【正文】 控制式氣舉閥作為卸載閥。該閥在油套壓差較小時呈開啟狀態(tài)，當油套壓差大于一定值時自動關(guān)閉。圖 46 波紋管式氣壓閥原理圖［］[10] [10]西南石油大學 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計28 氣舉閥相關(guān)參數(shù) [12](1)氣壓閥的氣室壓力 (1)dgtpRp???　　　　　　　　　 　(48)式中 —環(huán)空注氣壓力，MPa；gp　　 R—氣舉閥閥孔面積與風包面積之比， ；/vbA?　　 t—閥處油管壓力；(2)60℉下的氣室壓力 (60)ddtpC?℉ (49)式中 —氮氣壓力隨溫度變化的修正系數(shù)，查相應(yīng)圖表可得。tC(3)氣舉閥打開壓力 1dvotpTEFR?? (410)式中 —油管效應(yīng)系數(shù)， 。TEFT(4)氣舉閥關(guān)閉壓力 vcdp? 　 　 (411)(5)試驗架打開壓力 (60)(60)1dtroR?℉℉ 　　　 (412)(6)閥孔尺寸選擇海上油田完井誘噴與生產(chǎn)一體化設(shè)計29氣舉閥閥孔尺寸主要根據(jù)注氣量確定。氣舉閥閥孔尺寸可根據(jù)閥上、下游壓力按氣體嘴流公式或相應(yīng)圖版選擇。氣體嘴流公式 [13]為： 當 時，為臨界流動。對于臨界流動，嘴流最大氣流量為：112?????????kP (413)? ???????????????????????當 時，為亞臨界流動。對于亞臨界流動，嘴流氣流量為：112?????????kP (414)???????????????kkgsc pkZTdpq 121212408.?式中： qsc—通過油嘴的體積流量（標準狀態(tài)下），10 4m3/d； p—壓力，MPa； d—嘴眼直徑，mm； T—溫度，K； 下標 2 分別表示嘴前、嘴后位置。需要說明的是，閥尺寸不可太小，否則不能通過足夠的氣量。同時，在許多采用氣舉的油田，都有一套實用于油井的標準化閥孔確定方法（圖版法），使得閥孔直徑的選擇存在差異。經(jīng)過對比，圖版閥確定的油嘴直徑比計算法確定的油嘴直徑略小。氣舉設(shè)計的流程圖如圖 4－7。西南石油大學 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計30圖 4－7　氣舉設(shè)計流程圖海上油田完井誘噴與生產(chǎn)一體化設(shè)計315 實例計算 基本數(shù)據(jù)本文以潿洲 114 油田 A2 井為設(shè)計對象，該井基本參數(shù)為：（1）產(chǎn)層平均深度 2150m；（2）IPR 參考同層位鄰井資料：平均地層壓力 、飽和壓力 、采液指數(shù) ；（3）根據(jù)平臺設(shè)備能力，最大注氣壓力為 10MPa；（4）根據(jù)平臺工藝流程，要求井口油壓≥ ；（5）參考前期投產(chǎn)井：原油相對密度 ，天然氣相對密度 ，壓井液相對密度為 ，氣油比 170 m3/m3，含水 42％，原油配產(chǎn) 200m3/d，產(chǎn)層中部溫度為℃，梯度 ℃/100m。（6）W1 14A2 井身結(jié)構(gòu) ，見表 51。表 51 W11－4A2 井身結(jié)構(gòu)垂深（米） 測深（米） 井斜（度） 方位（度） N(+)，S()553 553 0 0 0561 561 1022 西南石油大學 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計32續(xù)表 51垂深（米） 測深（米） 井斜（度） 方位（度） N(+)，S() 1050 1263 1374 50 1997 2022 1612 2040 海上油田完井誘噴與生產(chǎn)一體化設(shè)計33續(xù)表 51垂深（米） 測深（米） 井斜（度） 方位（度） N(+)，S() 1833 2097 2150 2166 2975 3003 3033 誘噴與氣舉方式選擇由于海上平臺生產(chǎn)操作的特殊性，作業(yè)空間狹小，技術(shù)要求高。因而所選用的誘噴方式，一定要結(jié)合具體平臺的實際生產(chǎn)情況。