自喷采油课件

完井方式：是指油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。完井方式选择的要求：(1)保持最佳的连通条件，油层所受的损害最小；(2)应具有尽可能大的渗流面积，入井的阻力最小；(3)有效地封隔油、气、水层，防止窜槽及层间干扰；(4)有效防止油层出砂和井壁坍塌，确保油井长期生产；(5)应具备便于人工举升和井下作业等条件；(6)施工工艺简便，成本低。完井方式二、完井方式

套管或尾管射孔完井

割缝衬管完井

裸眼完井

裸眼或套管内砾石充填完井射孔完井方式射孔完井射孔完井是国内外运用最广泛的一种完井方式，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。射孔完井方式示意图1—表层套管；2—油层套管；3—水泥环；4—射孔孔眼；5—油层优点：可选择性地射开油层，避免层间干扰；具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。缺点：出油面积小、完善程度较差，对井深和射孔深度要求严格，固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层。井场流程主要内容自喷采油：利用天然能量开采。气举采油有杆泵采油无杆泵采油注水水力压裂酸化（人工补充能量）（降低阻力）连续气举气举间歇气举常规有杆泵人工举升利用抽油杆传递能量(机械采油)地面驱动螺杆泵泵电动潜油离心泵利用电缆传递电能举电动潜油螺杆泵水力活塞泵利用液体传递能量射流泵涡轮泵自喷井井场流程作用：（1）控制和调节油井产量（2）录取油井的动态资料，如：油、套压，计量油气产量、井口取样等（3）对油井产物和井口设备进行加热保温。井口装置套管头井口装置油管头采气树作用：悬挂油管，密封油套管环形空间，通过油管或油套管环形空间进行采气、压井、洗井、酸化、加注防腐剂等作业，控制气井的开关，调节压力和流量。一、井口装置油嘴为满足自喷采油井建立不同的工作制度，制造规格1.5—30mm左右的油嘴。

1）原始地层压力：油层在未开采前，从探井中测得的油层中部压力。2）目前地层压力：油层投入开发以后，某一时期测得的油层中部压力。3）静止压力：采油（气）井关井后，井底压力回升到稳定状态时，所测得的油层中部压力，简称静压。4）流动压力：油井正常生产时，所测得的油层中部压力，简称流压。三、有关名词解释自喷采油自喷采油具有设备简单、管理方便、也最经济的优点。自喷采油油井完成之后，投入生产，用什么方法进行采油，是依据油层能量的大小和合理的经济效果决定的。所谓采油方法，通常是指将流到井底的原油采到地面上所采用的方法。按其能量供给的方式分为两大类：自喷采油法：依靠油层自身的能量使原油喷到地面的方法。能量:井口油压消耗:局部水力损失和沿程水力损失压力损失：5%～10%能量:P和膨胀能消耗:G，Pf和滑脱损失压力损失：30%～80%能量:井口油压消耗:油嘴节流损失压力损失：5%～30%能量:P和膨胀能消耗:渗流阻力压力损失10%～15%完整的自喷井生产系统的压力损失示意图油藏中压力损失穿过井壁(射孔孔眼、污染区)的压力损失穿过井下节流器的压力损失穿过井下安全阀的压力损失穿过地面油嘴的压力损失地面管线总压力损失，包括和油管总压力损失，包括和油藏压力井底流压油压回压套压地面出油管线的压力损失2.流动型态的变化①纯液流

当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。V小,Pf较小。②泡流

井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。滑脱现象：

混合流体井筒流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。特点：气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大；滑脱现象比较严重。2.流动型态的变化④环流

油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。特点：气液两相都是连续相；气体举油作用主要是靠摩擦携带；滑脱损失变小；摩擦损失变大。2.流动型态的变化⑤雾流

气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。特点：气体是连续相，液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气相是整个流动的控制因素。2.流动型态的变化小结：

