自噴采油課件

完井方式：是指油層與井底的連通方式、井底結(jié)構(gòu)及完井工藝。完井方式選擇的要求：(1)保持最佳的連通條件，油層所受的損害最??；(2)應(yīng)具有盡可能大的滲流面積，入井的阻力最??；(3)有效地封隔油、氣、水層，防止竄槽及層間干擾；(4)有效防止油層出砂和井壁坍塌，確保油井長(zhǎng)期生產(chǎn)；(5)應(yīng)具備便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；(6)施工工藝簡(jiǎn)便，成本低。完井方式二、完井方式

套管或尾管射孔完井

割縫襯管完井

裸眼完井

裸眼或套管內(nèi)礫石充填完井射孔完井方式射孔完井射孔完井是國(guó)內(nèi)外運(yùn)用最廣泛的一種完井方式，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。射孔完井方式示意圖1—表層套管；2—油層套管；3—水泥環(huán)；4—射孔孔眼；5—油層優(yōu)點(diǎn)：可選擇性地射開(kāi)油層，避免層間干擾；具備實(shí)施分層注采和選擇性壓裂或酸化等分層作業(yè)的條件。缺點(diǎn)：出油面積小、完善程度較差，對(duì)井深和射孔深度要求嚴(yán)格，固井質(zhì)量要求高，水泥漿可能損害油氣層。井場(chǎng)流程主要內(nèi)容自噴采油：利用天然能量開(kāi)采。氣舉采油有桿泵采油無(wú)桿泵采油注水水力壓裂酸化（人工補(bǔ)充能量）（降低阻力）連續(xù)氣舉氣舉間歇?dú)馀e常規(guī)有桿泵人工舉升利用抽油桿傳遞能量(機(jī)械采油)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵泵電動(dòng)潛油離心泵利用電纜傳遞電能舉電動(dòng)潛油螺桿泵水力活塞泵利用液體傳遞能量射流泵渦輪泵自噴井井場(chǎng)流程作用：（1）控制和調(diào)節(jié)油井產(chǎn)量（2）錄取油井的動(dòng)態(tài)資料，如：油、套壓，計(jì)量油氣產(chǎn)量、井口取樣等（3）對(duì)油井產(chǎn)物和井口設(shè)備進(jìn)行加熱保溫。井口裝置套管頭井口裝置油管頭采氣樹(shù)作用：懸掛油管，密封油套管環(huán)形空間，通過(guò)油管或油套管環(huán)形空間進(jìn)行采氣、壓井、洗井、酸化、加注防腐劑等作業(yè)，控制氣井的開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)壓力和流量。一、井口裝置油嘴為滿足自噴采油井建立不同的工作制度，制造規(guī)格1.5—30mm左右的油嘴。

1）原始地層壓力：油層在未開(kāi)采前，從探井中測(cè)得的油層中部壓力。2）目前地層壓力：油層投入開(kāi)發(fā)以后，某一時(shí)期測(cè)得的油層中部壓力。3）靜止壓力：采油（氣）井關(guān)井后，井底壓力回升到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所測(cè)得的油層中部壓力，簡(jiǎn)稱靜壓。4）流動(dòng)壓力：油井正常生產(chǎn)時(shí)，所測(cè)得的油層中部壓力，簡(jiǎn)稱流壓。三、有關(guān)名詞解釋自噴采油自噴采油具有設(shè)備簡(jiǎn)單、管理方便、也最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。自噴采油油井完成之后，投入生產(chǎn)，用什么方法進(jìn)行采油，是依據(jù)油層能量的大小和合理的經(jīng)濟(jì)效果決定的。所謂采油方法，通常是指將流到井底的原油采到地面上所采用的方法。按其能量供給的方式分為兩大類(lèi)：自噴采油法：依靠油層自身的能量使原油噴到地面的方法。能量:井口油壓消耗:局部水力損失和沿程水力損失壓力損失：5%～10%能量:P和膨脹能消耗:G，Pf和滑脫損失壓力損失：30%～80%能量:井口油壓消耗:油嘴節(jié)流損失壓力損失：5%～30%能量:P和膨脹能消耗:滲流阻力壓力損失10%～15%完整的自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)的壓力損失示意圖油藏中壓力損失穿過(guò)井壁(射孔孔眼、污染區(qū))的壓力損失穿過(guò)井下節(jié)流器的壓力損失穿過(guò)井下安全閥的壓力損失穿過(guò)地面油嘴的壓力損失地面管線總壓力損失，包括和油管總壓力損失，包括和油藏壓力井底流壓油壓回壓套壓地面出油管線的壓力損失2.流動(dòng)型態(tài)的變化①純液流

