【石油天然气行业标准(SY)】 连续气举采油井设计及施工作业

中华人民共和国石油天然气行业标准SY/ T 581093
连续气举采油井设计及施工作业激探开
标准化所
资料专用章
1993-09-09发布
中国石油天然气总公司
1994-03-01实施
主题内容与适用范围
设计原则
气举井设计
气举阀调试
气举井管柱结构
气举井工.艺流程
施工推备
作业程序
10 安全质量控制
附录A
流动压力曲线图版（补充件）
附录B
油管内压力分布计算方法（参考件)次
1主题内容与适用范围
中华人民共和国石油天然气行业标准连续气举采油井设计及施工作业SY/ T 581093
本标准规定了气举采油井设计原则、气举井设计，气举阀调试，管柱结构，气举井工艺流程，施工准备、作业程序及安会质量控制。本标准适用于油丑连续气举采油井的设计和施工作业。2术语
2.1连续气举
将地面高压天然气通过井下气举阀连续汁人油井所产液体中去，由于气体混入使所产液位减小密度：从而降低整个液柱对并底的回压，在一定的地层压力下使更多的层液体流人寸底，并被举升到地面的逆续开采方式。
2.2气举阀
气举阀是气举采润的关键部件，它是-种压力开关阅，当气举阀外界压力达到阅的启儿止力值时，气举阀被打污。通常井下套管的高压注入气打开气举阀，并通过阀嘴注人油管内油并所产液体中。
2.3 气举二作简
连接于油管杜中的、固定放置气举阀的专用短节，2.4油管效应
气举户气举阀嘴下游的油管压力对儿启气举陶的套管压力值的影响。2.5注人气液比
每举升产出Im波体，所需消耗的在标推状态下的单位注人气，3设计原则
设计注人气液比：在油生产条件许可的范围内要求最小。3.2综合考虑注气压力、并深、产量、作业同期及经济效益，下人气举阀6～9级为宜。3.3并深在2500m内的井，最下一级的偏心气举工作筒下至油层顶上部100m内。3.4流压高}-5MPa且日产液重高于30m的油≠适合连续气举。4气举井设计
4.1设计依据
设计依据的油井数据项包措：
2.油井深度，m
b.注人气相对密度;
c，原袖密度，ku/m:
d．水的密度，kg/m;
c.设计日产液量，m/d
t.泊并含水率，%；
中国石油天然气总公司1993-09-09批准1994-03-01实施
g.生产油压，MPa;
h 注气压力，MPa;
i压并液压力梯度：MPam:
j井口温度，℃：
k.底温度，c;
1.地层气液比、m／m
m.并底静压，MPa。
4.2 设计计算步骤
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4.2.1、根据淮并数据，利用（1）计算设计产液量下的油并并底流压Pp2
式中：“并底流压t下的设计产液量，m/d井底流压为零时最大产量，m，dQmar
流动效率；
PR平坞油层压力，MPai
井底流压，MPa.