油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油(液)流、泡流、段塞流、环流和雾流。各种流动结构的出现取决于井筒内压力和气量的多少。在气油比不太高的油井中一般出现段塞流，出现环流或雾流的可能性很小。实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。油气沿井筒喷出时的流型变化示意图Ⅰ—纯油流；Ⅱ—泡流；Ⅲ—段塞流；Ⅳ—环流；Ⅴ—雾流一、井筒气液两相流动的特性(三)滑脱损失概念因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。气液两相流流动断面简图滑脱损失的实质：液相的流动断面增大引起混合物密度的增加。在气-液两相垂直管流中，由于气体和液体间的密度差而产生气体超越液体上升的现象称为滑脱。出现滑脱之后将增大气液混合物的密度，从而增大混合物的静水压头（即重力消耗）。因滑脱而产生的附加损失称为滑脱损失。自喷井工作制度的确定自喷井的管理管理的基本内容包括：控制好采油压差；取全取准生产资料；维持油井的正常生产。三者互相联系，缺一都不能使油井稳定自喷高产。2、油井合理工作制度的确定油井的合理采油压差（生产压差）就是油井的合理工作制度，采油压差是通过变换油嘴大小来控制的，因此，确定合理的工作制度就是选择合理的油嘴直径。油嘴的大小与井底回压、生产压差以及产量之间的关系，称为自喷采油井的工作制度。系统试井确定工作制度系统试井确定工作制度开发初期或不注水开发的油井。其方法是：连续换4—5个大小相邻的油嘴，每换一次油嘴待生产稳定时，即产量、压力、油气比、含水、含砂等不随时间变化或变化很小时（小于10%），用这些数据画出系统试井曲线，在确定油井工作制度时，可选择产量较高、气油比较小、流压大于饱和压力、含水和含砂较少、生产稳定的油嘴作为生产油嘴。系统试井曲线如图:6毫米合适,7毫米含砂太大综合考虑注水开发的油田，油井的合理工作制度应综合考虑以下几个方面：（1）在较高的采油速度下生产。

（2）保持注采、压力平衡，使油井有旺盛的自喷能力。（3）保持采油指数稳定。（4）保持水线均匀推进，无水采油期长；见水后含水上升速度慢。（5）合理生产压差应能充分利用地层能量又不破坏油层结构，原油含砂量不超过一定的百分数值。当注采不平衡需要改变采油速度，油井进行措施（修井、增产等）后；含水、含砂上升过快；需要改变采油方法等，则需确定新的合理工作制度。取全取准生产资料（1）产量资料。包括油、气、水、砂的产出量。油气混合物喷出地面经油气分离器分离后。分别进行量油、测气。通过井口取样进行含水量、含砂量分析。（2）压力。每天要记录油压、套压，定期测试地层压力、井底流动压力。气的性质包括：天然气的相对密度，所含甲、乙烷等组分的数量，以及天然气中所含CO2及H2S的程度。地层水的性质包括：矿化度、水型。依靠这些资料可分析油井产的水是边水、夹层水，还是注入水。（3）流体性质。主要指油、气、水的性质。油的性质包括：密度、粘度、凝固点、含胶、含硫、含蜡等。利用油、气的性质，可分析对比开采层位是否有变化，是否有新的层位参加生产。只有满足油嘴的临界流动，油井生产系统才能稳定生产，即油井产量不随井口回压而变化。自喷井生产分析分析程序应是逐次从地面到井筒，最后分析油层

油井正常生产时，各压力之间的关系为：>>>>，为油嘴后的压力（井口回压）。1.气举1）气举采油原理图4-5气举采油系统示意图第二节气举采油法①必须有足够的气源；②需要压缩机组和地面高压气管线，地面设备系统复杂；③一次性投资较大；④系统效率较低。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。气举定义：优点：井口和井下设备比较简单缺点：高产量的深井；气油(液)比高的油井；定向井和水平井等。适用条件：半封闭式气举采油半封闭式气举采油气举采油系统示意图一、气举采油原理

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。气举采油系统示意图气举阀一般常开状态第一级气举阀关闭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。气举分类（按注气方式分）气举连续气举：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：一、气举采油原理二、气举启动①当油井停产时，井筒中的积液将不断增加，油套管内的液面在同一位置，当启动压缩机向油套环形空间注入高压气体时，环空液面将被挤压下降。(1)启动过程气举井（无阀）的启动过程a—停产时②如不考虑液体被挤入地层，环空中的液体将全部进入油管，油管内液面上升。随着压缩机压力的不断提高，当环形空间内的液面将最终达到管鞋（注气点）处，此时的井口注入压力为启动压力。气举井（无阀）的启动过程

b—环形液面到达管鞋启动压力:当环形空间内的液面达到管鞋(注气点)时的井口注入压力。二、气举启动③当高压气体进入油管后，由于油管内混合液密度降低，液面不断升高，液流喷出地面，井底流压随着