采油机械ppt课件—自喷采油和气举采油.ppt

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1、自喷采油和气举采油自喷采油和气举采油一、自喷采油一、自喷采油采油树采油树 采油树是指采油树是指自喷井口装置的地上部分自喷井口装置的地上部分，它用法兰盘坐于油管头之上。，它用法兰盘坐于油管头之上。采油树用于采油树用于控制和调节升举到井口的油气流向控制和调节升举到井口的油气流向，与大四通配合形成修井液，与大四通配合形成修井液和压井液的正、反循环及进行测井作业以及关闭井口。和压井液的正、反循环及进行测井作业以及关闭井口。1-螺母；螺母；2-双头螺栓；双头螺栓；3-套管法兰头；套管法兰头；4-锥座式油管头；锥座式油管头；6-钢圈；钢圈；7-卡箍；卡箍；8-闸阀闸阀5-卡箍短节卡箍短节9-钢圈；钢圈；1

2、0-油管头上法兰；油管头上法兰；11-螺母；螺母；12-双头螺栓；双头螺栓；13-节流器节流器14-小四通；小四通；15-压力表压力表16-弯头弯头17-压力表截止阀；压力表截止阀；18-接头接头19-名牌名牌采油树示意图采油树示意图采油树采油树采油树采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油管柱提供入口。它包括油管头上法兰上的所有装备。可以应用采油树总成进管柱提供入口。它包括油管头上法兰上的所有装备。可以应

3、用采油树总成进管柱提供入口。它包括油管头上法兰上的所有装备。可以应用采油树总成进管柱提供入口。它包括油管头上法兰上的所有装备。可以应用采油树总成进行多种不同的组合，以满足任何一种特殊用途的需要。行多种不同的组合，以满足任何一种特殊用途的需要。行多种不同的组合，以满足任何一种特殊用途的需要。行多种不同的组合，以满足任何一种特殊用途的需要。采油树按不同的采油树按不同的采油树按不同的采油树按不同的作用作用作用作用又分采油（自喷、人工举升）、采气（天然气和各又分采油（自喷、人工举升）、采气（天然气和各又分采油（自喷、人工举升）、采气（天然气和各又分采油（自喷、人工举升）、采气（天然气和各种酸性气体）、

4、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。并根据使用压力种酸性气体）、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。并根据使用压力种酸性气体）、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。并根据使用压力种酸性气体）、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。并根据使用压力等级不同而形成系列。等级不同而形成系列。等级不同而形成系列。等级不同而形成系列。采气树及油管头采气树及油管头采气树及油管头采气树及油管头主要用于采气和注气。由于天然气气体相对密度低，气主要用于采气和注气。由于天然气气体相对密度低，气主要用于采气和注气。由于天然气气体相对密度低，气主要用于采气和注气。由于天然气气体相对密度低，气注压力低，不论采气或注

5、气井口压力都高，流速高，同时易渗漏，有时天然注压力低，不论采气或注气井口压力都高，流速高，同时易渗漏，有时天然注压力低，不论采气或注气井口压力都高，流速高，同时易渗漏，有时天然注压力低，不论采气或注气井口压力都高，流速高，同时易渗漏，有时天然气中会有气中会有气中会有气中会有H H H H2 2 2 2S S S S、COCOCOCO2 2 2 2等腐蚀性介质，因而对采起树的密封性及其材质要有更严等腐蚀性介质，因而对采起树的密封性及其材质要有更严等腐蚀性介质，因而对采起树的密封性及其材质要有更严等腐蚀性介质，因而对采起树的密封性及其材质要有更严格的要求。有时为了安全起见，油、套管均采用双阀门，对

6、于一些高压超高格的要求。有时为了安全起见，油、套管均采用双阀门，对于一些高压超高格的要求。有时为了安全起见，油、套管均采用双阀门，对于一些高压超高格的要求。有时为了安全起见，油、套管均采用双阀门，对于一些高压超高压气井的阀门采用优质钢材整体锻造而成。压气井的阀门采用优质钢材整体锻造而成。压气井的阀门采用优质钢材整体锻造而成。压气井的阀门采用优质钢材整体锻造而成。采油（气）树及油管接头主要采油（气）树及油管接头主要采油（气）树及油管接头主要采油（气）树及油管接头主要用于控制生产井口的压力和调节油（气）用于控制生产井口的压力和调节油（气）用于控制生产井口的压力和调节油（气）用于控制生产井口的压力和

7、调节油（气）流量流量流量流量；也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业。最常用的是最常用的是KYS2565DQ型自喷井口装置。型自喷井口装置。工作压力：工作压力：25MPa，联接型式：井口闸门以卡箍型式联接联接型式：井口闸门以卡箍型式联接 通径：通径：65mm 适用适用5 3/4in油层套管。油层套管。图图 卡箍式采油树卡箍式采油树 采油树主要由采油树主要由油管四通油管四通(小四通小四通)、四个井口闸阀四个井口闸阀和和节流器节流器组成组成。油管四通下连油管四通下连总闸门总闸门、上连、

