柱塞排水采气工作原理

柱塞气举排水采气工艺技术的应用

摘 要：根据苏里格“三低”气田的现状，通过柱塞气举现场试验情况，分析柱塞工艺的适用性，开展试验效果评价，为低产低效气井探索一种与之相适应的排水采气工艺方法。

关键词：苏里格气田 柱塞气举 排水采气

一、应用背景

苏里格气田是低产、低压、低丰度、非均质性强的复杂气田。2008年之前投产的气井压力和产能都普遍较低，不能满足生产过程中的气井携液要求，导致部分气井井底产生积液，严重影响了气井连续稳定生产。因此，研究一套适合低产、低效气田开发的排水采气工艺技术成为苏里格气田发掘气井产能、长期稳产的有力保障。

二、柱塞气举工艺原理

1.柱塞气举工艺组成

柱塞气举装置的组成主要包括（1）防喷管：主要功能为放喷、缓冲，必要时可以捕捉柱塞；（2）地面控制装置：主要由时间--周期控制器和气动阀组成；气动阀按控制器定时发出的指令开关；（3）井底座落器：限位，并缓冲柱塞下行碰撞冲击；（4）柱塞：关键装置，充当天然气与液体间的机械界面。

2.柱塞气举工艺原理

柱塞气举装置的正常工作由时间周期控制器控制气动阀的开关来完成。当气动阀关闭时，柱塞自行下落，柱塞下落至井下座落器时，油管中液面不断上升并超出柱塞高度。当气动阀打开时，气体

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

浅谈柱塞气举排水采气控制系统在气井应用

作者：朱运周 魏琳娟 孙祖臣 冯力天 王崇峰 李晓芳 来源：《信息技术时代·下旬刊》2018年第02期

摘要：柱塞气举排水采气技术，是利用气井自身能量推动投入柱塞进行往复运动使井底积水排出，达到排水采气的目的。为了保证柱塞气举排水采气的安全，提高柱塞排水采气的效果，达到预期的排水采气的技术要求，提高气井的生产能力，达到气田生产的产能指标，在前期人工进行现场调节的基础上，不断研究和开发柱塞排水采气的新工艺技术措施，对其设备进行改造，达到自动控制，远程调节的程度，实现气田生产管理的数字化，智能化。 关键词：柱塞气举；远程控制；排水采气；间歇气井；数字化 1.概述

柱塞气举技术是利用地层气、注入气的能量，将柱塞及其上部的液体从井底推向井口，排除井底积液，延长气井的生产周期。该技术能有效降低间歇举升中的液体滑脱（常规间歇气举每300m液体滑脱5%～7%）。而且它不需其它动力设备、生产成本低，在美国被认为是最佳的排水采气工艺，在国内间歇气举中也得到广泛应用。该技术一般应用于：

毕业论文 留给下一代

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题 目 某井气举排水采气工艺设计

院 （系） 石油与天然气工程学院 专业班级 油气开采10-01 学生姓名 张克厅 学号 2010630616 指导教师 徐春碧 职称 副教授 评阅教师

2013年 6 月 8 日

毕业论文 留给下一代

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计是在指导导师的指导下进行的设计工作及取得的成果，设计中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡

献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：张克厅

年 月 日

毕业论文 留给下一代

摘要

气举是通过气举阀，从地面将高压气体注入停泵的井中，利用气体的能量举升井筒中液体，使井恢复生产能力。气举可分为连续气举和间歇气举两种方式。影响气举方式选

毕业论文 留给下一代

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题 目 某井气举排水采气工艺设计

院 （系） 石油与天然气工程学院 专业班级 油气开采10-01 学生姓名 张克厅 学号 2010630616 指导教师 徐春碧 职称 副教授 评阅教师

2013年 6 月 8 日

毕业论文 留给下一代

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计是在指导导师的指导下进行的设计工作及取得的成果，设计中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡

献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：张克厅

年 月 日

毕业论文 留给下一代

摘要

气举是通过气举阀，从地面将高压气体注入停泵的井中，利用气体的能量举升井筒中液体，使井恢复生产能力。气举可分为连续气举和间歇气举两种方式。影响气举方式选

一、以气井最小携液流速理论 : 天然气气藏多是有水气藏，气井产水会在自喷管柱中

形成水气两相流动，增加了气井的能量损失，造成气速和井底压力的下降，使天然气没有足够的能量将水带出井筒，就会使采气速度和一次开采的采收率大大降低，甚至把气井压死。避免气井积液发生的关键是保证有足够的天然气速度将水或凝析液携带到地面。因此，准确确定气井的临界携液流速或流量，提前预测气井积液，对于延长无水采气期，提高气藏采收率有重要指导意义。

气井最小携液流速是气井生产过程中气流能携带液体的最小流速，也称临界流速。

对于一个给定尺寸的液滴，气体流速必须大于携带液滴的最小流速，气井才能连续排液。因此当最小携液流速大于或等于实际流速时，气流能连续将迚入井筒的液体排出井口，反乊，井筒将会产生积液，这是确定气井排水采气的重要依据。

二、本次介绍常用的几种预测积液的临界携液流量模型：Ｄｕｇｇａｎ模型，Ｔｕｒｎｅｒ模型，Ｃｏｌｅｍａｎ模型，Ｎｏｓｓｅｉｒ模型，李闵模型，杨川东模型。Ｄｕｇｇａｎ模型基于统计数据得到了气井临界流量表达式，后五种模型以液滴

