气举采油技术在塔里木油田的研究与应用课件

塔里木油田分公司2007.07塔里木油田气举工艺发展现状汇报提纲一、塔里木油田气举采油简介二、气举工艺新技术应用情况三、气举井工况诊断综合技术四、存在问题及下步方向一、塔里木油田气举采油简介

从1993年塔里木油田开始进行首批10口井的气举采油先导试验。在生产过程中形成和发展了气举采油工程设计、气举工作筒的优选、管柱设计、工况诊断、气举阀校验和投捞、气举井生产管理与调试等一系列完整的工艺技术，2002年实施气举工具国产化，经过四年的使用，已成功并全面使用国产化工具和设计软件，经过十多年的努力，气举采油工艺已经成为塔里木油田主要机采工艺之一。一、塔里木油田气举采油简介

概述

塔里木油田气举工艺主要应用在轮南和塔中油田。均属于高温（地层温度110~120℃左右）、高压（地层压力42—48MPa）、埋藏较深（轮南油田井深4700~5500m，塔中油田井深3500~4500m）的油气藏。概述一、塔里木油田气举采油简介

塔里木油田气举井历年简况年度1993199419951996199719981999总井数10121822273535开井数3889161818液量(万吨)4.23619.22646.15228.15648.964560.626751.6875油量(万吨)1.55564.2783.39644.317220.162428.779926.5828水量(万吨)2.68054.94842.75583.838828.802131.846825.1047年度2000200120022003200420052006总井数26232831353634开井数20192128303232液量(万吨)59.613871.86669.1102118.8034143.0658112.18121.95油量(万吨)16.646817.593719.113228.304631.500819.4319.33水量(万吨)42.967554.272349.99790.409890.409892.75102.62一、塔里木油田气举采油简介

塔里木油田气举井历年简况一、塔里木油田气举采油简介

井数日产液量(t)日产油量(t)日注气量(104m3))平均气液比(m3/t)平均掏空深度(m)平均工作级数2429514924916619454轮南油田气举井生产现状一、塔里木油田气举采油简介

截至2007年6月底，轮南油田有气举井24口，其中正常注气生产井23口，高含水长关井1口，2007年上半年累计产液496151t，累计产油72160t，累计注气量8280×104Nm3，生产时率为97.5%。塔中油田气举井生产现状井数日产液量(t)日产油量(t)日注气量(104m3))平均气液比(m3/t)平均掏空深度(m)平均工作级数1379913316.921123925一、塔里木油田气举采油简介

截至2007年6月底，塔中油田有气举井13口，其中正常注气生产井12口，高含水长关井1口，2007年上半年累计产液75907t，累计产油28217t，累计注气量2880×104Nm3。随着塔里木油田的开发，轮南油田，塔中油田部分油井存在地层压力低，供液不足，但气液比较高的情况，对于此类井选用何种的机采方式，原来一直是一个困扰采油工程师的问题，选用抽油机，因气液比高，泵效很低，易出现气锁现象，选用连续气举采油方式，因地层压力低，供液不足，滑脱损失大，造成油井产液量低，单井高压注入气浪费严重等情况。针对以上部分井况，提出了将间歇气举及柱塞举升合成“柱塞～气举复合举升工艺”的思路，柱塞能有效的减少被举升液体的滑落．提高举升气体的效率。二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺该工艺其实质是间歇气举的一种特殊形式，但当地层能量不足以将柱塞从井下推向井口时，人为地向井内注入一定量的高压气，以补充井内举升能量，使柱塞周而复始地运行，减少液体在垂管流动中的回落量，降低井底流压，提高气井采收率。