8、上连清蜡清蜡(测井测井)闸门闸门，安装在油管四通两侧的井口，安装在油管四通两侧的井口闸门称闸门称生产闸门生产闸门。在一侧生产闸门连接有节流器。在一侧生产闸门连接有节流器(嘴子套嘴子套)，节流器内装有可更，节流器内装有可更换的换的油嘴油嘴。节流器和油井出油管线连接。节流器和油井出油管线连接。工厂工厂制造的井口装置时将制造的井口装置时将油管头、采油树及套管头油管头、采油树及套管头法兰装配成一个整体。法兰装配成一个整体。常将这种成套的自喷井口装置简称为常将这种成套的自喷井口装置简称为采油树采油树。1-底法兰，底法兰，2-钢圈，钢圈，3-油管头油管头4-闸阀，闸阀，5-上法兰上法兰6-法兰接头法兰接头

9、7-节流器（针阀）节流器（针阀）8-四通四通9-截止阀截止阀10-压力表缓冲器压力表缓冲器采气树采气树 采气树典型结构见图。采气树典型结构见图。图图 采气井口装置采气井口装置 釆气树和采油树结构相似，但考虑到天然气的特点，对采气树要求更为严格：1)所有部件均采用法兰连接；2)套管闸阀和总闸阀均成对配置，其中一个为备用；3)节流器采用针形阀，而不是固定孔径的油嘴；4)全部部件均经抗硫化氢处理。1-套管短接；套管短接；2-套管头座；套管头座；3-四通；四通；4-大小头；大小头；5-阀门；阀门；6-短接；短接；7-油嘴套和井口油嘴油嘴套和井口油嘴8-由壬；由壬；9-放空阀放空阀10-压力表压力表11

10、-导管；导管；12-表层管水泥环；表层管水泥环；13-表层套管；表层套管；14-技术套管；技术套管；15-油层套管油层套管16-油管；油管；17-高压气层；高压气层；18-高压水层高压水层19-易坍塌地层易坍塌地层20-技术套管水泥环技术套管水泥环21-主油层主油层22-油层套管水泥环油层套管水泥环图图 自喷井自喷井采油装置采油装置 油田上的生产井，按其生产方式的不同，分为油田上的生产井，按其生产方式的不同，分为自喷采油自喷采油和和机械采油机械采油两大类两大类型。型。如果如果油层具有足够的能量，不仅能将原油从油层内驱入井底，而且还能够油层具有足够的能量，不仅能将原油从油层内驱入井底，而且还能够

11、将其由井底连续不断地举升到地面上来将其由井底连续不断地举升到地面上来。这样的生产井，我们称它为自喷井。这样的生产井，我们称它为自喷井。用这种自喷的方式进行采油，称其为用这种自喷的方式进行采油，称其为自喷采油自喷采油。1 1、自喷管柱、自喷管柱 井筒内只下油管柱，简称光油管，管鞋一般下至产层中部。油气是沿油井筒内只下油管柱，简称光油管，管鞋一般下至产层中部。油气是沿油管被升举到井口，所以该管柱常被称为管被升举到井口，所以该管柱常被称为自喷管柱自喷管柱。油管是采油工业专用的高压无缝钢管，分油管是采油工业专用的高压无缝钢管，分平式平式和和外加厚外加厚两种。自喷管柱两种。自喷管柱常用常用2 1/2in

12、平式平式，外径为，外径为73mm，内径为，内径为62mm。3 3、四种流动过程、四种流动过程 原油从油层流到计量站，一般要经过原油从油层流到计量站，一般要经过四种四种流动过程流动过程：（1）原油沿油层流入井底；）原油沿油层流入井底；（2）从井底沿井筒流到井口；）从井底沿井筒流到井口；（3）通过油嘴；）通过油嘴；（4）沿地面管道流至计量站。）沿地面管道流至计量站。四种流动过程各自四种流动过程各自遵循不同的规律遵循不同的规律:沿油层流动为沿油层流动为渗流渗流；沿井筒的流动为沿井筒的流动为垂直多相或单相管流垂直多相或单相管流；通过油嘴的流动为通过油嘴的流动为嘴流嘴流；沿地面管道的流动一般为沿地面管道

13、的流动一般为多相水平管流多相水平管流。4 4 4 4、自喷能量的消耗、自喷能量的消耗、自喷能量的消耗、自喷能量的消耗 自自自自喷喷喷喷生生生生产产产产时时时时，原原原原油油油油的的的的流流流流动动动动主主主主要要要要是是是是受受受受地地地地层层层层渗渗渗渗流流流流阻阻阻阻力力力力、井井井井筒筒筒筒液液液液柱柱柱柱重重重重力力力力和和和和原原原原油油油油与井筒管壁的摩擦阻力与井筒管壁的摩擦阻力与井筒管壁的摩擦阻力与井筒管壁的摩擦阻力等因素的影响。等因素的影响。等因素的影响。等因素的影响。(1)(1)原原原原油油油油在在在在地地地地层层层层中中中中流流流流动动动动时时时时，主主主主要要要要能能能能

