双油管气举

1题目要求题目10：题目9中K油田B井在自喷期结束后，由于当地法规不允许全井合层开采人工举升方式，拟采取双管气举采油方式，如下图所示。K油田所在地无天然气源、无电力供应、地面为沼泽地，公路系统，交通主要依靠人工河道航船，作业成本昂贵。题目要求：(1)调研油井双管气举工艺的原理、特点和应用情况；(2)B井使用双管气举人工举升，存在哪些问题？如何解决？(3)在气举系统优化设计时，双管气举系统设计与常规单管气举设计有哪些不同?试给出主要涉及方法或步骤。2平行双油管气举原理3装置示意图1.套管2,12——油管3,3’——安全阀4,7——滑套5,5’——气举阀6,9——封隔器4平行双油管气举原理原理：1）依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使混合液密度降低，将流入到井内的原油举升到地面2）分层注气，分层开采，避免层间干扰与层间矛盾5平行双油管气举特点与应用特点：1）可进行有效、准确地分层注气，分层采油，又能分层输出。2)有效地克服多油层之间的层间差异，能够显著提高油井产量，实现分层开采，较好地解决了双管采油人工举升接替难的问题，拓展了气举技术应用领域3)采油速度快、环境污染小4)一次性投入较大，但后期投资少，回收期短,经济效益明显5)用气量大应用:1)适用于海外油田，具有很好地推广应用前景；2)适用高汽油比，高产量的深井，海上的油井，水平井等；3）国内尚无应用。6B井使用双管气举人工举升，存在问题及解决方法1）无天然气气源a.氮气气举b.柱塞气举c.增加气举阀数量d.套管注水e.油管注气2）无电力供应a.发电机组b.太阳能3）地面为沼泽地，无公路系统，作业成本昂贵a.人工岛（填埋，旧船壳）b.定向井c.平台单管气举与双管气举的区别71）油层之间生产能力不同，需要考虑到各油管气举方式的变化：双连续气举——连续-间歇气举——双间歇气举2）套管中两油管注气量的分配，保证产液量稳定气举系统设计8设计思路：建立双油管气举模型确定气举曲线产量稳定生产区间B井开发层系划分双油管气举设计实例9气举系统设计1.建立双油管气举模型地层中流动：testtestLrwfqJPP1()wfLPfq1()testLLrqfqPJ10气举系统设计11气举系统设计)q(gLq12气举系统设计13A=横截面积P=压力C,=无因次系数ʳ=相对密度Y=气体膨胀系数μ=速度14气举系统设计15气举系统设计双管气举模型简化为两类边界值问题长油管：短油管：),;,(2lslslsLglslslslsqqhPfdhdPlswhlsPP)0()(lslslslsLlwfqfPLP）（),;,(2ssssssLgssssssssqqhPfdhdPsswhss0PP）（)()(1wfssssssssLqfPLP16气举系统设计由边界值条件分别得到长短油管的气举曲线长油管短油管)(qlslsglsLq)(qssssgssLq1212()*(()|0lsssavlslsssssgggDDDDDqqq确定每条油管稳定生产的区域，并得到整个气举系统的稳定生产区间气举系统设计171.分步射孔，每次只打开层间差异较小的油层；2.油层分组合采：a.S10&S6(2)*b.S6(1)*&S4(3)*c.S4(2)*&S4(1)*优化分组：a.S10*&6(2)*+S4(3)*+S4(1)*b.S6(1)*&S4(2)*+S2*B井油层分组合采1819双管气举系统设计实例以连续双油管气举为例长油管气举设计1)确定压力和温度随深度的变化2）确定射孔和预期的封隔器深度(分层开采，已知）。3）确定温度梯度4）确定井口压力5）确定套管气压梯度，目的，确定第一个气举阀的深度，为两套气举装置上的所有气举阀的受压部分确定表面开启压力梯度（例子：为所有阀门设计表面开启压力800磅）20双管气举系统设计实例6）使用垂直压力梯度曲线绘制注气点以下的流体压力曲线（图9）7）利用垂直流动梯度曲线，可绘制一条从井口流压到790psi压差，深度约为4700m的直线。确定注气点压力，进而确定注气体积。8）绘制以井口压力为起点的压力梯度曲线。非常有必要使用该曲线调节井下空间和设计在套管泄压，举升条件完成后为保持试点流域泄压部位处于封闭位置的相关计算，以保持充足的差异性。21双管气举系统设计实例9）设计气举阀参数（阀门间距和弹簧压力）10）确定阀门的关闭压力11）根据温度（修正）确定顶装压力12）通过流动压力梯度曲线确定孔口尺寸，进而确定气液比22第一某油井双管气举数据表23第一步骤6图，注气点以下压力分布步骤1图，压力温度分布双管气举系统设计实例24短油管设计思路同长油管，不再赘述。说明：关于连续间歇气举系统的设计，连续气举油管设计思路与双连续气举相似，但间歇气举油管在设计时需要调节注气阀弹簧压力，其他步骤与双连续气举类似参考文献25[1]PudjoSukarno.OptimizationofGasInjectionAllocationinaDualGasLiftWellSystem[2]L.MARCANO.DualGasLiftinWellsWithDownholeWaterSinkCompletions[3]Jerry.B.Davis.AttackingTroublesomeDualGasInstallations[4]Muhamad.Zaki.Zaini.IntroductionofaDualEspwithBypassTubingandBackupGasliftSysteminanoffshoreBrownfield.[5]David.D.Grassick.RiskAnalysisofSingle-andDual-StringGas-LiftCompietions.[6]JacobT.Bennet.AConceptualStudyofDualLiftDesigninUltraDeepWells.