一、工艺结构：主要由地面与井下两部分所组成，井下管柱结构如图所示有柱塞，缓冲弹簧，卡定器（承接器），气举工作筒，封隔器等。地面部分有地面自动控制器，防喷管，捕捉器，气动薄膜等。二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺应用井例：LN2-34-5该井为轮南油田JⅢ油组的一口开发井，生产井段为4498.5~4502m。采用柱塞～气举复合举升工艺之前该井采用连续气举生产，日产液量13t，日产油量8~13t，不含水。日产气3900m3，气液比为300m3/t。日注气量为28800m3。注气采液比高达2200m3/t。注入气浪费严重。由于出液不连续，井口取样及计量都很困难。另该井所生产的JⅢ油组结蜡现象较为严重，2006年12月在该井的清蜡施工中，由于刮蜡片卡，造成清蜡工具掉井无法打捞，需进行起管柱作业。经分析认为该井较适合“柱塞～气举复合举升工艺”，2007年1月该井作为该工艺的应用实验井进行作业。二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺应用井例：LN2-34-5该井经测静液面，及PCS柱塞气举设计计算，下入管柱如图：井下各工具深度:第一级气举工作筒:2705.53m第二级气举工作筒:2727.01m,水力锚:4454.94m,Y211-115封隔器:4455.93m,27/8"平式油管鞋:4465.29m二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺应用井例：LN2-34-5日期日产液量日产油量日产水量日产气量油压套压回压井口温度2007-03-071111033002.5110.6152007-03-081111033002.5110.6152007-03-091111033002.5110.615一、连续气举生产时平均日注气量为28800m3，改为柱塞～气举复合举升工艺后，开井15分钟，关井45分钟，开井是注气量为500m3/h，平均日注气量为3000m3，达到节约用气的目的。二、投产正常生产后，利用柱塞上下运动实现清蜡，避免了周期清蜡的风险，节省了成本。三、该井产液量在作业前后无较大的提高，需进一步摸索该井规律，调整生产制度，另现阶段对该类井的计量因出液为间隔出液，不够准确。LN2-34-5作业后生产数据二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺应用井例：TZ408井该井为塔中油田CⅢ油组的一口开发井，生产井段为3631~3633m。2006年12月改层补孔后因地层供液不足采用30m3/d的电泵生产，日产油5m3,日产气20000m3。不含水。在采用电泵生产140天后电泵出现因长期欠载造成电机烧，电缆多处击穿故障。经分析该井井况，决定采用柱塞～气举复合举升工艺对该井进行开采，6月29日调试完投产，目前生产正常，日产油10t/d，含水0.5%，日注气量8228m3/d，柱塞下深2400m，工况良好。二、气举工艺新技术应用情况（一）柱塞～气举复合举升工艺柱塞～气举复合举升工艺在塔里木油田的应用，主要解决高气油比、低产（30t/d以下）、结蜡井的举升问题，该项新技术的应用，主要解决三个问题：

1、低产、高气油比井举升过程的滑脱损失问题，减少滑脱，增加产量；

2、气举气的浪费，这类井通常用大量的气举气举升少量的产出液，浪费严重；

3、解决清蜡问题。结论二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用

油水井作业施工中，在可预见的下步工序中若需要快速排液，提前随施工管柱下入气举阀，需要时在地面用车载制氮压缩设备或用井口的气举管线迅速实施排液，是气举工艺在油井措施上的推广应用。气举快速排液和气举采油工艺原理一样，主要是气举气源不同。气举采油使用高压天然气（10-12MPa），快速排液使用高压氮气（10-25MPa）。气举阀快速排液工艺可用于油井诱喷、酸化排酸、测试求产，找水作业等。特别是前两种应用具有更大优势，排液效果良好。二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用为进一步拓展气举工艺，开发了可以钻杆连接的气举工作筒，可用于油井措施作业中进行中途测试，求产，及找水排液等，与使用连续油管车相比成本有较大优势，有较大的推广前景。也是塔里木油田的工艺创新。从2005年至今已应用20余井次，工艺成功率100%。二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用

该井在完井作业中，因钻井过程造成近井地带污染，需酸化解堵，而因该区块地层能量不足，决定采用气举排液。级数阀型阀孔mm阀深m温度℃阀处打开压力阀处关闭压力地面注气压力调试台打开压力(MPa/psi)@20℃1ZBT-1A3.289049.2510.8910.7210.009.88/14332ZBT-1A3.2156062.5711.1511.029.669.72/14093ZBT-1A3.2217074.6911.2910.979.319.30/1349备注启动压力Pko=10.5MPa，注气压力Pso=10MPa，井口油压Pwh=1.5MPaHD4-87井气举阀调试参数HD4-87井酸化排液应用二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用序号日期