14、量量量量消消消消耗耗耗耗是是是是流流流流体体体体克克克克服服服服在在在在多多多多孔孔孔孔介介介介质质质质岩岩岩岩石石石石中的中的中的中的渗流阻力渗流阻力渗流阻力渗流阻力。(2)(2)原原原原油油油油在在在在井井井井筒筒筒筒中中中中流流流流动动动动时时时时，主主主主要要要要是是是是克克克克服服服服井井井井筒筒筒筒内内内内液液液液柱柱柱柱重重重重力力力力和和和和原原原原油油油油与与与与井井井井筒筒筒筒管管管管壁的摩擦阻力壁的摩擦阻力壁的摩擦阻力壁的摩擦阻力。液柱重力受原油密度、含水量、溶解气和浮力等影响。液柱重力受原油密度、含水量、溶解气和浮力等影响。液柱重力受原油密度、含水量、溶解气和浮力等影响

15、。液柱重力受原油密度、含水量、溶解气和浮力等影响。原油与井筒管壁的摩擦阻力主要与流体粘度大小有关。原油与井筒管壁的摩擦阻力主要与流体粘度大小有关。原油与井筒管壁的摩擦阻力主要与流体粘度大小有关。原油与井筒管壁的摩擦阻力主要与流体粘度大小有关。(3)(3)原油通过原油通过原油通过原油通过油嘴油嘴油嘴油嘴时要消耗一定的能量。时要消耗一定的能量。时要消耗一定的能量。时要消耗一定的能量。(4)(4)在在在在多多多多相相相相水水水水平平平平管管管管流流流流过过过过程程程程中中中中主主主主要要要要的的的的能能能能量量量量消消消消耗耗耗耗是是是是：流流流流体体体体通通通通过过过过各各各各种种种种管管管管线线

16、线线时时时时产产产产生的生的生的生的局部水力损失局部水力损失局部水力损失局部水力损失和沿管线流动的和沿管线流动的和沿管线流动的和沿管线流动的沿程水力损失沿程水力损失沿程水力损失沿程水力损失等。等。等。等。项目简介项目简介*井口安全截断系统井口安全截断系统石石石石油油油油、天天天天然然然然气气气气的的的的采采采采气气气气、集集集集输输输输是是是是天天天天然然然然气气气气开开开开采采采采过过过过程程程程中中中中的的的的一一一一个个个个重重重重要要要要环环环环节节节节。由由由由于于于于天天天天然然然然气气气气中中中中含含含含有有有有水水水水分分分分、硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢、二二二二氧氧氧氧化化化化

17、碳碳碳碳等等等等成成成成分分分分，在在在在采采采采气气气气到到到到集集集集输输输输过过过过程程程程中中中中，只只只只要要要要有一个环节引起故障或失控，均可酿成重大事故。有一个环节引起故障或失控，均可酿成重大事故。有一个环节引起故障或失控，均可酿成重大事故。有一个环节引起故障或失控，均可酿成重大事故。在在在在天天天天然然然然气气气气采采采采气气气气及及及及集集集集输输输输过过过过程程程程中中中中，除除除除采采采采气气气气工工工工艺艺艺艺参参参参数数数数的的的的自自自自动动动动控控控控制制制制外外外外，设设设设备备备备及及及及井井井井口在生产过程中出现意外的自动保护系统也是采气集输中的一个重要环节

18、。口在生产过程中出现意外的自动保护系统也是采气集输中的一个重要环节。口在生产过程中出现意外的自动保护系统也是采气集输中的一个重要环节。口在生产过程中出现意外的自动保护系统也是采气集输中的一个重要环节。只只只只有有有有充充充充分分分分利利利利用用用用现现现现在在在在的的的的自自自自动动动动控控控控制制制制及及及及安安安安全全全全保保保保障障障障系系系系统统统统结结结结合合合合在在在在一一一一起起起起，由由由由集集集集中控制，在出现故障时，各施其职，有效的保护现场及井口设备。中控制，在出现故障时，各施其职，有效的保护现场及井口设备。中控制，在出现故障时，各施其职，有效的保护现场及井口设备。中控制，

19、在出现故障时，各施其职，有效的保护现场及井口设备。我我我我校校校校研研研研制制制制的的的的井井井井口口口口安安安安全全全全截截截截断断断断保保保保护护护护装装装装置置置置可可可可配配配配合合合合电电电电动动动动截截截截断断断断阀阀阀阀、电电电电动动动动调调调调节节节节阀阀阀阀等等等等执执执执行行行行设设设设备备备备来来来来集集集集中中中中控控控控制制制制集集集集输输输输工工工工艺艺艺艺，即即即即具具具具有有有有现现现现场场场场参参参参数数数数检检检检测测测测，又又又又可可可可对对对对现现现现场场场场工工工工艺艺艺艺路路路路线线线线控控控控制、井口安全保障等功能于一体，对采气工艺具有重要作用。制

