开启压力差值一般都比较小,通常为力(关闭压力),则(011～013

7、)MPa。Pvc=Pd(3)但是,在引用邻井高压气气举施工时,因气源可以看出,凡尔的关闭压力仅与封包内的压力井生产压力本身就有一定的波动,加上气源未经过有关,而与油管压力无关。净化,含有少量液体,注气压力在015MPa左右甚113凡尔的距至更大幅度的波动是很正常的现象;再加上气井的凡尔开启压力Pop与关闭压力Pvc之差称为凡地层产液量相对较少,不能及时持续供液,举通尔的距,是表征封包式凡尔工作特征的一个主要参后,凡尔以上很快就会变成近似纯气流,凡尔处的数。用P来表示,其值为:油管压力也相对较低,由式⑷可知,气举

8、采气井中P=Pop-Pvc=(Pd-PtR)/(1-R)-Pvc凡尔的距相对较大。所以,在按气举采油工艺参数又Pvc=Pd,代入上式,整理后可得:设计方法确定的(011～013)MPa的阀间的开启P=R/(1-R)3(Pd-Pt)(4)压力差值下,上级凡尔很难有效关闭,造成气举过即,凡尔的距随油管压力的增大而减小。当程中气举阀自上而下逐级关闭的设计目的无法实Pt=Pd时,为最小等于零;