连续气举优化配气数学模型的建立及应用

气举是中原文东油田的主要采油方式。针对该油田连续气举开发过程中出现的注入气利用效率低、综合效益差的问题,建立了在供气能力有限时的优化配气数学模型,并给出了解析法求解过程。现场试验表明,应用该技术可以实现连续气举井的合理配气并提高油井产量,适合在油田推广应用。     

文东油田气举采油现状分析

气举采油作为一个重要的人工举升方式,已经在国内外各油田被采用。文东油田13区块采油方式使用气举方式,在气举采油技术中,气举配气系统是很重要的,文东油田气举配气系统在计量精度上以及天然气利用率等问题上还存在诸多问题。针对这一问题,对文东气举采油配气自控系统进行了研究,研发了专用控制器,实现了低产量油井和高产量油井的配气控制方法,总结了配气自控系统在气举采油中的应用及前景。     

新型气举采油注气计量自控装置的研制和应用

中原油田是国内气举采油方式应用较早、规模最大的油田，但其配气工艺水平的滞后一直制约着气举采油效率的提高。针对这一问题，开发研制了气举采油配气计量自控装置。文章阐述了装置的工作原理、功能以及应用情况。     

优化理论在连续气举系统配气中的应用

采用优化理论确定优化连续气举系统配气方案，可从系统获得最佳经济效益。提出了连续气举单井经济动态模型及经济动态曲线制作方法，建立了以连续气举系统内所有井的日工作现金收入之和最大为目标函数的优化配气数学模型，介绍了模型的求解方法。根据数学模型和求解方法，编制了优化配气的程序。用它对一个实例系统进行了给定供气量下的优化配气计算。结果表明，根据优化理论确定优化配气方案是合理、可行的。     

区块优化配气技术在让纳若尔油田的应用

让纳若尔油田目前有气举井283口,压缩机供气能力与气举井的需气量基本处于平衡状态。为在压缩机数量不增加的情况下扩大气举规模,需要开展气举井系统优化配气技术研究,提高目前整个让那若尔油田的举升效率。本次配气优化以整个气举区块为研究对象,以有限的供气量为约束条件,以整个区块产量最大化为目标,对全油田149口井进行了整体优化配气模拟计算,现场实际调整气量井数达137口,日增油达227.5 t,日节约气量16.1×104m3,取得显著节气增油效果。     

用混合罚函数法求解气举区块优化配气模型

论述了气举区块优化配气的发展现状,分析了各种类型的气举特性曲线,完善了区块优化配气模型,并建立了与区块优化配气模型形式相同的油田优化配气数学模型.提出了一种求解非线性优化配气数学模型的新方法——内点法和外点法相结合的混合罚函数法,用牛顿-拉斐森方法求解了非线性方程组,并对估计初始注气量的最大配气量法进行了修正.以中原油田四区气举井为例,根据其气举特性曲线类型得出了4种气举配气方案.应用提出的新方法对各种方案进行了优化配气计算,优选出了最佳的配气方案.     

连续气举单元多目标优化配气方法

本文建立了以从连续气举单元获得日产油量和日工作现金收入最大为多目标的优化配气数学模型。用“线性加权和”法求解该模型可得到最优配气方案。据此编制了优化配气计算程序。给出了对一个含有７口连续气举井的单元的配气计算实例。结果表明，该方法比单目标优化配方方法更适合我国石油生产实际。     

气举井组及油田优化配气方法研究

概述了气举井组优化配气的发展现状,分析了各种类型的气举特性曲线的特点。考虑到现场的实用性和合理性,将单井最大产油量值前的气举特性曲线数据拟合为二次多项式方程,并定义井组特性曲线为井组注气量与井组最大产油量的关系曲线。完善了井组优化配气模型并建立了油田优化配气非线性数学模型,并提出了一种求解非线性优化配气模型的新方法——惩罚函数法,为了提高模型的求解速度,提出了一种估计初始注气量的新方法——最大配气量法。惩罚函数法能处理等式约束与不等式约束,收敛速度通常只受初始注气量的影响。应用提出的新方法求解了井组及油田配气数学模型,并给出优化配气算例。     

优化配气技术在气举采油中的应用

以南堡油田为例,本文简要分析了优化配气技术在气举采油中运用的具体情况。     

运用高压气举工艺开采深的含硫油井

一种创新的高压氮气气举工艺设计的运用，使得北佛罗里达州Ｊａｙ／ＬＥＣ油田的几口井得以恢复生产。从该油田的三次采油注气工程中获得的氮气用于该油田首次连续氮气气举系统，使得一些很深的气举井恢复生产。该工艺技术适合深的高含水、含硫油井采用连续氮气举升系统生产的独特气举要求。该项目的设计未局限于常规人工举升工艺技术。而是利用油田注气工程中现有的氮气解决气源问题。此高压氮气举升工艺可使一些应用常规烃类气体气     

柱塞气举技术在低压高油气比井中的应用分析

新疆油田公司石西油田作业区一些高气液比井和积液气井生产一段时间后不能连续自喷生产,调开生产时气量较大,无法采用常规抽油方式生产。通过引进柱塞气举技术,进行参数优化设计和现场施工,有效地延长了油井自喷期,取得了比较好的效果。     