20、、井口安全保障等功能于一体，对采气工艺具有重要作用。制、井口安全保障等功能于一体，对采气工艺具有重要作用。制、井口安全保障等功能于一体，对采气工艺具有重要作用。系统功能与原理说明：系统功能与原理说明：具有完具有完善的监测及执行能力，正常情况下，善的监测及执行能力，正常情况下，系统可实时对多路压力、多路温度、系统可实时对多路压力、多路温度、气体浓度、火警信号、流量信息、气体浓度、火警信号、流量信息、阀位信息、阀位调节、控制等工艺阀位信息、阀位调节、控制等工艺信息进行现场及远程监测、记录、信息进行现场及远程监测、记录、计算和判断。并根据监测到的信息计算和判断。并根据监测到的信息由现场或控制器进行控

21、制，由现场或控制器进行控制，同时，通过现场总线直接传送到中同时，通过现场总线直接传送到中央控制站，可有效地确保油气输送央控制站，可有效地确保油气输送及开采过程的安全。及开采过程的安全。单井单井现场安装结构示意图现场安装结构示意图集输站集输站应用案例应用案例无人值守单井无人值守单井-集输站应用案例集输站应用案例二、气举采油二、气举采油二、气举采油二、气举采油气举采油站气举采油站 气举采油工艺过程气举采油工艺过程是通过是通过向井筒内注入高压气体向井筒内注入高压气体的方法来的方法来降低井内注气点至降低井内注气点至地面的液柱密度地面的液柱密度，以减小地层与井底的压差，使油气继续流出，并举升到地面。，以

22、减小地层与井底的压差，使油气继续流出，并举升到地面。气举气举是在油井停喷后恢复生产的一种机械采油方法，亦可作为自喷生产的能是在油井停喷后恢复生产的一种机械采油方法，亦可作为自喷生产的能量补充方法量补充方法帮助实现自喷。帮助实现自喷。典型气举系统典型气举系统如图所示。如图所示。气举工艺所需设备：气举工艺所需设备：除除地面管汇地面管汇及及一般的一般的流量流量、压力压力计量和计量和监控监控的仪表外，的仪表外，主要是主要是地面的压缩机站地面的压缩机站和和井中的气举阀井中的气举阀。图图 气举系统示意图气举系统示意图1 1气举采油的优点和局限性气举采油的优点和局限性 气举采油的优点：气举采油的优点：（1

23、1）气气举举井井井井下下设设备备的的一一次次性性投投资资低低，尤尤其其是是深深井井，一一般般都都低低于于其其它它机机械械采油方式的投资。采油方式的投资。（2 2）能延长油田开采期限，增加油井产量。）能延长油田开采期限，增加油井产量。（3 3）气气举举采采油油的的深深度度和和排排量量变变化化的的灵灵活活性性大大，举举升升深深度度可可以以从从井井口口到到接接近近井底，日产量可从井底，日产量可从1 1m m3 3以下到以下到30003000m m3 3以上。以上。（4 4）大多数气举装置不受开）大多数气举装置不受开采液体中腐蚀性物质和高温的影响。采液体中腐蚀性物质和高温的影响。（5 5）井下无摩擦件

24、，故适宜于含砂含蜡和高含水）井下无摩擦件，故适宜于含砂含蜡和高含水(95(95)的井。的井。（6 6）易易于于在在斜斜井井、定定向向井井、丛丛式式井井和和井井筒筒弯弯曲曲的的井井中中使使用用，尤尤其其适适合合于于气气油比高的井。油比高的井。（7 7）维维持持生生产产的的费费用用大大大大地地低低于于其其它它类类型型机机械械采采油油方方式式，在在深深井井中中更更为为明明显。显。（8 8）产产量量可可以以在在地地面面控控制制；气气举举的的主主要要设设备备(压压缩缩机机组组)装装在在地地面面，容容易易检检查修理和维护。查修理和维护。（9 9）占地少，适合于居民区和海上油田。）占地少，适合于居民区和海上

25、油田。气举局限性：气举局限性：(1)(1)必必须须有有充充足足的的气气源源。虽虽然然可可以以使使用用氮氮气气或或废废气气，但但与与使使用用当当地地产产的的天天然气相比成本高，且制备和处理困难。然气相比成本高，且制备和处理困难。(2)(2)气体压缩机站增加了投资气体压缩机站增加了投资，基本建设费用高。，基本建设费用高。(3)(3)采采用用中中心心集集中中供供气气的的气气举举系系统统不不宜宜在在大大井井距距的的井井网网中中使使用用。但但目目前前已已有有不不少少油油层层连连通通性性较较好好的的油油田田，釆釆用用把把气气顶顶作作为为气气源源，气气举举后后再再通通过过注注入入井井把把气注回到气顶，解决了

26、这个问题。气注回到气顶，解决了这个问题。(4)(4)使用腐蚀性气体气举使用腐蚀性气体气举时，需增加气体的处理费用和防腐措施费用。时，需增加气体的处理费用和防腐措施费用。(5)(5)连连续续气气举举是是在在高高压压下下工工作作，安安全全性性较较差差；在在注注气气压压力力下下，含含水水气气体体易易在地面管线和套管中形成在地面管线和套管中形成水合物水合物，影响气举的正常工作。，影响气举的正常工作。(6)(6)套管损坏了的高产井不宜采用气举套管损坏了的高产井不宜采用气举。(7)(7)乳乳化化液液和和粘粘稠稠液液难难以以气气举举，因因此此不不适适合合用用于于原原油油含含蜡蜡高高和和粘粘度度高高的的结结蜡