由于潿洲 11－4 油田開發(fā)較早，現(xiàn)在的地層能量已相對不是很充足，故完井誘噴后，自噴期極短，根本沒法滿足實際生產(chǎn)要求。因此不能單獨僅考慮油井誘噴后進行自噴生產(chǎn)，在進行設(shè)計時，要考慮到誘噴后輔助以人工舉升生產(chǎn)。潿洲 11－4 油田于 1986 年就進行了試生產(chǎn)開發(fā)，在油田自噴生產(chǎn)階段結(jié)束后，主要依靠 2 口氣井提供的高壓氣進行氣舉生產(chǎn)，隨著西南石油大學本科畢業(yè)設(shè)計34地層的不斷開采，氣源壓力已不能夠滿足氣舉要求，部分井以壓縮機進行增壓注氣。故本設(shè)計中的 A2 井也采用氣舉生產(chǎn)，由于其產(chǎn)液量較高，油井供液能力較強，氣舉方式選擇連續(xù)氣舉。在誘噴方式選擇上，為了實現(xiàn)一體化設(shè)計，充分利用壓縮機設(shè)備及天然氣氣源，故誘噴方式也選擇氣舉誘噴。 連續(xù)氣舉設(shè)計（1）由于壓縮機的額定壓力為 10MPa，為了增加一定的安全系數(shù)，啟動壓力取=。ep（2）確定井底流壓根據(jù)油氣水三相滲流，采用 Petrobras 方法，利用公式(216)～(219)可得出井底流壓 =。wfp（3）選擇油管尺寸圖 5－1　井筒壓力分布油管內(nèi)徑是氣舉設(shè)計的重要參數(shù)。油管內(nèi)徑不同，多相垂直管流的壓力分布規(guī)海上油田完井誘噴與生產(chǎn)一體化設(shè)計35律就會不同，氣舉時應(yīng)選擇最佳的油管直徑。運用 MukherjeeBrill 兩相管流計算方法，計算不同油管直徑在不同產(chǎn)液量時的井筒壓力分布，如圖 5－1。再將井底流壓與產(chǎn)液量的關(guān)系作于圖上，其與油井 IPR 曲線的交點即為生產(chǎn)協(xié)調(diào)點，如圖5－2。根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中原油配產(chǎn)量及含水率確定產(chǎn)液量為 349m3/d,根據(jù)圖中可得當油管內(nèi)徑為 (3″)時，為最佳協(xié)調(diào)點。因而油管尺寸選擇 。其管壁粗糙度取 。圖 52　選定油管尺寸（4）確定注氣點深度以根據(jù) Petrobras 方法算出的井底流壓值()為起點，用 MukherjeeBrill 兩相流算法算出注氣點以下的油管流壓分布，如圖如圖 5－3，并將其作于 PH 圖上。在地面深度為零處，注氣壓力為 9MPa，由公式(41)算出環(huán)空注氣壓力分布。由環(huán)空注氣壓力分布曲線與注氣點以下的油管流壓梯度曲線相交，得出平衡點，再沿流壓梯度線向上移動 得注氣點深度為 1821m，如圖 5－4。西南石油大學本科畢業(yè)設(shè)計36圖 5－3　注氣點以下的井筒壓力分布圖 5－4　確定注氣點 （5）氣舉閥型號：QJFT－350T－2，安裝方式為投撈式。海上油田完井誘噴與生產(chǎn)一體化設(shè)計37（6）具體設(shè)計結(jié)果匯總?cè)绫?5－1：表 5－1　連續(xù)氣舉設(shè)計結(jié)果編號 1 2 3 4 5布閥深度(m) 886 1252 1549 1821 1934注氣壓力(MPa) 注氣量(10 4m3/d) 閥嘴直徑(mm) 閥處溫度(℃) 閥處油壓(MPa) （閥處，dvcp?MPa） （60℉ ，MPa)d (MPa) (60℉，MPa) TEF R 1－R 結(jié) 論38結(jié) 論本文結(jié)合潿洲 11－4 油田的具體實際情況，對 A2 井進行了完井誘噴及生產(chǎn)一體化設(shè)計，通過本次設(shè)計，掌握了連續(xù)氣舉設(shè)計的具體設(shè)計過程，特別是對井筒的氣液兩相流壓降模型有了詳細的了解。由此設(shè)計得出的結(jié)論如下：（1）由于海上平臺生產(chǎn)操作的特殊性，作業(yè)空間狹小，技術(shù)要求高。因而，陸上油田所采用的誘噴方式及采油方式并不都適合于海上油田。同時，海上油田產(chǎn)量一般較高，且井型大多數(shù)為定向井和水平井，因而采油方式主要為電潛泵采油和氣舉采油。在具體設(shè)計時，要根據(jù)油田的實際生產(chǎn)情況情況作出篩選。