判断气举井稳定生产的新方法

关于气举井的稳定生产，前人已经建立了一些稳定准则，但国内油田收集的油井数据表明，当气举凡尔工作在临界流态时，Alhanati稳定准则不能准确预测气举井生产是否稳定。文中建立了一个新的气举井稳定准则。该准则将摩阻因素考虑进油管压力梯度的计算过程中去，形成了包含描述气举凡尔特征的Kvt和Kvc系数的新稳定准则。油田数据证实新的稳定准则在预测气举井稳定性方面更准确。     

阿尔及利亚Zarzaitine油田气举工艺优化

阿尔及利亚Zarzaitine油田除少量高气油比井自喷生产外,93.7%的油井均采用气举采油。为此,在地面建有两套供气系统保证连续注气,最下一级气举阀为空阀并作为注气工作阀,地面注气压力的变化不会出现注气点上移问题,具有较好的适应性;采用了闭式气举管柱,较好地实现了油层保护和作业质量控制,通过产液量、油压和套压来分析诊断气举井工况,方法简单且方便,每口井都有相应的最优注气量,气举井产液量高、效果好。阿尔及利亚Zarzaitine油田的气举采油工艺技术对提高国内工艺水平具有指导意义。     

天然气压缩机气举工艺在苏里格气田的应用

针对苏里格气田部分气井井底积液严重导致无法正常生产的现状,研发了排量达6×10~4m~3/d的车载式天然气压缩机,设计了全封闭式的增压气举工艺流程。现场应用表明:该设备操作方便、安全环保、施工费用低;有效实现了7口水淹井复产,为低压低产气井提高采收率探索了一条新途径。     

撬装压缩机气举辅助泡排工艺试验与效果评价

靖边气田气井普遍表现为低渗、低压、低产的"三低"特点,气井生产到一定程度后不同程度地产出地层水,随着气井的压力和产气量逐渐降低,导致气井携液能力下降,无法实现自喷带液生产,气井生产后期泡沫排水采气效果逐渐变差。靖边气田气井普遍含有H2S、CO2等腐蚀性气体,机械气举排水采气工艺无法长期有效实施。为此根据靖边气田泡沫排水采气工艺应用和气井生产实际,在靖边气田开展了撬装压缩机气举辅助泡沫排水采气工艺试验。试验结果表明,该项排水采气工艺对于水淹气井复产和产水气井连续助排效果明显,为低压、低产的水淹井、弱喷产水气井排水采气探索出了新的排水采气工艺措施。     

酸洗+气举诱喷技术在涠洲6-1油田石炭系储层的应用

介绍了一套适合于南海北部湾海域涠洲6-1油田石炭系灰岩储层的酸洗工艺,对涠洲6-1-A1h/A2h井酸洗原理、处理依据、施工工艺进行了详细说明,针对这两口井实施的酸洗+气举诱喷技术均取得了成功并获得了理想的产量,对今后南海类似油田的开发具有一定的借鉴意义。     

靖边气田同站高压井气举排水采气工艺流程改造效果分析

随着鄂尔多斯盆地靖边气田的不断开发,低压弱喷产水气井逐渐增多,部分产水气井需要采取助排措施。针对气田产水现状及其站场多井高压集气、多井集中注醇的工艺特点,借鉴天然气连续循环气举技术成功应用的经验,开展了同站高压井气举排水采气工艺技术试验：从同一集气站高低压气井并存、高低压井井口相距较远的现状出发,对站内流程进行改造,并加设一段高压管线,将高压井的高压气引入低压弱喷产水气井的油套环空,且连续注入,实现连续气举排水采气。多口气井的现场试验表明：工艺流程改造简单、现场实际操作应用方便,相比井口压缩机气举更加经济,当气举气量大于0.5×10⁴ m³/d时,就能够基本满足同站高压井气举排水采气工艺要求,气举气量大于1×10⁴ m³/d时,气举效果良好,有效地提高了低压弱喷气井的利用率和开井时率,维持了弱喷气井的平稳生产。     

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美国Amoco公司和巴西Lima等人分别在几口枯竭油井中进行了称为Ball Pump和Pig Lift的间歇球塞气举试验。实践证明，采用U型双管柱（一注一采），随注入气流投入球塞，在举升气液相间形成固体界面，有效地防止液体滑脱，其增油节气效果十分显著。我们开展的球塞连续气举实验也充分证实了这一结论。文章针对低压低效连续气举井普遍存在的液相滑脱损失严重的核心问题，提出了描述球塞连续气举系统举升管柱中气、液、球三相流动的理论和数值模拟方法。数学模型考虑了流体流动状态的瞬变性和气液两相流特性，模型的数值化处理采用长度和时间的有限差分方法。以川西南威远气田威100井为例，计算分析了举升过程中各物理量随时间的变化规律，对比分析了常规气举和球塞气举的滑脱损失，并对投球频率进行了优选。这一理论研究成果为开展新型球塞连续气举现场选井和工艺设计提供了必要的技术手段。     

常压页岩气井自生气气举技术

针对常压页岩气藏压后初期不具备自喷生产条件及电潜泵频繁卡泵停机问题,研究了常压页岩气井自生气气举技术。利用本井自生气作为气源,通过气举降低管柱内液体密度的原理,实现了常压页岩气井连续性排采。介绍了自生气气举井口流程和气举工艺管柱,进行了气举井注气压力敏感性分析和气举排液采气工艺设计。PYHF-3井现场试验表明,该井措施后日产液51.37 m3,日产气17 424.65 m3。常压页岩气井自生气气举技术将为常压页岩气井的连续性排采提供新的技术支持。