4.2.2根据地层气液比及并底流压通过查图版i见附录A（补充件）|确定油井流动压力弹度由线4.2.3利用注气压力、气体密度和注气温度按式（2）计算注入气压力梯度曲线P24Pp = p, × e 16.26(4s2+ L8Tz)或简化公式为：
PL=PXE
式中：
在深度L处的套管注人气压力，MPa；地面注气压力：MPa；
自然对数的底，为2.71828
注人气相对密度；
深度、m;
苹均井温，℃；
251 ×-4
在平均温和平均气玉力下注人气的压缩因子，推荐值为Z一0.8～1。2
4,2.4根据油非生产数据、经多方面综合考虑、确定油片生产总气液比然后查图版见附录A（补充件！确定泄井气举时流乐梯度曲线P。如果需要计算气举并压力梯度，推荐来乃的公式见附录B(够考件)。
4.2.5选择生产气举阀嘴压举一般为0.5MPa左右。利用P:、P：内三条梯度曲线，即可知道注气点深度(双图J)。
4.2,6根据压十没的密度确定压开液压力梯度出线P4。汇并静压不同，压并液静液简不间，一股取静液面为季
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4.2.7按式（3）计算第1级阀的下人深度L（m），P,Pi
式中：院一
地面注气压力，MPa;
生产油压，MPa
G,-压井液压力梯度，MPa/m。
注气点
压力.MPa
图1连续气举设图解示菌图
4.2.8根据井口及并底温度计算并温梯度曲线8.T
4.2.9根据生产总气液比计算所需的最大日注人气量1再根据注人气密度及阀位处温度进行气量校正。接式（4)计算校正后标准状态下的白汀:气量Q（m/d)。Q=Q,×c,
C = 0.0544Vr(1.87+ 523.7)
中: c
温度校正系数；
注人气相对密妻：
井下阀位处温度，，
4.2.10根据注气山力曲线，第1级阀处套管压力即为润并下启开压力P根据H注气量Q、按式（5）计算气举阀嘴子直径D.4.2.11
式中：D-
阀嘴直径：mm;
日注气量、m2d:
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D=@/132.6pkin
井下气举阀启开压力值，MPa；
为重复计算时相同项下标，依款取1．2，3、4、．.4.2.12按式（6）计算第2级及以下各级阀深度、Lrt
式中：Lun
P- 0.35- Ao- Pmno + Lin]- [1G,
第级气举阀深度：m
一第（+1）级气举阀的深度，m:地面注气压力，MPa;
一总附加油管效应【第三级开始有)：F,
第级阀的最小油管压力【即阀位处生产流压，由得出，MPa：汪气压力梯度，由p得出：MPa／m：4.2.13按式（7）计算最大油管压力Pmax(nMPa。Pmax(i)
Ln[P,- 035- 4u+ E,× Lu n- PlLo+ li
4.2.14按式（8）计算总附加油管效应4(+1)A./A
Ay+1)=(Pmx(n- Pran)× (-A,)
式由：
第级阀嘴「的有效面积，mm3
气举阀波纹管的有效面识，mmu;4.2.15按式（9）计算第2级阀以下井下启开压力值Pk1+ 1) = Pr(+ 1)
式中：Pwa+r
各级阀并下启开压力值：MPa:
各级阀阅位处套管压力值，MPa；(r+ t)
Ptr = P,+ F,× Lcn
4.2.16按式（10）计算气举阀波纹管腔室在井下位置时匹力值Pa(MPa，Pbn= Pain(1-
4.2.17根据阀立处温度查表1确定氮气温度校正系数C，（20℃）。(5)
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以20芒为基础的氮气温度修正系数G
按式（11）计算气举阀腔室压力：即他面充气压力值Petr’MPa.c
080元
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Pen= Pun × C.