27、井和稠油井。蜡井和稠油井。(8)(8)单独用于小油田和单井的效果较差单独用于小油田和单井的效果较差。2 2气举方式气举方式 根据补充能量是否连续进行，将气举井分为根据补充能量是否连续进行，将气举井分为连续气举连续气举和和间歇气举两种间歇气举两种。（）连续流动气举（）连续流动气举 气体连续气体连续地通过油、套环形空地通过油、套环形空间注入，经过安装在最深部的气举间注入，经过安装在最深部的气举阀进入油管，使来自油层内的流体阀进入油管，使来自油层内的流体混气。注入气加上地层气使进入油混气。注入气加上地层气使进入油管柱内的总气量增加，降低了注气管柱内的总气量增加，降低了注气点以上的混合物密度，使流体被

28、连点以上的混合物密度，使流体被连续升举到地面。续升举到地面。连续气举机理类似于自喷井。连续气举机理类似于自喷井。图图 连续气举装置示意图连续气举装置示意图（）间歇气举（）间歇气举 周期性气举，即注入一定时间的气体后停止注气，液体段塞被升举，并快速周期性气举，即注入一定时间的气体后停止注气，液体段塞被升举，并快速排出；同时地层油聚集在井底油管中，随后又开始注气，如此反复循环进行。排出；同时地层油聚集在井底油管中，随后又开始注气，如此反复循环进行。间歇气举的间歇气举的注气时间和注气量注气时间和注气量一般一般由由时钟驱动机构或电子驱动时钟驱动机构或电子驱动进行控制进行控制。间歇气举井的生产是不连续的

29、。间歇气举井的生产是不连续的。连续气举适用于产液指数和井底压连续气举适用于产液指数和井底压力高的中高产量井。力高的中高产量井。间歇气举适用于井底压力低、产液间歇气举适用于井底压力低、产液指数较高的油井。指数较高的油井。连续气举井在油层供液能力下降、连续气举井在油层供液能力下降、井底液量聚集太慢时，常会转为间歇气井底液量聚集太慢时，常会转为间歇气举。举。图图 间歇气举举升过程间歇气举举升过程 (3)(3)(3)(3)腔式气举腔式气举腔式气举腔式气举 是一种是一种是一种是一种闭式气举闭式气举闭式气举闭式气举、间歇气举间歇气举间歇气举间歇气举。实实实实行行行行腔腔腔腔室室室室气气气气举举举举时时时时

30、，注注注注入入入入气气气气进进进进入入入入腔腔腔腔室室室室后后后后位位位位于于于于被被被被举举举举升升升升液液液液体体体体之之之之上上上上，在在在在注注注注入入入入气气气气进进进进入入入入油油油油管管管管前前前前液液液液体体体体段段段段塞塞塞塞的的的的速速速速度度度度就就就就已已已已经经经经达达达达到到到到或或或或接接接接近近近近举举举举升升升升速速速速度度度度，从从从从而而而而可可可可以减少注入气的窜流，也就是减少了注入损失。以减少注入气的窜流，也就是减少了注入损失。以减少注入气的窜流，也就是减少了注入损失。以减少注入气的窜流，也就是减少了注入损失。大大大大多多多多数数数数腔腔腔腔室室室室气

31、气气气举举举举装装装装置置置置可可可可分分分分为为为为双双双双封封封封隔隔隔隔器器器器及及及及插插插插入入入入式式式式单单单单封封封封隔隔隔隔器器器器两两两两类类类类。主主主主要要要要用用用用于于于于井井井井底底底底压压压压力力力力低低低低，采采采采油指数高的油井。油指数高的油井。油指数高的油井。油指数高的油井。A A A A、双封隔器腔室气举、双封隔器腔室气举、双封隔器腔室气举、双封隔器腔室气举 进行气举时：进行气举时：进行气举时：进行气举时：a.a.地面控制器和腔室阀打开。地面控制器和腔室阀打开。地面控制器和腔室阀打开。地面控制器和腔室阀打开。b.b.井液通过打开的固定阀和带眼短节进入腔室

32、。井液通过打开的固定阀和带眼短节进入腔室。井液通过打开的固定阀和带眼短节进入腔室。井液通过打开的固定阀和带眼短节进入腔室。c.c.此此此此时时时时排排排排泄泄泄泄孔孔孔孔打打打打开开开开，使使使使分分分分离离离离的的的的溶溶溶溶解解解解气气气气能能能能从从从从靠靠靠靠近近近近腔腔腔腔室室室室顶顶顶顶部部部部位位位位置置置置进进进进入入入入油油油油管管管管，避避避避免免免免低低低低压压压压气气气气被被被被压压压压缩缩缩缩在在在在腔腔腔腔室室室室顶部而阻碍井液进入。顶部而阻碍井液进入。顶部而阻碍井液进入。顶部而阻碍井液进入。d.d.从从从从地地地地面面面面注注注注入入入入的的的的气气气气体体体体在

