新型柱塞气举排水采气工艺研究.pdfVIP

· 62· 采 油 工 程 新型柱塞气举排水采气工艺研究 刘 淼 ，刘 琦 ，赵昊炜 (1．大庆油田责任有限公司采油工程研究院，；2．大庆油田责任有限公司井下作业分公司) 摘 要：介绍一种新型柱塞一分体式柱塞，研究了其工作原理、适应的工作环境、工作动态模型，以及在 油田现场应用的效果。将此种柱塞应用于排水采气工艺，可明显的改善井底状况，气井的产量可得到 大幅度提高。 关 键 词：气井积液；分体式柱塞；气举；排水采气 0 前言 1 分体式柱塞气举工艺 在低压气田与凝析气田的开发中．井筒积液是制 1．1 柱塞结构 约气井稳产与高产的主要问题之一。气井中的液体主 分体式柱塞由两部分组成 】：一个空心圆柱体和 要来自气态烃类的凝析作用，地层中储集层的地层水 一 个圆球，实物结构如图1所示。其外部圆柱筒采用 或层问水。气井中液体通常是以液滴的形式分布在气 金属制成，有良好的耐磨性和抗震性。分体式设计减 相中，气体是连续相而液体是非连续相流动，液体以 少了油管卡住柱塞的可能性。圆柱筒的外壁采用沟槽 液滴的形式由气体携带到地面。当气相不能提供足够 设计，柱塞上行时与油管有良好的密封，这样减少了 的能量来使井筒中的液体连续流出井口时，就会在气 液体的回落和气体的滑脱。柱塞下落时，球与空心圆 井井底形成积液，积液的形成将增加气层的回压。高 柱筒分离，明显的减小了柱塞的下落阻力，使柱塞能 压井中液体以段塞流的形式存在．它会损耗更多的地 迅速通过气、液柱下落。分体式柱塞的最大优点是节 层能量，限制气井的生产能力；在低压井中积液可完 省关井时间。增加气井产量。 全压死气井，造成气井水淹关井，使气井减产。为了保 1．2 排液原理 证气井的正常生产，及时的排出井底积液．一般对产 柱塞工作时让两部分在不同时间下落。从而可以 水气井采取排液采气的方法。柱塞气举是间歇气举的 使气体先后从球的两侧和圆柱体的内部通过。一旦圆 一 种特殊方式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升 柱体到达井筒底部．它就会与小球发生撞击．球就会 气和被举升液体分开．减少气体窜流和液体回落．提高 与圆柱的内腔相连。这时，气体就只能在圆柱体的底 举升气体的效率。 部运动，而不能穿过圆柱体．运动的气流产生了推动 柱塞气举是一种简单高效的排液采气的方法【l1． 力．就会推动这个带有小球的圆柱体向上运动，从而 柱塞气举系统的核心部分是柱塞．柱塞气举系统效率 把液体举升到地面。到达地面时，防喷管内带有一个 的高低完全取决于柱塞的结构。柱塞在油管内的卡定 铜棒．铜棒撞击小球．使小球与圆柱体分离．小球就会 器和防喷管之间做周期性的上下运动。整个系统的工 下落．然后再打开柱塞接收器释放空心圆柱，这样就 作由控制器控制气动薄膜阀的开关来完成，当气动薄 完成了一次循环。这样的一次循环需要5-10s的关井 膜阀关闭时，柱塞的凡尔关闭。当柱塞上方积聚到设 时间．这样短时间的生产间歇，比较同等压力下常规 计要求的液量时，气动薄膜阀打开，高压注入气体迅 柱塞气举，产量有了很大的提高。由于减少了关井时 速从套管进入油管，加上地层产出的气体推动柱塞及 间．产量损失就会最小。并且这样井底的积液不会回 其上部的液体一起向上运动．直到把柱塞以上的液体 灌到储层中。这种连续排液的方法使井底不再有液体 举升至地面。柱塞撞击防喷管内的顶杆后，凡尔再次