模型为基础，以井口或井底条件为参考点，推导出了临界流量公式。

1、Ｄｕｇｇａｎ模型

模型早期的气井生产幵没有一个明确判断气井积液的依据，气

柱塞泵工作原理图

柱塞泵工作原理，当传动轴1 在电动机的带动下转动时，连杆2 推动柱塞4 在缸体3 中作往 复运动，同时连杆的侧面带动活塞连同缸体一同旋转。配油盘5 是固定不动的。如果斜角度 gamma;的大小和方向可以调节，就意味着可以改变泵的排量和吸、压油方向，此时的泵为 双向变量轴向柱塞泵。

柱塞泵的优点

1. 参数高：额定压力高，转速高，泵的驱动功率大 2. 效率高，容积效率为95％左右，总效率为90％左右 3. 寿命长

4. 变量方便，形式多 5. 单位功率的重量轻

6. 柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可得以充分利用

工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动， 从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。 进油过程

当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间 （称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵 上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。 供油过程

当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动， 燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当

一、选择题(每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项号填入括号内) 1．AA001 世界上发现的石油和天然气，99％以上是储藏在( )中。 (A)岩浆岩 (B)沉积岩 (C)变质岩 (D)粘土岩

2．AA001 在地壳中，沉积岩(包括变质的沉积岩)占地壳体积的5％，其平面分布范围占地表覆盖面积的( )。

(A)45％ (B)60％ (C)75％ (D)90％

3．AA002 按碎屑颗粒直径的大小，砾岩颗粒直径为( )。

(A)l～0．1mm (B)大于lmm (C)0．1～0．01mm(D)小于0．01mm 4．AA002 以下属于碳酸盐岩的是( )。

(A)砂岩 (B)石灰岩 (C)砾岩 (D)石膏

5．AA003 天然气、石油的生成和分布与( )有密切的关系。 (A)沉积岩 (B)沉积环境 (C)沉积相 (D)沉积盆地 6．AA003 地壳表面接受沉积的洼陷区域称为( )。

(A)沉积相 (B)沉积岩 (C)沉积环境 (D)沉积

一、单选题

1. 把天然气通过空隙或裂缝的流动成为（C）。 （A）紊流 （B）层流 （C）渗流 （D）稳定流

2. 地层中存在的空隙或裂缝，是天然气从地层流向井底的（B）。 （A）储集空间 （B）渗流通道 （C）阻碍 （D）不利因素 3. 渗流系统中只有一种流体流动，该渗流叫（D）。

（A）稳定渗流 （B）不稳定渗流 （C）两相渗流 （D）单向渗流 4. 流体流动时，质点互不混杂、流线相互平行的流动叫（C）。 （A）单向渗流 （B）稳定渗流 （C）层流 （D）单向渗流 5.根据渗流的流线方向不同将渗流分为（D）。 （A）单向和径向渗流 （B）径向和球向渗流 （C）单向和球向渗流 （D）单向、径向、球向渗流 6. 根据渗流规律是否符合达西定律将渗流分为（C）。 （A）层流和紊流 （B）稳定渗流和不稳定渗流 （C） 线性渗流和非线性渗流 （D）单向渗流和两相渗流

7. 一般把天然气从井底流向井口的垂直上升过程，称为气井的（B）。 （A）渗流 （B）垂直管流 （C）流动 （D）管流 8. 对于不产水或油的纯气井，垂直管流一般呈（A）。 （A）单向流 （B）两项流 （C）多项流 （

柱塞气举生产操作规程 1 主题内容和适用范围 发行版本：C 修改次数：0 文件编号：GC/HBYT 02-030-2009 页 码： 1/7 ziti） 本规程规定了气井柱塞生产运行、操作的内容和要求。 本规程适用厂采气工岗位。 2 岗位职责

2.1 服从调度指令，严格执行柱塞气举制度，按时汇报，及时联系，协同配合。做到安全平稳采输气。

2.2 严格执行柱塞气举操作规程，负责井口、节流、保温、分离、仪表、调压、工艺设备的安全操作。掌握柱塞气举生产动态，发现问题，及时分析处理汇报。

2.3 按时取全取准资料，正确填写报表。

2.4 认真执行气井管理制度，管好设备、仪表、工具和其它设施。做到文明生产。

2.5 熟知气藏概况和气井井史，掌握柱塞气举井生产规律。认真进行分析，精心管理，合理开采，确保气井平稳生产，提高采收率。 3 操作内容及要求 3.1 工艺流程及概况

根据生产的状况设计举升参数，并输入到控制器内。

采气技术培训

井下作业部采输队 2004年2月

目 录

一、采气工艺流程

二、井口采气树及井内管柱

三、各层位情况

四、堵塞与解堵

五、排水采气

一、采气工艺流程

1、井口加热、节流、分离、低压进站

一号集气站所辖五口单井，采取井口分离、低压进站的工艺流程:井口油管采气，经真空加热炉的加热后节流，进高架分离缓冲罐分离，?76集气管线输送至一号集气站，经计量撬块分离计量后输往二号站。流程图如下： 二号集气站 分离、计量 一号集气站 高架分离 井口 真空加热炉 节流 缓冲罐 2、高压进站、加热、节流、分离、计量

二号集气站采取高压进站，真空加热炉加热后节流降压，然后进计量撬块分离计量。流程如下：

生产分离器 分离、计量 井口 二号集气站 真空加热炉 节流 计量撬块 二号集气站井口采气分两种工艺：1、油采 2、油套同采

（1）油管采气

采气管线只与油管连通， D15、DK2、DK3、DK4、DK5井为油采见下图：

（2）油套同采 采气管线与油套都可以实现连通，可以实现油采、套采、油套同采， DK6、D16、DK7、DK8、DK9、DT1、DK1、DP1为油套同采。

油压表 KQ-350