33、在在在井井井井下下下下打打打打开开开开工工工工作作作作阀阀阀阀，从从从从腔腔腔腔室室室室内内内内聚聚聚聚集集集集的的的的液液液液体体体体上上上上部部部部进进进进入入入入，并并并并压压压压缩缩缩缩腔腔腔腔室室室室内内内内的的的的液液液液体体体体段段段段塞进入油管柱内，最后将液体段塞举升到地面。塞进入油管柱内，最后将液体段塞举升到地面。塞进入油管柱内，最后将液体段塞举升到地面。塞进入油管柱内，最后将液体段塞举升到地面。这这这这种种种种气气气气举举举举装装装装置置置置能能能能确确确确保保保保集集集集液液液液容容容容积积积积大大大大，同同同同时时时时对对对对地地地地层层层层作用的回压最小。作用的回压最

34、小。作用的回压最小。作用的回压最小。B B、插入式单封隔器腔室气举、插入式单封隔器腔室气举 井下安装有专用的腔室气举工作阀、排泄井下安装有专用的腔室气举工作阀、排泄阀及阀及集液腔室集液腔室。这种装置通常可用来代替双封隔器腔室气这种装置通常可用来代替双封隔器腔室气举装置用于裸眼完井或长射孔井段的油井，以举装置用于裸眼完井或长射孔井段的油井，以确保最大限度地利用现有的井底压力。确保最大限度地利用现有的井底压力。但插入式单封隔器装置的尺寸较小，这样但插入式单封隔器装置的尺寸较小，这样就影响了它的使用效率。就影响了它的使用效率。（4 4）柱塞气举）柱塞气举 柱塞气举是一种特殊类型的间歇气举柱塞气举是一

35、种特殊类型的间歇气举方式，是靠柱塞推动上部的液柱向上运动，方式，是靠柱塞推动上部的液柱向上运动，防止气体的窜流和减少液体的回落，提高防止气体的窜流和减少液体的回落，提高气体举升效率。气体举升效率。柱塞气举管柱的最下端为油管卡定器，柱塞气举管柱的最下端为油管卡定器，上部为缓冲弹簧，用来缓解柱塞下行的冲上部为缓冲弹簧，用来缓解柱塞下行的冲击力，再上部为柱塞。击力，再上部为柱塞。柱塞气举井井口有防喷管和手动捕捉柱塞气举井井口有防喷管和手动捕捉器，用来回收和下入柱塞。器，用来回收和下入柱塞。图图图图 柱塞气举装置柱塞气举装置柱塞气举装置柱塞气举装置油管卡定器油管卡定器油管卡定器油管卡定器缓冲弹簧缓冲弹

36、簧缓冲弹簧缓冲弹簧举升气体举升气体举升气体举升气体油管油管油管油管套管套管套管套管刷式柱塞刷式柱塞刷式柱塞刷式柱塞液体段塞液体段塞液体段塞液体段塞补充气管线补充气管线补充气管线补充气管线至分离器至分离器至分离器至分离器气动薄膜阀气动薄膜阀气动薄膜阀气动薄膜阀时间周期控制器时间周期控制器时间周期控制器时间周期控制器防喷管防喷管防喷管防喷管三通三通三通三通手动捕捉器手动捕捉器手动捕捉器手动捕捉器双针压力记录仪双针压力记录仪双针压力记录仪双针压力记录仪总阀门总阀门总阀门总阀门压力表压力表压力表压力表3 3、气举井下装置、气举井下装置 1 1）井下注气管柱）井下注气管柱 分单管注气管柱分单管注气管柱和

37、和多管注气管柱多管注气管柱。A A、单管注气管柱单管注气管柱开开开开式式式式管管管管柱柱柱柱：底底底底部部部部敞敞敞敞开开开开，没没没没有有有有封封封封隔隔隔隔器器器器和和和和单单单单流流流流阀阀阀阀，用用用用于于于于不不不不能能能能使用封隔器的井中。使用封隔器的井中。使用封隔器的井中。使用封隔器的井中。半半半半闭闭闭闭式式式式管管管管柱柱柱柱：下下下下面面面面有有有有封封封封隔隔隔隔器器器器，但但但但没没没没有有有有单单单单流流流流阀阀阀阀，封封封封隔隔隔隔器器器器的的的的作作作作用用用用是是是是防防防防止止止止地地地地层层层层液液液液体体体体进进进进入入入入封封封封隔隔隔隔器器器器以以以以

38、上上上上注注注注气气气气部部部部位位位位，主主主主要要要要用用用用于于于于连续气举。连续气举。连续气举。连续气举。闭闭闭闭式式式式管管管管柱柱柱柱：下下下下部部部部有有有有封封封封隔隔隔隔器器器器和和和和单单单单流流流流阀阀阀阀，可可可可防防防防止止止止注注注注气气气气进进进进入入入入地地地地层层层层，主主主主要用于间歇气举要用于间歇气举要用于间歇气举要用于间歇气举B、双管注气管柱、双管注气管柱 多管注气多管注气多管注气多管注气：可同时进行多层开采，下部为一单管封隔器，上部为一双管封隔器。：可同时进行多层开采，下部为一单管封隔器，上部为一双管封隔器。：可同时进行多层开采，下部为一单管封隔器，上