4.2.19按式（12）计算气举阀地面打开压力值Poun’MPalPan
Pon\-A,TA,
4.2.20按4.2.8～4.2.14条重复计算第3级及以下气举阀下入深度数据，使L达注气点以：并深在25001m内的井：采用云按捞式偏心气举工艺，应使最未一级气些阀下至油层顶上部：00m内4.2.21按 4,2.15～4.2.19条重夏计算每级阀的地面打开压力值 Pa(m5气举阀调试
5.1气举阀技术要求
5.1.1气举阀外型光滑无斑点，直径为25mm：波纹管焊接接口光滑。耐内压15MPa。5.1.2
整体耐压40MPa
可投捞式气举阀V型密封圈与工作简密封段试压40MPa无渗漏。波纹管气门芯在波纹管充压10MF后，用泄压杠敲击泄压50次以上，气门芯不渗不漏波纹管腔室充压10MPa，经15kh以上压力不变气举阀打于压力值在20℃7MPa时，开关压力差小于0.0.5MPa。视嘴兵有系列通径。从3至7mm间可供选择，整体达到耐腐蚀的要求
阀关闭：阀嘴上游气压6MPa，阀嘴渗气量用肥水试每分钟应少于10个气施。可推荐采用投捞式气举阀、气举工作筒。气举阀调试装置
依其图
调试阁
鼠气源
低压气泵
调试套
调节阁
举阀调：装道（见图2）主要包括：①压力衰
充气阀
充气接头
调试装置示意图
恒温水裕
泄旺阀
高压管
a.气一台：工作压力0.1-0.8MPa.具有定压停泵性能：6
b.高压氮气源：压力10MPa以上；SY/ T 5810--93下载标准就来标准下载网
c.调试台：调试气举阀启开压力值、d、压试验台：有1：100比例泵，用低压气可将高压管中消水加压到40MPae.恒温水浴；
f.折装工作台：折装气举阀。
5.3调试程序
5.3.1打开恒温水浴开关：启劲水浴搅拌器，把水湿调在恒定20℃，并用标准湿度计检测。5.3.2做好各项准备工作，把高压氮气引到调试台供气控制阀前，并把耐压试验台高压管及水箱加满清水.
5.3.3取出气举阀打开气门芯丝堵，放出波纹管腔室内余气压力。5.3.4打开气举各部螺纹接头，从外观上检查各部零件应无变形，无损伤，无锈蚀5.3.5按设要求选用各级气举阀嘴径并上好螺丝，做好阀序号标记。5.3.6把需调试的气举阀放人恒温水浴内，约15min5.3.7把气举阀从恒温水浴内取出，拧在调试台的充气接头上，关闭调试阀，打开充气阀，缓慢汀开供气阀门，注意观察标准压力表的充气压力值、直至达到该级阀的地面充气力值e然后关闭供气阀，打开效空阀，使压力归零、取下气举阀放回水浴中。逐个给气举阀波纹管腔室充气，充气压力不低于规定值。
5.3.8将已充氮气的气举阀放在水浴中15min后取出插人启开压力源试套筒内，上盾定螺母，关闭充气搁，打开调试阀，缓慢打并高压氮气供气阀。仔细观察标准压力表值，至气举阀开启。启！压力值高于Pen时，可用泄压杆轻轻鼓击气门芯顶杆，泄放波纹管内氮式压力，直到启升压力符合设讠：要求。Pou允许误差上0.01MPa，然后关闭供气阀，打无放空阀，使压力归零，从调试套简中取出气举阀逐个调试，首率全部调试完毕。5.3.9把调好的气举阀放人耐压试验台的高压管中，上好密封死堵，5.3.10启动低压气泵，比例泵的低压气源压力调至0.4MPa.观高压管内压力上升情况、直至达到40MPa时停泵，稳定20min，5.3.11
5.3.12泄放高压管内压力，使其归零，卸下密封死堵，最出气鉴阀，放在恒温水浴内。5.3.135min 后从水浴中取出气举阀，摘人启开压力调试衰简内，拧上固定螺母，遵慢打师供气阀，细观察压力表值：至气举阀启并。此启开压力值同耐压试验前启开俏租，误差小于0.03MPa，视为合格：依全部调试完。5.3.14调试后拧二气门芯丝堵：可捞式气举阀上好V型密封圈，挖上打捞颈，涂上薰油，投人气举工作简中、并在气举工作简上写上序号和下井深度。6气举井管柱结构
气举井管柱分三种结构（见图3)：一般连续气举通常采用半闭式装置。a.开式装置：同白喷井管栏，仅在油管柱上装有气举工作筒。适用于商产能并：结垢法：含站并及套管变形井。