當(dāng)井筒壓力大于飽和壓力時(shí)，天然氣溶解在原油中，產(chǎn)液呈單相液流。V小,Pf較小。②泡流

井筒壓力稍低于飽和壓力時(shí)，溶解氣開(kāi)始從油中分離出來(lái)，氣體都以小氣泡分散在液相中?；摤F(xiàn)象：

混合流體井筒流動(dòng)過(guò)程中，由于流體間的密度差異，引起的小密度流體流速大于大密度流體流速的現(xiàn)象。如：油氣滑脫、氣液滑脫、油水滑脫等。特點(diǎn)：氣體是分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物密度，對(duì)摩擦阻力影響不大；滑脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重。2.流動(dòng)型態(tài)的變化④環(huán)流

油管中心是連續(xù)的氣流而管壁為油環(huán)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：氣液兩相都是連續(xù)相；氣體舉油作用主要是靠摩擦攜帶；滑脫損失變??；摩擦損失變大。2.流動(dòng)型態(tài)的變化⑤霧流

氣體的體積流量增加到足夠大時(shí)，油管中內(nèi)流動(dòng)的氣流芯子將變得很粗，沿管壁流動(dòng)的油環(huán)變得很薄，絕大部分油以小油滴分散在氣流中。特點(diǎn)：氣體是連續(xù)相，液體是分散相；氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口；氣、液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很?。粴庀嗍钦麄€(gè)流動(dòng)的控制因素。2.流動(dòng)型態(tài)的變化小結(jié)：

油井生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的流型自下而上依次為：純油(液)流、泡流、段塞流、環(huán)流和霧流。各種流動(dòng)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)取決于井筒內(nèi)壓力和氣量的多少。在氣油比不太高的油井中一般出現(xiàn)段塞流，出現(xiàn)環(huán)流或霧流的可能性很小。實(shí)際上，在同一口井內(nèi)，一般不會(huì)出現(xiàn)完整的流型變化。油氣沿井筒噴出時(shí)的流型變化示意圖Ⅰ—純油流；Ⅱ—泡流；Ⅲ—段塞流；Ⅳ—環(huán)流；Ⅴ—霧流一、井筒氣液兩相流動(dòng)的特性(三)滑脫損失概念因滑脫而產(chǎn)生的附加壓力損失稱為滑脫損失。氣液兩相流流動(dòng)斷面簡(jiǎn)圖滑脫損失的實(shí)質(zhì)：液相的流動(dòng)斷面增大引起混合物密度的增加。在氣-液兩相垂直管流中，由于氣體和液體間的密度差而產(chǎn)生氣體超越液體上升的現(xiàn)象稱為滑脫。出現(xiàn)滑脫之后將增大氣液混合物的密度，從而增大混合物的靜水壓頭（即重力消耗）。因滑脫而產(chǎn)生的附加損失稱為滑脫損失。自噴井工作制度的確定自噴井的管理管理的基本內(nèi)容包括：控制好采油壓差；取全取準(zhǔn)生產(chǎn)資料；維持油井的正常生產(chǎn)。三者互相聯(lián)系，缺一都不能使油井穩(wěn)定自噴高產(chǎn)。2、油井合理工作制度的確定油井的合理采油壓差（生產(chǎn)壓差）就是油井的合理工作制度，采油壓差是通過(guò)變換油嘴大小來(lái)控制的，因此，確定合理的工作制度就是選擇合理的油嘴直徑。油嘴的大小與井底回壓、生產(chǎn)壓差以及產(chǎn)量之間的關(guān)系，稱為自噴采油井的工作制度。系統(tǒng)試井確定工作制度系統(tǒng)試井確定工作制度開(kāi)發(fā)初期或不注水開(kāi)發(fā)的油井。其方法是：連續(xù)換4—5個(gè)大小相鄰的油嘴，每換一次油嘴待生產(chǎn)穩(wěn)定時(shí)，即產(chǎn)量、壓力、油氣比、含水、含砂等不隨時(shí)間變化或變化很小時(shí)（小于10%），用這些數(shù)據(jù)畫(huà)出系統(tǒng)試井曲線，在確定油井工作制度時(shí)，可選擇產(chǎn)量較高、氣油比較小、流壓大于飽和壓力、含水和含砂較少、生產(chǎn)穩(wěn)定的油嘴作為生產(chǎn)油嘴。系統(tǒng)試井曲線如圖:6毫米合適,7毫米含砂太大綜合考慮注水開(kāi)發(fā)的油田，油井的合理工作制度應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面：（1）在較高的采油速度下生產(chǎn)。