39、部为一双管封隔器。：可同时进行多层开采，下部为一单管封隔器，上部为一双管封隔器。（2)2)气举阀气举阀 气气举举阀阀是是气气举举采采油油系系统统的的关关键键部部件件，主主要要是是用用启启动动注注气气压压力力，把把井井内内液液面面降降至至注注气气点点的的深深度度，并并在在此此深深度度上上以以正正常常工工作作所所需需的的注注气气压压力力按按预预期期的产量进行生产的产量进行生产。气举阀基本上是一种井下压力调节器。气举阀基本上是一种井下压力调节器。阀的设定压力在由阀的设定压力在由弹簧弹簧或或波纹管充气波纹管充气来调节。来调节。启闭控制方式有：启闭控制方式有：A A、套管压力控制套管压力控制 B B、油

40、管压力控制油管压力控制 C C、油管和套管压力两者共同控制油管和套管压力两者共同控制目前常用的气举阀是：目前常用的气举阀是：A A、充气波纹管式气举阀、充气波纹管式气举阀 B B、弹簧负载式气举阀、弹簧负载式气举阀（1 1）注入压力）注入压力(气力气力)操作气举阀操作气举阀 A A、工作原理工作原理 注入压力操作气举阀通常也叫注入压力操作气举阀通常也叫套套压操作阀压操作阀，是最常用的气举阀。它是一，是最常用的气举阀。它是一种由注入气压力作用在波纹管有效面积种由注入气压力作用在波纹管有效面积上使阀打开的气举阀，其工作原理如右上使阀打开的气举阀，其工作原理如右图所示。图所示。注入压力作用在大面积上

41、，生产注入压力作用在大面积上，生产压力作用在小面积上。压力作用在小面积上。B B、开启气举阀平衡方程式、开启气举阀平衡方程式 开开启启气气举举阀阀时时，力力平平衡衡方方程程式式（阀阀的开启公式）：的开启公式）：式中式中 p pbtbt气举阀在不同井温下腔室内充气压力，气举阀在不同井温下腔室内充气压力，MPaMPa；p pc c作用于波纹管的注气压力，作用于波纹管的注气压力，MPaMPa；p pt t阀嘴处的生产压力，阀嘴处的生产压力，MPaMPa；A Ab b波纹管有效面积，波纹管有效面积，mmmm2 2；A Av v阀嘴有效面积，阀嘴有效面积，mmmm2 2 。式中式中1-A1-Av v/A

42、/Ab b和和A Av v/A Ab b值由制造厂家提供值由制造厂家提供C、结构、结构 分分固定式固定式和和可投捞式可投捞式。主要由主要由充气腔室充气腔室、波纹管波纹管、阀杆阀杆及及阀嘴阀嘴和和单流阀单流阀组成。组成。（2）生产压力（液力）操作气举阀）生产压力（液力）操作气举阀 A、工作原理工作原理：生产压力作用在生产压力作用在大大面积上，面积上，注入压力作用在注入压力作用在小小面积上面积上。生产压力操作气举阀，通常也叫生产压力操作气举阀，通常也叫油压操油压操作阀作阀，是一种对生产压力，是一种对生产压力(油管压力油管压力)比较敏感比较敏感的气举阀，它的打开和关闭主要由阀深度处的的气举阀，它的打

43、开和关闭主要由阀深度处的油管压力所决定。生产压力操作阀油管压力所决定。生产压力操作阀主要应用主要应用在：在：(1)采用同一环空气源的多层气举；采用同一环空气源的多层气举；(2)间歇气间歇气举；举；(3)注气点深、注气压力相对较低的井；注气点深、注气压力相对较低的井；(4)大尺寸油管井；大尺寸油管井；(5)地面注气压力低的井；地面注气压力低的井；(6)举升深度不清楚的井。举升深度不清楚的井。B、开启气举阀的力平衡方程式：、开启气举阀的力平衡方程式：关闭时关闭时pbt=pt式中：pc与阀嘴接触的注入压力，MPa；pt与波纹管接触的生产压力，MPa；pbt腔室内压力或弹簧负载力，MPa；Av阀嘴有效

44、面积，mm2；Ab波纹管有效面积，mm2。C、结构、结构 与注入压力操作阀基本相同（见右图）。不同之处在于生产压力操作阀具有一个反向阀座密封装置。这种反向阀座密封装置可以保证注入压力作用于小阀孔面积上，生产压力作用于波纹管大面积上。3 3）气举工作筒）气举工作筒 分为分为固定式工作筒和可捞式偏心工作筒固定式工作筒和可捞式偏心工作筒，主要用来安装气举阀。，主要用来安装气举阀。固定式工作筒固定式工作筒 气举阀装在筒外，调整阀时必须起出油管；气举阀装在筒外，调整阀时必须起出油管；偏心可投捞式偏心可投捞式 工作筒气举阀装在筒内，调整阀时可用专用投捞工具进行，不用起出油管。工作筒气举阀装在筒内，调整阀时