本設(shè)計就是結(jié)合 W11－4 油田的實際情況，誘噴方式及生產(chǎn)方式都選用氣舉，從而實現(xiàn)了很好的一體化設(shè)計。（2）針對于那些地層能量相對較弱的海上油田，實行誘噴、生產(chǎn)一體化設(shè)計從而實現(xiàn)連噴帶舉，這是可行的。這能充分利用地層能量及人工舉升能量來滿足油田的實際生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效益，盡快的回收初期投資。設(shè)計的關(guān)鍵在于如何協(xié)調(diào)好誘噴和生產(chǎn)之間的關(guān)系，實現(xiàn)真正的一體化設(shè)計。（3）油井的流入動態(tài)是進行氣舉設(shè)計的基礎(chǔ)，要準確的得到油井流入動態(tài)，必須確定是單相油流還是氣液兩相流，或油氣水三相流；井身類型是垂直井，還是定向井或水平井。（4）井筒氣液兩相流動壓降的計算是氣舉設(shè)計的關(guān)鍵，其結(jié)果直接影響到后面的布閥設(shè)計。目前計算傾斜管管流壓降較好的模型為 MukherjeeBrill 模型。該模型不但適用于斜井，而且還適用于垂直井。 （5）最后運用 MukherjeeBrill 傾斜管兩相流壓降模型和連續(xù)氣舉設(shè)計方法，完成了 W11－4A2 井的誘噴與生產(chǎn)一體化氣舉設(shè)計。最后，由于時間有限，故設(shè)計中對井筒里的溫度預測作了簡化處理。同時，由于水平有限，設(shè)計中難免存在缺點和不足之處，懇請評委老師多多見諒和指證！謝 辭本文至始至終是在楊志副教授的悉心指導下完成的。從選題、文獻調(diào)研、關(guān)鍵謝 辭39技術(shù)思路及論文結(jié)構(gòu)等各個方面都傾注了導師大量的精力和心血。在遇到技術(shù)困難向?qū)熣埥虝r，導師總是誨人不倦、不厭其煩的為我細心講解，使我豁然開朗。應(yīng)該說沒有導師的熱切關(guān)懷，我的論文就不可能順利的完成。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度及高度的責任感使我終身難忘，這是學生今后工作和生活中的學習榜樣。在此，謹向?qū)熤乱宰钫\摯的感謝！在此論文的編寫過程中，得到了室友及專業(yè)同學的支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝！同時也要感謝博學樓期刊閱覽室及圖書館的老師們在查閱資料時所給予的幫助！最后還要感謝我的家人在四年的學習和生活給予我的關(guān)心和幫助，他們是我堅強的后盾！參考文獻40參考文獻[1] . 北京:[2] 謝梅波，趙金洲，:石油工－14 [3] . 北京:[4] (上冊). 北京:[5] . 北京:[6] . 北京:[7] 張榮軍，(自然科學版).2022，37(1):123126[8] 王海濤，伊向藝，.2022，27(6):740742[9] 廖銳全，汪崎生，.《第十屆全國水動力學術(shù)論文集》.[10] (2):2428[11] 王鴻勛，:[12] (上冊).[13] (卷三). 北京:136[14] Beggs H. D. and Brill J. P., A Study of Twophase Flow in Inclined Pipes, JPT (May 1973):60771[15] Vogel J. V. Inflow Performance Relationship for solution Gas Wells， JPT. Jan， [16] Fetkovich， Isochrronal Testing of Oil Wells， [17] Mukherjee H. and Brill J. P. Pressure Drop Correlations for Inclined TwoPhase Flow， J. energy Res. Tech. (Dec, 1985):545549[18] James Lea, Henry V. Nickens, Michael Wells. Gas Well 參考文獻41Deliquification. Gulf Professional