（2）保持注采、壓力平衡，使油井有旺盛的自噴能力。（3）保持采油指數(shù)穩(wěn)定。（4）保持水線均勻推進(jìn)，無(wú)水采油期長(zhǎng)；見(jiàn)水后含水上升速度慢。（5）合理生產(chǎn)壓差應(yīng)能充分利用地層能量又不破壞油層結(jié)構(gòu)，原油含砂量不超過(guò)一定的百分?jǐn)?shù)值。當(dāng)注采不平衡需要改變采油速度，油井進(jìn)行措施（修井、增產(chǎn)等）后；含水、含砂上升過(guò)快；需要改變采油方法等，則需確定新的合理工作制度。取全取準(zhǔn)生產(chǎn)資料（1）產(chǎn)量資料。包括油、氣、水、砂的產(chǎn)出量。油氣混合物噴出地面經(jīng)油氣分離器分離后。分別進(jìn)行量油、測(cè)氣。通過(guò)井口取樣進(jìn)行含水量、含砂量分析。（2）壓力。每天要記錄油壓、套壓，定期測(cè)試地層壓力、井底流動(dòng)壓力。氣的性質(zhì)包括：天然氣的相對(duì)密度，所含甲、乙烷等組分的數(shù)量，以及天然氣中所含CO2及H2S的程度。地層水的性質(zhì)包括：礦化度、水型。依靠這些資料可分析油井產(chǎn)的水是邊水、夾層水，還是注入水。（3）流體性質(zhì)。主要指油、氣、水的性質(zhì)。油的性質(zhì)包括：密度、粘度、凝固點(diǎn)、含膠、含硫、含蠟等。利用油、氣的性質(zhì)，可分析對(duì)比開(kāi)采層位是否有變化，是否有新的層位參加生產(chǎn)。只有滿足油嘴的臨界流動(dòng)，油井生產(chǎn)系統(tǒng)才能穩(wěn)定生產(chǎn)，即油井產(chǎn)量不隨井口回壓而變化。自噴井生產(chǎn)分析分析程序應(yīng)是逐次從地面到井筒，最后分析油層

油井正常生產(chǎn)時(shí)，各壓力之間的關(guān)系為：>>>>，為油嘴后的壓力（井口回壓）。1.氣舉1）氣舉采油原理圖4-5氣舉采油系統(tǒng)示意圖第二節(jié)氣舉采油法①必須有足夠的氣源；②需要壓縮機(jī)組和地面高壓氣管線，地面設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜；③一次性投資較大；④系統(tǒng)效率較低。從地面向井筒注入高壓氣體將原油舉升至地面的一種人工舉升方式。氣舉定義：優(yōu)點(diǎn)：井口和井下設(shè)備比較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：高產(chǎn)量的深井；氣油(液)比高的油井；定向井和水平井等。適用條件：半封閉式氣舉采油半封閉式氣舉采油氣舉采油系統(tǒng)示意圖一、氣舉采油原理

依靠從地面注入井內(nèi)的高壓氣體與油層產(chǎn)出流體在井筒中混合，利用氣體的膨脹使井筒中的混合液密度降低，將流到井內(nèi)的原油舉升到地面。氣舉采油系統(tǒng)示意圖氣舉閥一般常開(kāi)狀態(tài)第一級(jí)氣舉閥關(guān)閉向井筒周期性地注入氣體，推動(dòng)停注期間在井筒內(nèi)聚集的油層流體段塞升至地面，從而排出井中液體。主要用于油層供給能力差，產(chǎn)量低的油井。氣舉分類(lèi)（按注氣方式分）氣舉連續(xù)氣舉：將高壓氣體連續(xù)地注入井內(nèi)，排出井筒中液體。適應(yīng)于供液能力較好、產(chǎn)量較高的油井。間歇?dú)馀e：一、氣舉采油原理二、氣舉啟動(dòng)①當(dāng)油井停產(chǎn)時(shí)，井筒中的積液將不斷增加，油套管內(nèi)的液面在同一位置，當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)向油套環(huán)形空間注入高壓氣體時(shí)，環(huán)空液面將被擠壓下降。(1)啟動(dòng)過(guò)程氣舉井（無(wú)閥）的啟動(dòng)過(guò)程a—停產(chǎn)時(shí)②如不考慮液體被擠入地層，環(huán)空中的液體將全部進(jìn)入油管，油管內(nèi)液面上升。隨著壓縮機(jī)壓力的不斷提高，當(dāng)環(huán)形空間內(nèi)的液面將最終達(dá)到管鞋（注氣點(diǎn)）處，此時(shí)的井口注入壓力為啟動(dòng)壓力。氣舉井（無(wú)閥）的啟動(dòng)過(guò)程

b—環(huán)形液面到達(dá)管鞋啟動(dòng)壓力:當(dāng)環(huán)形空間內(nèi)的液面達(dá)到管鞋(注氣點(diǎn))時(shí)的井口注入壓力。二、氣舉啟動(dòng)③當(dāng)高壓氣體進(jìn)入油管后，由于油管內(nèi)混合液密度降低，液面不斷升高，液流噴出地面，井底流壓隨著