国内外油田行业排气技术的研究进展.pdf

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1、石油仪器·34·PETRoLEUMINSTRUMENIS2012年10月·仪器设备·国内外油田行业排气技术的研究进展姜兆宇刘兴斌杨韵桐李雷(1．东北石油大学电子科学学院黑龙江大庆)(2．大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆)摘要：文章介绍了国内外油田行业排气技术及设备的进展及应用情况，详细分析了利用金属丝网、气锚、溢气集流伞等排气装置进行排气的原理和设备。并对排气技术的研究方向和应用前景进行了展望。关键词：排气技术；金属丝网；气锚；溢气集流伞中图法分类号：P631．81文献标识码：B文章编号：10

2、04．9134(2012)05．0034—04(1)直接拦截0引言气体流过丝网时，如果气体中的液滴大于丝网结构的孔径，它们将受到孔的拦截而被分离出来。若液目前，绝大多数油田生产时都有伴有气同时产滴直接撞击丝网，它们也将被拦截。出，不可避免地要有一部分气体进入仪器串内部，这(2)惯性撞击部分气占据了测量仪器的有效空间，减少吸人的油液滴在流动的气体中具有质量和速度，所以它具量。为了降低气体对测量仪器的影响，提高总流量和有动量。当气体和它所夹带的液滴通过丝网时，气体含水率的测量精度，通常采用以下几种方法：一是更将选

3、取阻力最小的通道流过，并且将顺着丝网结构改换集流伞的伞布材料，使气体能通过这种材料，使大变方向，即流线发生偏折。在气液分离中，惯性撞击部分的液体流经传感器测量。这项技术还不是很成对粒径大于20p,m的大液滴所起的作用是比较明显的。熟，原因是很难找到符合要求的材料。二是采用井下(3)扩散拦截气锚，使进入流体在进仪器串前实现气液分离，达到对于粒径小于1的小液滴，可以从扩散拦截提高仪器效果的目的。但气锚多数是基于重力原理和中分离出来。在这种过程中，液滴以不规则形式沿着惯性原理在气锚内排气的气体分离工具，也存在着游流

4、体流线运动。这种可以在显微镜下观察到的不规则离气体不能完全排出来的问题，测量达不到很好的效布朗运动使这些较小的液滴从气体流动线上游离开果。三是在集流伞的结构上加以改动，改进的溢气集来，因此增加它们撞击纤维结构表面而被分离出来的流伞具有气、液分离排气作用。可能性。大庆已进入了中高含水期生产阶段，生产情况由1．2气锚排气装置自喷转向机械采油阶段。机械采油装置大部分是抽油1．2．1利用滑脱效应的气锚机，抽油机采油的油井成为生产测井的主要测量对这种气锚以国内最早使用的简单气锚为代表。象。抽油机采油的油井特点是：产量低

5、、高含水，并(1)上冲程且还有大量的气存在，流量和含水率都是波动的。因上冲程时分气过程可分为四个步骤：此对油气水三相流研究的需要越来越显迫切，充分说第一步骤，气泡在套管内随液流上升时，由于油明了排气技术问题的学术意义。气密度差使油气产生滑脱，进行气泡首次分离。第二步骤，当气泡到达气锚进液孔附近时，液流1排气装置原理研究要流向气锚进液孔，流动方向发生改变，气泡上升速1．1金属丝网排气装置度及方向也将改变，气泡垂直分速度为+v疗，水平通过过滤介质将气体中的液滴分离出来的分离方分速度为流体的水平分速度。法即为过滤分

6、离。其核心部件是滤芯，以金属丝网和第三步骤，进入进液孔的气泡，在进液孔附近进玻璃纤维较佳丝网气液分离器排气原理如下。行三次分离。当油气刚进人气锚时，液体流向是近似第一作者简介：姜兆宇，男，1988年生，东北石油大学在读研究生，目前在大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司从事生产测井的研究工作。邮编1634532012年第26卷第5期姜兆宇等：国内外油田行业排气技术的研究进展·35·水平的，而气泡有向上的上浮速度，这时有部分气泡气孔外的压力等于P减去液柱压力△JDf，而排气孔内的上浮到气帽中，从排气孔排出。压力

7、等于P减去气柱压力。因为△Pf>APg。排气第四步骤，气泡在气锚内环形空间进行四次分孔内压力大于排气孔外压力，当这两个压力差值大于离。这时气泡速度是液流下行速度减去气泡上浮速克服排气阀质量时，则阀自动打开放气。度，气锚环形空间有一部分能分离的最小气泡滞留在1．3溢气集流伞排气装置原理_l环形空间。在油井过环空找水测井中，当采用溢气型集流伞(2)下冲程排气装置集流时，井中向上运动的油、气、水三相流下冲程(泵排出阶段)，不吸人，仅排液，此时到达集流伞部位时由于密度不同而发生分离，气体由泵固定阀以下液体流速为零。这

8、时气锚中滞留的气泡于密度小首先占据伞尖位置形成气顶，原油位于气顶在静止状态下上浮至气锚的气帽中，排到套管环形空下面形成油堵，油层下面是水。随着集流的进行，气间。这时是分气效率最高的阶段。顶体积不断加大并向下扩张，当气顶的底面到达伞布1．2．2利用离心效应排气的底沿时，由于伞筋与井壁处存在微小缝隙，而气体由于滑脱效应的气锚分离效率较低，对于大产的粘度又非常小，所以气体将通过缝隙直接漏失到伞量、高气油比