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你知道油井自喷原理是什么吗?

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你知道油井自喷原理是什么吗?

发布日期:2019-03-25 作者:翊成网络z 点击:

打开油层投入生产后,石油就从油层流向井内。但油井能否自喷,与油层原始的能量储存及驱油能量的大小有关,同时也和油从油层流向井内所要克服的阻力大小有关。

(一)自喷井的能量来源

原油在油层中处于高压之下,当打开油层以后,油层中的原油在油层压力作用下,克服油渗流阻力流向井底。原油从油层流到井底后具有的压力称为井底流压。井底流压是继续举升原油的动力。当油井流压比较高时,流压不仅能平衡井筒液柱重力,而且能克服垂直流动的摩擦阻力将油流举升到井口,并进入集油管线。在这种情况下油井自喷的能量来源是油层压力。油井中呈单相(或油、水两相)流的情况很少。大多数的自喷井是油、气两相或油、气、水三相垂直管流。当流压低于饱和压力时,则整个油管内为气、液两相流。如果井底流压高于饱和压力而井口压力低于饱和压力时,则井中存在两个区域,下面呈单相流,上面是液、气两相流,分界面基本在饱和压力点。在高压下溶入油中的天然气分离出来以后,随着油、气流沿井筒上升,压力逐渐降低,已分离出来的气体不断膨胀,气体弹性膨胀能量是自喷井能量来源的另一重要方面。

(二)自喷井的能量消耗

原油从油层流到计量站,一般经过4 种流动过程:沿油层流入井底;从井底沿井筒流到井口;通过油嘴;沿地面管线流到计量站。每一种流动过程都要消耗能量。

油、气在井筒中的流态自下而上可分为5 种。

(1)纯油流 此段井底流压高于饱和压力,气体溶解在油中,油流为单相流动。在一般情况,油流速度低,摩擦损失较小。

(2)泡流 此段井筒内流压稍低于饱和压力,少部分气从油中分离出来,以小气泡状态存在于油中。由于气泡所占油管断面的比值很小,流速也不大,所以气泡从油中容易滑脱,滑脱损失很大,这时摩擦损失很小。

(3)段塞流 此段井筒内压力进一步低于饱和压力,气体进一步膨胀,小气泡合并成大气泡,使井筒内出现一段油、一段气的柱塞状态。这时气体的膨胀能量得到很好地利用(像活塞作用),对油有很大的举升力,滑脱效应很小。

(4)环流 随着气体的继续分离和膨胀,气体的柱塞不断加长,逐渐从油管中心突破,形成中心为连续的气流,靠近管壁为液流的状态。此时气流上升速度增大,油、气之间的摩擦也同时增大,气体带油能力仍很高。

(5)雾流 当气体继续增加,中心气柱完全占据了油管断面,液流以极小的液滴分散在气柱中。这时气体的膨胀能表现为以很高的流速将油带到地面,这时摩擦很大。从上所述可知,并罚中自下而上滑脱损失逐渐减小,摩擦损失逐渐变大。自喷井的能量来源有两种:地层压力和气体膨胀能量。只有当地层所具有的能量足够克服4 个流动过程中所遇到的阻力时,油井才能自喷。


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