工作内容12007-6-58:00-11:00下酸化管柱完。主要工具下深:接球器5036.38m,7“RH封隔器4796.38m,3#气举阀2163.94m,2#气举阀1556.86m,1#气举阀883.17m;拆封井器;换装采油树,并对盖板法兰、采油树整体及各阀门试压;-18:30酸化准备。22007-6-612：20-18：20酸化；本次酸化共注入井筒总液量80.6m3,挤入地层总液量65.2m3;-4:20敞放排酸,出残酸13.2m后不出;-8:00环空注氮气举排液,P6MPa,Q900m3/h,注氮3150m3,出残酸14.8m3,累计出残酸28m3。32007-6-78:00-8:00气举排液,P8MPa,Q900m3/h,出残酸48m3,累计出残酸76m3。42007-6-88:00-12:00气举排液,P8MPa,Q900m3/h,出残酸4.1m3;-22:45停举敞放,间断出残酸2.5m3;-8:00气举排液,P12.2MPa,Q900m3/h,,出残酸20.2m3,累计出残酸102.8m3。52007-6-98:00-8:00气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液44m3,,累计出残液146.8m3。HD4-87井酸化排液应用二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用HD4-87井酸化排液应用序号日期

工作内容62007-6-108:00-8:00气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液66.2m3,累计出残液213m3。72007-6-118:00-8:00气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液67m3,累计出残液280m3。82007-6-128:00-8:00气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液50.5m3,累计出残液330.5m3。92007-6-138:00-8:00气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液44m3,累计出残液374.5m3。102007-6-148:00-8:00制氮车环空注氮气举排液,P12.5MPa,Q900m3/h,出残液46.5m3,累计出残液421m3。112007-6-158:00-8:00气举排液,P13.5MPa,Q900m3/h,出残液85m3,Pt0↑2.5MPa,累计出残液506m3。122007-6-168:00-19:50气举排液,P13.5MPa,Q900m3/h,出残液144m3,累计出残液650m3;-21:00油套压交替放压,Pt0,出残液0.5m3,Pc10↓0MPa,无液;-2:00反循环洗井-5:00敞井观察,无外溢;-8:00拆采油树,换装封井器。二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用HD4-87井酸化排液应用

