更新时间:2022-08-25 12:47
气举井的流动性质和协调原理与自喷井基本相同。但举油的气体主要来自地面供给的高压气,而不是来自地层和原油中的溶解气。气举采油是机械采油法中对油井生产条件适应性最强的一种。多用于高产量深井和复杂开采条件 (出砂、结蜡及方向井等)的油井,也用于海上采油。气举采油时,必须有足够的气源。气举用气可来自油井或气井生产的天然气。一般油井气源压力低,需在地面建立专门的收集、加压和调节分配系统。气井气源压力高,只需经过必要的调节即可分配到各气举井,地面和设备投资少,管理方便。虽然空气是来源最广的气源,但为了防止污染油质和回收利用油井生产的天然气,以及安全上的原因,通常避免用空气进行气举采油。无高压气源时,因需要庞大的气体收集系统和压缩设备,而使气举采油法的应用受到一定限制。气举法除用于油井采油外,还常用于诱喷和含水气井的排水和采气。
当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时,人为地把高压气体(天然气、氮气、二氧化碳)注入井内,依靠气体降低举升管中的流压梯度(气液混合物密度),并利用其能量举升液体的人工举升方法。
气举采油是基于“U”型管原理,通过地面向油套环空(反举)或油管(正举)注入高压气体,使之与地层流体混合,降低液柱密度和对井底的回压(井底流压),从而提高油井产量。
气举分为连续气举和间歇气举。连续气举是将高压气体连续地注入井内,排出井筒中液体。适应于供液能力较好、产量较高的油井。间歇气举是向井筒周期性地注入气体,推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面,从而排出井中液体。主要用于油层供给能力差,产量低的油井。
气举采油产的井口和井下设备比较简单,管理比较方便,液量变化范围大,对于深井、油气比较高,出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。但气举采油方式要求有充足的高压气源,气举井的井底回压较高,而且注入气的温度较低,会引起井筒结蜡。
由于气举启动压力较高,压缩机的额定输出压力较高。气举系统正常生产时的工作压力比启动压力小得多,造成压缩机功率的浪费,增加投入成本。
如果在油管不同深度上安装上阀孔,当注入高压气体时,气体从阀孔进入油管,从而降低阀孔上部油管内的混合油气密度,并排出上部液体;当油管内的压力下降到某一临界值时,阀孔关闭,高压气体又推动环空内的液面下行,达到第二个阀孔。依次类推,直至排出井筒内的积液使油井正常连续生产。这个阀孔就是气举阀,其作用就是降低启动压力和排出油套环空内的液体。
按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作阀、液压阀或称油压操作阀和复合控制阀。按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和底阀。按气举阀自身的加载方式分充气波纹管阀和弹簧气举阀。按气举阀安装作业方式分固定式气举阀和投捞式气举阀。
气举采油具有以下特点:
(1)举升度高,举升深度可达3600m以上。
(2)产液量适应范围广,可适应不同产液量的油井。
(3)适用于斜井、定向井。
(4)特别适用于高气油比井。
(5)适应于液体中有腐蚀介质的井和出砂井。
(6)操作管理简单,改变工作制度灵活。
(7)一次性投资高,主要是建压缩机站费用,但由于气举井的维护费用少,其综合生产成本相对其他机械采油方式较低。
(8)必须有充足的气源,主要是天然气,注氮气成本高。
(9)适用于一个油田或一个区块集中生产,不适宜分散开采。
(10)安全性较其他采油方式差。气举采油虽然具有上述特点,但由于我国油田缺乏充足的气源,加上建设费用高,因此,没有得到大面积推广,目前仅在中原、吐哈、塔里木等高气池比、油藏深的油田上使用。