45、可用专用投捞工具进行，不用起出油管。（1 1）固定式工作筒）固定式工作筒 由油管短节和连接固定式气举阀的上、下凸缘接头组成，气举阀坐于两个凸由油管短节和连接固定式气举阀的上、下凸缘接头组成，气举阀坐于两个凸缘之间，通过凸缘与油管连通。缘之间，通过凸缘与油管连通。（2 2）可投捞式偏心工作筒）可投捞式偏心工作筒 A、标准型偏心工作筒标准型偏心工作筒 由主体、偏心块、扶正体等部分组成。在阀筒外由主体、偏心块、扶正体等部分组成。在阀筒外侧壁上侧壁上(即套管壁方向即套管壁方向)有进气孔，其下部与油管内腔有进气孔，其下部与油管内腔连通。主体横断面成椭圆形，主体一侧有一个侧孔，连通。主体横断面成椭圆形，主

46、体一侧有一个侧孔，作为安装可投捞式气举阀的位置。作为安装可投捞式气举阀的位置。B、套管采油用偏心工作筒、套管采油用偏心工作筒 阀筒在内侧壁上，即在油管方向有进气孔，其下部阀筒在内侧壁上，即在油管方向有进气孔，其下部与油、套管环空连通。与油、套管环空连通。4)偏心投捞工具偏心投捞工具 为投捞式偏心气举阀配套使用工具。为投捞式偏心气举阀配套使用工具。（1）偏心投捞工具组合）偏心投捞工具组合 (2)(2)投捞器投捞器5)5)柱塞气举井下工具柱塞气举井下工具 A、柱塞、柱塞 采用尼龙毛刷软密封结构，内有一单采用尼龙毛刷软密封结构，内有一单流阀。起举升液体的作用。流阀。起举升液体的作用。B、卡定器、卡定

47、器 起限定活塞运动深度的作用起限定活塞运动深度的作用 C、缓冲器、缓冲器 安装在卡定器上面，用以缓冲柱塞下安装在卡定器上面，用以缓冲柱塞下落井底的力，同时用来撞击阀杆，关闭柱落井底的力，同时用来撞击阀杆，关闭柱塞内部网孔。塞内部网孔。D、井口防喷盒、井口防喷盒 缓冲柱塞上升至井口的冲击力和避免缓冲柱塞上升至井口的冲击力和避免撞击柱塞内的阀，以打通柱塞通道，使柱撞击柱塞内的阀，以打通柱塞通道，使柱塞顺利下落，塞顺利下落，捕捉气举阀。捕捉气举阀。6)6)压缩机压缩机 7 7）时间周期控制器）时间周期控制器 间歇气举用来设定和调节注气时间和注气循环周期，有机械时和电子时。间歇气举用来设定和调节注气时

48、间和注气循环周期，有机械时和电子时。8)8)气动薄膜阀气动薄膜阀 与时间周期控制器配合，用于控制注气量的大小或开关注气管线。与时间周期控制器配合，用于控制注气量的大小或开关注气管线。9）注气压力控制阀）注气压力控制阀 稳定注气压力稳定注气压力三、三、三、三、气举采油地面流程及设备气举采油地面流程及设备气举采油地面流程及设备气举采油地面流程及设备 1 1地面工艺流程地面工艺流程地面工艺流程地面工艺流程 气举采油的高压气源有两种：气举采油的高压气源有两种：气举采油的高压气源有两种：气举采油的高压气源有两种：一种是利用高压气井提供的天然气一种是利用高压气井提供的天然气一种是利用高压气井提供的天然气一

49、种是利用高压气井提供的天然气 优优优优点点点点是是是是充充充充分分分分利利利利用用用用天天天天然然然然能能能能量量量量，投投投投资资资资少少少少;缺缺缺缺点点点点是是是是随随随随着着着着气气气气井井井井压压压压力力力力的的的的下下下下降降降降，需需需需要要要要不不不不断断断断地地地地调调调调整整整整气气气气举举举举阀阀阀阀的的的的设设设设计计计计数数数数据据据据，当当当当气气气气井井井井压压压压力力力力下下下下降到一定程度时，气举采油将被迫停止。降到一定程度时，气举采油将被迫停止。降到一定程度时，气举采油将被迫停止。降到一定程度时，气举采油将被迫停止。气举原理及气举设备气举原理及气举设备气举原

50、理及气举设备气举原理及气举设备 第二种是用压缩机增压气举第二种是用压缩机增压气举第二种是用压缩机增压气举第二种是用压缩机增压气举，这是目前应用最普遍，这是目前应用最普遍，这是目前应用最普遍，这是目前应用最普遍的一种方式。的一种方式。的一种方式。的一种方式。1 1）利用高压气井做气源的地面工艺流程利用高压气井做气源的地面工艺流程利用高压气井做气源的地面工艺流程利用高压气井做气源的地面工艺流程 将将将将一一一一口口口口或或或或多多多多口口口口高高高高压压压压气气气气井井井井的的的的天天天天然然然然气气气气集集集集中中中中进进进进行行行行处处处处理理理理后后后后，再再再再分分分分到到到到气气气气举举