该井在酸化施工过程中，共注入井筒总液量80.6m3,挤入地层总液量65.2m3;最高泵压为P63.9MPa,从6月7日至6月15日共排液9天，累计出残液650m3。不但将酸化施工过程中注入井筒的液量彻底返排，达到了油藏要求，在排液过程中对产层供液情况得到进一步落实，为下一步机采方式的选择提供了良好的依据。二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用LN2-2-5井射孔测试及气举排液求产三联作工艺LN2-2-5井原为电泵生产，因高含水决定堵水改层，经对该井井况分析决定采用射孔测试及气举排液求产三联作工艺。作业时间作业内容2007-7-21下测试射孔联作管柱带三级气举阀(3#气举工作筒2562.68m,2#气举工作筒1894.32m,1#气举工作筒1226.4m)测试压差0,液垫H4660.02m,V17.97m3,无掏空;点火射孔;8:00制氮车环空气举,注N2:1870m3,Q8-9m3/min,P10MPa,返出水14.4m3,ρ1.0g/cm3.2007-7-228:00-8:00:氮车环空气举,Q15m3/min,P9MPa,返出水66.04m3,ρ1.01g/cm3,累计出水80.44m3.2007-7-238:00-8:00制氮车环空气举,Q15m3/min,P9MPa,出水38.8m3,出油2.72m3,累计出水104.84m3,2007-7-248:00-8:00制氮车环空气举,Q15m3/min,P9MPa,出油42.84m3,累计出油45.56m3,.2007-7-258:00-10:00制氮车环空气举,Q15m3/min,P8-9MPa,出油3.68m3,累计出油49.24m3,-8:00起甩射孔测试联作管柱未完.二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用该井在改层补孔子施工过程中，在原常规的射孔测试联作管柱中加入三级气举阀，实现了射孔、测试及气举排液求产一趟管柱，该井从7月21日射孔，至7月25日排液求产结束，累计出水104.84m3，累计出油49.24m3，其中7月24日折日产油42.84m3/d，7月25日折日产油44.16m3/d。对产层供液情况得到进一步落实，为下一步机采方式的选择提供了良好的依据。LN2-2-5井射孔测试及气举排液求产三联作工艺二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用序号井号作业时间压力（Mpa）排量(m3/min)排液量(m3)排液效果备注1HD4-7102.17—2.199.261485.5良好完井排液2TZ4-7-H3603.16—03.219.0820350.22一般排液求产3HD4-51H03.17—03.181115166.2良好酸化排液4ST1-503.10—03.1411.7152045良好酸化排液5HD4-4205.7—05.9914.5156.95良好酸化排液6TZ40507.10—07.16914143良好酸化排液7DH1-H107.1—08.246.414641.3良好酸化排液8LN2-1-1405.30—06.67.61484.59良好酸化排液9TZ4-8-3406.7—06.149.215188.15良好酸化排液10HD4-59H06.15—06.18915541.95良好酸化排液11DH1-5-606.20—06.239.214139.65良好酸化排液累计4542.512006年部分气举排液井应用情况二、气举工艺新技术应用情况（二）气举排液工艺在措施井上的应用2007年气举排液情况表序号井号作业时间压力排量排液量排液备注（Mpa）(m3/min)(m3)效果1JF1-10-52007.2.26-3.38.21674一般酸化排液,地层供液不足2DH12007.2.19-2.217.32076.4良好排液求产3LN2-5-142007.3.14111580.2良好测试求产,诱喷成功4LN3-H32007.3.27111539良好测试求产5HD115H2007.5.13-5.1811.215189.3良好酸化排液6HD4-872007.6.7-5.1612.515650良好酸化排液7TZ40-H112007.7.11-7.157.82081.8良好酸化排液8DH1-7-92007.7.11-7.139.51547良好测试求产9LN3-H92007.7.14-7.15915187良好气举排液解堵10LN2-2-52007.7.22-7.25815154良好测试求产（三）气举井工况诊断综合技术气举井的高效稳产是气举采油的目标，在生产过程中，需对气举井进行监测及工况诊断分析，以便及时调整注气参数，发现气举阀出现的堵塞、漏失等故障现象。塔里木油田现主要运用了以下几种气举井工况诊断方法：流压、流温梯度分析、CJ-6井深井液面回声仪分析、井口存储式压力计调试诊断法、注气量计量系统分析诊断法。（三）气举井工况诊断综合技术生产日期日产液(t)日产油(t)含水率(%)油压套压6月6日14622.284.81.79.36月7日14618.487.41.79.36月8日14618.487.41.79.36月9日14618.487.41.79.36月10日14618.487.41.79.3TZ4-18-8井应用井例2007年6月部分生产数据流压、流温梯度分析法（三）气举井工况诊断综合技术TZ4-18-8液面监测数据井

号测试日期油压(MPa)套压(MPa)液面深度(m)TZ4-18-82007.06.091.509.32326.0TZ4-18-8井应用井例流压、流温梯度分析法（三）气举井工况诊断综合技术2007年6月该井日产液量146t/d，日产油18.4t/d。日注气量为20000m3/d。气液比为137t/m3。流压流温曲线测试分析，该井流压拐点在2300左右。测该井动液面为2326m。结合流压流温梯度曲线、动液面及气举阀下深位置分析，该井第五级为工作阀。TZ4-18-8气举阀下深第一级963.32

第二级1284.08

第三级1662.64

第四级1915.8

第五级2274.89

第六级2546.43流压、流温梯度分析法（三）气举井工况诊断综合技术井口存储式压力计诊断法（三）气举井工况诊断综合技术气举工况调试实例－LN2-22-4该井由于井身结构的原因，只下有两级气举阀，第一级气举阀下深837.2m，第二级气举阀下深1407.7m。气举阀采用阀孔为4.7mm，现日产液56t/d，日产油6t/d。日注气量为14000m3/d。因气举参数与地层供液不匹配造成井口出液不连续，有效工作时间较短。经采用井口存储式压力计对该井油套压进行监测，并调整注气量使该井气举工况得到一定好转。LN2-22-4