等压降连续气举优化设计.pdf

《等压降连续气举优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年7月第36卷第7期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Ju1．2014Vo1．36No．7等压降连续气举优化设计李军亮，廖锐全(长江大学石油工程学院，湖北武汉4301oo)享B新(中石油大庆油田有限责任公司第八采油厂，黑龙江大庆163514)[摘要]等压降气举设计是一种主要的连续气举设计方法。在油井生产系统里，产液量是守恒的，所以在气举设计中，布阀设计、注气点深度、注气压力必须满足系统的平衡。提出了一种更为合理的设计方法，考虑了转移油压的选择、卸载液量和卸载注气

2、量的确定，保证卸载阀安全关闭。采用系统分析的原理，确立了合理的布阀方式、注气点深度以及产液量。最后通过实例证明，该方法是合理可行的。[关键词]连续气举；系统分析；转移油压；注气深度；优化设计[中图分类号]TE355．3[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)07—0140—04气举是目前仅次于有杆泵的一种采油方式，其原理是通过环空向井筒中注入高压气体，借助气体的膨胀作用，降低油管中的流体密度，从而将流体举升到地面]。气举方式包括连续气举和间歇气举。目前对连续气举的研究主要包括井筒压力梯度和温度梯度计算方法研究]、气举效率

3、计算研究]、气举卸载模拟研究以及工况诊断研究l8]。对连续气举设计研究还停留在20世纪八九十年代。等压降气举设计是连续气举中最常用的设计方法。设计原理是通过降低环空注气压力来保证下级阀卸载时上级阀安全关闭。等压降气举设计需选用套压控制阀，根据阀的工作原理，阀深度处的油压和套压同时控制阀的开关，其中套压更为敏感。以往的设计中，最多的情况是通过等压降低注气压力来控制阀的开关，也有的在压降设计过程中考虑了由于油管压力波动所产生的油管效应，但是这些方法都将置阀深度处的油压选择在生产压力梯度线上，即和正常生产时的油压相同o。转移油压_gj的提出是将

4、油压对气举阀开关的影响考虑在内，使每级卸载阀更安全的关闭。并且在以往的设计中，都是先确定注气点深度，然后再进行布阀设计。确定注气点深度的方法主要有两种，一种是根据工作阀的生产注气压力线和注气点以下的油管压力梯度曲线的交点作为平衡点，然后取一定的过阀压差，从而确定注气点；另一种是根据注气点以上压力梯度线和注气点以下压力梯度线的交点来确定注气点。但是在实际设计过程中，由于卸载阀的数量和深度还未确定，根据等压降设计原理，工作阀的注气压力以及产液量也就不能确定，所以用以上方法确定注气点都是不合理的。笔者针对以上问题进行了研究，提出了更为合理的等压

5、降连续气举优化设计方法。1转移油压晶o·毫气举转移油压可以理解为下一级阀进气＼o《oo一一一一瞬间上一级阀深度处对应的油压，，／如图1。转移油压的合理选择不但决定了f＼一／该级阀的卸载液量和所需注气量，还决＼．。。。=．／；器定了下一级阀的深度。根据套压气举阀的T作原理，随着卸载阀逐个打开，每H级阀深度处的油压逐渐减小，这样就可以保证上级阀的安全关闭，防止多(f1)气举卸载(b)气举卸载压力分布点注气。图l气举卸载及气举卸载压力分布图[收稿日期]2ol3一l1—25[作者简介]李军亮(1977一)，男，2001年江汉石油学院毕业，博士，讲

6、师，现主要从事油气田开发、系统控制与优化方面的研究。o气举手册(钻采工艺增刊)，四川石油管理局钻采工艺编辑部，l985．第36卷第7期李军亮等：等压降连续气举优化设计转移油压的确定带有很大的主观性，转移油压越大，卸载液量和所需注气量越小，阀间距也会越小。如图1(b)中l、2、3点都可以作为转移油压点。为了编程方便，设定转移油压的计算方法为：P一P+(P。一)×(1)式中：P为转移油压，MPa；P为生产时对应阀深处的油压，MPa；P为阀深处注气压力，MPa；a为转移系数，取0和1之间的数。当a一0时，转移油压取在生产压力梯度线上，这也是目前

7、大多设计所采用的方法。2卸载液量和所需注气量每级阀的卸载液量是由阀以下的供液量决定的。当阀进气后，阀深度处油压从接近注气压力降低到转移油压，从而引起井底流压相应地降低。令阀进气前后阀深度处油压降低量为△，如果假设阀深度以下仍按静液柱计算，则井底压降也为Ap，则阀的卸载液量为：ql=Ap·L『．(2)式中：q一，为第i级阀的卸载液量，m／d；Ap为井底压降，MPa；‘，为采液指数，m。／(d·MPa)。如果考虑地层原始气液比，则阀深度以下应按多相流计算。设定一组产液量qⅢ，q，⋯，ql，从阀深度处油压向下按多相流计算至井底，得到一组井底流压

8、，如图2。绘制卸载液量和井底流压关系曲线，即流“q出曲线，同时绘制地层的IPR曲线，二者图2不同卸载液量对应的流压图3确定合理卸载液量和流压的交点即为卸载液量qn和相应的井底流压P如图3。对于