井下节流汇报资料.pptVIP

* * 井下节流技术研究与应用 华北油田方园科技开发有限公司 汇报人:杜国梁 目 录 一、油气井井下节流的机理 二、新型井下节流油嘴介绍 三、井下节流油嘴工作原理 四、现场应用 五、经济效益分析 六、结论 一．油气井井下节流的机理 1.1概 述 油、气、水混合物从油（气）藏到分离和储存系统过程中，为了控制油、气、水经多孔介质渗流（流入动态）、垂直管流及水平或起伏管流的流动型态，使井按预期的要求生产，必须施加相应的机械条件，这些机械条件是：⑴、从产层到井筒的设备如套管、油管、封隔器、井下油嘴等。其中井下油嘴是自喷井最重要的井下控制器。⑵、从井口到地面集输系统的设备，如井口装置、出油管线、地面油嘴等，其中地面油嘴又是自喷井最重要的地面控制器。⑶、各种地面设施，如油气（或气水）分离器、储罐等。 由此可见，地面油嘴和井底油嘴就是在多相流程的不同部位设置的节流器。在井口管线上安装地面油嘴，能够产生井口压力降，以增大井口的安全程度和减少分离器的压力；而在井下安装油嘴,则可产生井筒压力降，调节举升管中地层能量的利用，从而调节地层气液流体的产量。地面油嘴与井下油嘴的比较见表一。 1.2油气混合物通过油气嘴流动的热力学基础 气体（或可压缩气、液混合物流体）在节流嘴中流动时，由于流速极快（可达声速），流动介质（气、液混合物）与外界（如油管环空、套管水泥环以及地层等所组成的多壁层之间）来不及进行热交换，这一过程可视为绝热膨胀过程。对油嘴流动系统而言，气液混合流体在通过节流嘴的瞬间，与外界无热交换，内能的减少全部用于动能的增加。内能消耗的结果使气液混合物流经油嘴瞬间的温度急剧下降，这就是为何节流易出现冻堵的缘故。 水合物冻堵现象发生在地面油嘴，而井下油嘴却能避免的原因主要有两点：①由于井内自下而上压力下降幅度较小，而井内温度下降幅度较大；②气液混合物经井下油嘴节流后在管线流动与外界油管、环空、套管、地层等所组成的多层壁之间进行热交换，温度升高。而气液混合物经地面油嘴节流后在管线流动时与外界油管、空气之间进行热交换，温度不一定升高，地面与井下热交换场所的环境温度相差很大，特别是北方冬季。 因此，井下油嘴安装在一定的深度后，能达到防止井下冻堵的目的。 1.3井下节流与自喷管举升效率的关系 从地下采出天然气，多数情况下都伴随产出气、液两相或多相混合物，对气井，液相物质可能是借助于气体膨胀而被带出地面的。采用井下节流时，由于井口压力下降很大，因而提高了气体的举液能力。一些井口压力较高的出水气井，在采用井下油嘴后，不仅提高了井口出气温度，消除了冻堵，而且增强了井的排水能力，若在套管环空定期注入泡排剂，效果更明显，能消除或减缓气井的井筒积液降低液面上升速度，从而延长了油气井的自喷生产周期。 1.4地面油气嘴与井下油气嘴的比较 地面油嘴与井下油嘴最根本的异同点归纳为： （1）前者处于地面，后者处于井下，从热力学观点看，两种节流的绝热膨胀过程的环境不同，因而对地热条件的利用不同。 （2）二者均满足伯努利方程所规定的能量平衡定律。它们在水动力学方面确有些差异，即地面油嘴属于水平管喷嘴流动；井下油嘴属于垂直管喷嘴流动。 表一：地面油嘴与井下油嘴的比较表 续上表 2.1应用范围：适用于Φ73mm油管的自喷油气井。 2.2主要规格及技术参数 1、井下油嘴总成长度：单胶筒310mm、 双胶筒360mm。 2、最大外径：Φ56mm和Φ57mm两种。 3、耐压：25Mpa, 4、嘴径：Φ2.0-Φ9.0mm。 二、新型井下节流油气嘴介绍 4、投放防喷管长度1.0m,防喷管耐压50Mpa。 5、投放工具串长度1.0m： 管串：绳帽+加重杆+井下气嘴。 6、打捞工具串长度1.6m： 管串：绳帽+加重杆+打捞工具+井下气嘴。 三、井下节流油嘴工作原理 投放井下油嘴时，油气井不需压井和提下油管。采用井口防喷管和钢丝作业，将钢丝绳帽接上加重杆和座封工具，用座封工具下压油嘴套，进而压缩弹簧，装上座封销钉。这时井下油嘴的胶筒处于最小外径，因此可以在防喷管和油管内自由下放。当油嘴下到设计位置时，上提钢丝，座封工具和中心管上行，打捞头和卡瓦下行，中心管锥面沿卡瓦内锥面上行撑开三片卡瓦，卡住油管内壁，再增大上提力，剪断座封销钉，此时被压缩的弹簧释放出弹力顶住活塞杆上行，带动锥体上行，胶筒涨开贴紧油管内壁。此时三片卡瓦便紧紧卡在油管内壁上，胶筒在弹簧弹力作用下膨胀，外径增大，密封井下油嘴中心管与油管的环形空间。提出座封工具后，井下油嘴依靠卡瓦和胶筒的涨紧力悬挂于油管内。开井后，井内油气经防砂罩、活塞杆从