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你知道油井自噴原理是什麽嗎?

你知道油井自噴原理是什麽嗎?

發布日期:2019-03-25 作者:翊成網絡z 點擊:

打開油層投入生產後,石油就從油層流向井內。但油井能否自噴,與油層原始的能量儲存及驅油能量的大小有關,同時也和油從油層流向井內所要克服的阻力大小有關。

(一)自噴井的能量來源

原油在油層中處於高壓之下,當打開油層以後,油層中的原油在油層壓力作用下,克服油滲流阻力流向井底。原油從油層流到井底後具有的壓力稱為井底流壓。井底流壓是繼續舉升原油的動力。當油井流壓比較高時,流壓不僅能平衡井筒液柱重力,而且能克服垂直流動的摩擦阻力將油流舉升到井口,並進入集油管線。在這種情況下油井自噴的能量來源是油層壓力。油井中呈單相(或油、水兩相)流的情況很少。大多數的自噴井是油、氣兩相或油、氣、水三相垂直管流。當流壓低於飽和壓力時,則整個油管內為氣、液兩相流。如果井底流壓高於飽和壓力而井口壓力低於飽和壓力時,則井中存在兩個區域,下麵呈單相流,上麵是液、氣兩相流,分界麵基本在飽和壓力點。在高壓下溶入油中的天然氣分離出來以後,隨著油、氣流沿井筒上升,壓力逐漸降低,已分離出來的氣體不斷膨脹,氣體彈性膨脹能量是自噴井能量來源的另一重要方麵。

(二)自噴井的能量消耗

原油從油層流到計量站,一般經過4 種流動過程:沿油層流入井底;從井底沿井筒流到井口;通過油嘴;沿地麵管線流到計量站。每一種流動過程都要消耗能量。

油、氣在井筒中的流態自下而上可分為5 種。

(1)純油流 此段井底流壓高於飽和壓力,氣體溶解在油中,油流為單相流動。在一般情況,油流速度低,摩擦損失較小。

(2)泡流 此段井筒內流壓稍低於飽和壓力,少部分氣從油中分離出來,以小氣泡狀態存在於油中。由於氣泡所占油管斷麵的比值很小,流速也不大,所以氣泡從油中容易滑脫,滑脫損失很大,這時摩擦損失很小。

(3)段塞流 此段井筒內壓力進一步低於飽和壓力,氣體進一步膨脹,小氣泡合並成大氣泡,使井筒內出現一段油、一段氣的柱塞狀態。這時氣體的膨脹能量得到很好地利用(像活塞作用),對油有很大的舉升力,滑脫效應很小。

(4)環流 隨著氣體的繼續分離和膨脹,氣體的柱塞不斷加長,逐漸從油管中心突破,形成中心為連續的氣流,靠近管壁為液流的狀態。此時氣流上升速度增大,油、氣之間的摩擦也同時增大,氣體帶油能力仍很高。

(5)霧流 當氣體繼續增加,中心氣柱完全占據了油管斷麵,液流以極小的液滴分散在氣柱中。這時氣體的膨脹能表現為以很高的流速將油帶到地麵,這時摩擦很大。從上所述可知,並罰中自下而上滑脫損失逐漸減小,摩擦損失逐漸變大。自噴井的能量來源有兩種:地層壓力和氣體膨脹能量。隻有當地層所具有的能量足夠克服4 個流動過程中所遇到的阻力時,油井才能自噴。


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