．半闭式装置：同开式装置柜比，最末一级气举阀的下部装有机裁式封隔器，使套管注人压力不作用于油层，适用于连纹气举。心闭式装置：同半闭式装置比，在油管尾部多装一个单流阀，适用于间歇气举。F式
1逃气
7气举井工艺流程（见图4）
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气塔阀
封隔器
半闭式
单流阀
气举并管柱结构示意图
7.1气举并的注人气温度应使注人气不结流，否则要有加热装置（如水套炉）7.2单并汁气管线要设置注人气压力控制阀，如定压阀，角式节流阀或可调汕嘴。7.3单井注气管线要安装注人气计量仪表，如涡轮流量计或双波纹管差压流量计油外
联合处蕴站天燃气
致针压力计
天赞气净化站
统量计
定压阀
HEH网
加热护
气举险
二油层
气外输
关热气压缩机站
油气计量站
加热炉
高压气分配间
图4气举采油工艺流径示意图
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7.4并口装油套压压力记录仪，如双针压力计7.5气举升应安装固定放喷管线。7.6安装清蜡装置,
7.7气举并不安装生产油嘴、
8施工准备
8.1按照施工设计书对施工井进行现场及井况调查，保证正带作业条件。8.2井架系统应对中并口，连接牢固，绷绳固定可靠8.3升场设备摆放方便合理，符合安全要求8.4气举并压并作业时，压升液用罐必须清洁8.5气举工作筒搬运必须轻拿轻放，不准摔碰，9作业程序
9.1压井
9,1.1配制符合设计要求的压并液。气举升不适会用泥浆压并。9.1.2“一般油并采用循环压卡，医并要求连续进行，中途不停泵。充分循环后测得逃出口三并液性能一致时，淳泵。
9.1.3关并稳定 30111i，扩开井口无溢流：压并完毕,9.2起泗營
9.2.1拆御井口，御松并退出油管昱挂器顶丝。9.2.2试提准管头，观察指重表指示，不允许超≠架负荷硬提，提了动应查明原因冉处理9.2.3平稳操作，起完管柱，做乳不碰、不挂、不掉，9.2.4
起出油管揽先后顺序摆放在油管桥上。10根一组整齐摆放。9.2.5从并内起出的油管，必须用蒸汽冲洗干净、并逐根检查：油管锈蚀、损坏及螺纹不合大得再用。
9.2.6起出的气萃工作筒应送有关单位进行检查、维护、贮存9.3并下处理
根据井况进行必要的探砂面、冲砂、井下打捞等井下处理作业。9.4通井
9.4.1气举并下管柱前必须通井。9.4.2中12411m套管的气举并，用:18m的通井规通并。通井深度要达到最末一级气举工作简下部。9.4.3
9.5记管柱
油管要丈量长度三次，做好记录。误差小于0.02%为合格。9.5.2
测量气举工作简长度，
按设计要求的每级气举阀深度、封器深度配置好气举井管柱，9.6下管柱
下管杠过中要清利所有油管螺纹，并涂上螺纹密封脂。9.6.2
下油管要做到平稳操作，扶止对扣，并按规定扛矩上紧油管螺纹，并下封隔器按规烂深度和操作要求搞好座封气举工作筒按设计下井深度和序号正确连接。下完管柱，坐好油管悬挂器，上紧顶丝、装并几，连接流程管线，逆行交并9
10安全质量控制
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10.1所有泊管、油管螺纹及油管悬挂器，井口法兰不准有渗漏。10.2并口放喷管线应丰固锚定。10.3作业全过程井场必须保持清洁：严防并内混人脏物和落物。10.4压井液必须清净，压井过程中要经50国左右的滤网过滤。10.5封隔器座必须准确可靠、保证案封。10.6并下气举工作筒深度按要求误差不准大于2ml。气举工作筒行邦下工具间距必须大于10m10.7
10.8偏心式气举工作筒上下位置不准顺倒。10.9
一放油管悬挂器必须小心，注意不要碰坏环型密封，10.10
作业过程要注意人身安全，防止井口，地面设备摄坏。10.11
整理施工记录，编写施工总结。10
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