气举井优化设计应用分析

李建松李京洲

摘要：气举采油方式作为自喷采油后的一项有效的举升方式，能有效地提高采油经济效益。气举采油是依靠从地面注入高压气体，然后注入气和油层流出流体在井筒内有效的混合，利用气体的膨胀,使井筒内的混合液密度降低，从而将流入到井内的流体有效的举升到地面的一种举升方式。这是一种老式的常规的一项气举举升方式。近些年，气举采油有了新的发展，很多在传统气举举升方式的基础上形成了新的气举方式。

关键词：气举井；优化设计；应用

前言

对气举井的优化设计，采取最佳的气举方式，优选合适的气体，天然气、二氧化碳、氮气等，将高压气体注入井筒中，达到举升的作用，从而提高油井的产量，达到人为补充能量开发的效率。

1气举工艺的工作原理

1.1气举技术的原理

气举采油是利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地面的一种人工举升方式，它的原理就是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。气举系统是一个复杂的系统，采用油井伴生气经压缩机增压后作为气举气源的一整套气举流程，当然气举气源也可以采用高压气井气作为气源，则相应的气举流程会简化很多。

1.2常见的气举管柱类型

常见的气举管柱类型分为单管式气举管柱和双管式气举管柱，其中单管式气举管柱按是否采用井下封隔器和单溜阀来分，有开式管柱、半闭式管柱、闭式管柱以及腔式管柱。

1.3气举阀工作原理

一般气举管柱上会设有几级气举阀，气举阀的设计需要考虑很多方面的因素，如确定注气点的位置、注气点以上所需下入的气举阀数量、气举阀的下入深度、气举阀的尺寸及调试参数等等，常用连续气举布阀设计方法包括变地面注气压力法和定地面注气压力法两种。一般要求逐级降低打开井下各级气举阀的套管注气压力，以保证通过下一个工作阀注气以后，关闭上部各卸载阀。

2气举方式的选择

气举采油过程中，是将高压气体注入到井筒中，气体上升过程中携带油珠颗粒，达到气举采油的目的。气举的方式包括连续气举和间歇气举。依据油井的供液能力以及油井产能的变化，采取最佳的气举方式，才能达到增产的效果。气举生产方式的选择，需要结合生产井的实际情况，具备充足的气源，才能达到气举采油生产的效率。连续气举的方式，是将气体连续不断地注入到井筒中，依靠气体膨胀的能量，达到携带油滴的作用，提高采油的效率。间歇式气举的方式，是周期性地向井筒内注入气体，在停止注气后，使注入的气体和液体之间形成段塞的形式，针对低产油井效果比较好，节约注气的费用，满足油井产能的需要。

3气举阀、气举管柱的优化设计

为了达到气举采油的效果，合理控制气举生产工艺，优化气举生产管柱，使其满足气体上升携带油滴的生产工艺要求。由于气举生产过程的启动压力较高，压缩机的输出压力也较高，气举生产系统的工作压力比启动压力低很多，必须通过气举阀进行调节和控制，才能达到气举生产的技术要求。在油管的不同深度安装气举阀，当高压气体注入后，通过阀孔的节流作用，降低气体的压力，使低压气体进入到油管中，达到气举采油的效果。在管柱上设置多个阀孔，逐级将阀孔上部的液体排出。当压力下降后，注入的气体进入到下一级的阀孔，达到气举采油的效果。气举阀的主要作用就是降低启动压力，将管柱中的液体排出。优化设计气举阀，类型有节流阀、气压阀、液压法或者是复合控制阀，依据安装的位置不同，可以分为底阀、工作阀及卸载阀。有波纹管式的气举阀也有弹簧式的气举阀。结合气举采油井的生产实际，优化设计气举管柱，并在管柱上不同的位置安装多个气举阀，才能实现高效气举采油的效率。确定合理的注气点，就是气举阀安装的位置，通过对气举能量的分析，结合气举井产能的规律，采取最佳的运行方式，结合注气点和气举阀的特点，优化设计气举管柱，提高气举采油生产的效率。

4气举井工作制度的优化

气举井的工作制度的制定和完善，使其满足气举生产的技术要求。设计连续气举的方式，还是间歇气举生产方式，并依据井下流体的性能，选择气举的气体，避免发生化学反应，影响到油品的质量。气举的生产过程为从油套管环形空间注气，引起动液面的变化，将油管中的油流携带到地面上来，从而增加油井的产量，达到预期的生产目标。确定最合理的气举井的工作制度，通过对气举井的产能分析，合理控制注气的压力和注气量，选择最佳的注气方式，连续注气还是间歇注气，避免注入气的浪费，而增加气举采油井的生产成本。气举井的工作制度，包括气举采油井各项生产参数的优化设计，注气的压力、注气量、采油量、油井的生产压差、油压、套压和回压等，通过优化的设计和管理，保证气举井在最优的工况下运行，防止气举生产耗能过高，而增加油田生产的成本，降低油田生产的经济效益。通过各种压力的控制，保证气举采油井的安全运行，避免发生各种气体泄漏的事故，提高气举井的产油量。

5如何管理好气举井

5.1加强气举知识的培训，做到有的放矢的调节

加强对现场操作员工关于气举知识的培训，用气举技术的知识支撑现场的操作，在进行气举气量或压力的调节时，能够根据气举井的工况进行科学的调控。

5.2保证气举气源压力、流量以及其纯净度

对于气举井的高压气源，作为海上平台，一般采用经压缩机增压的伴生气或者是气井气。例如气田采用的是气井气作为气举气源。因此要保证气井气压力和流量的稳定，并保证通过气举洗涤器的气井气中的积液以及杂质清除干净，因此需要合理调控气举洗涤器的压力以及气举井的注入压力，做好气井气内积液的取样分析工作，保证气举气源的合格。

5.3做好生产资料的录取，加强气举井动态分析

对于气举井的管理如同其它油井一样，需要精细化管理，生产数据的录取必须做好，注气量、注入压力、油井采油树参数、井下压力温度变化、油井产量变化等等，都需要真实严谨的数据录取。同时在参数录取的基础上，加强对气举井的动态分析，通参数的不断变化，分析气举井的生产状况，然后能够采取科学的调控，实现气举井的长期稳定生产。

5.4集中气举，做好优化气举配气

根据各气举井对气举压力以及流量的要求，分析气举井最优产量的需求，对各气举井的气举气量进行精细化管理，做好各井的优化配气工作。

5.5加强对气举系统设备检查保养

对于气举系统的设备，像气举洗涤器、气举管汇阀门、气举流量计以及其他相关的设备或附件等要加强巡检和保养工作，确保整个气举设备完好可用，整个气举流程平稳调节。

结束语

通过对气举井优化设计研究与应用的探讨，分析气举井的各种气举方式的生产效率。优化设计气举阀和气举管柱，使其适应气举采油生产的需求。结合气举采油生产的实际情况，优化设计气举阀的种类和数量，采取最优化的气举管柱，不断提高气举采油井的产量。合理设计注气压力和注气量，降低气举采油的生产成本，不断提高气举井的生产效率，满足油田开发的技术要求。

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