气举采油技术在渤中26-3油田的应用

徐 航，张笑龙，刘政伟，张俊杰，夏 望

(中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 天津300452)

1 气举采油技术现状

随着石油开采技术进入高速发展阶段，先进的技术不断应用到采油作业中，促使油田对采油工艺技术及采油机具设备提出了更高的需求，并且为气举采油技术提供了发展的机会和条件。

1.1 气举采油的概念

在油气田开发初期，地层油气藏压力足够的条件下，油田可使用自喷开采的方式。但随着油田的不断开发，必须通过补充地层能量来提高油气采收率。

气举采油是一种人工举升的采油方式，其原理是：向油套环空(或油管)注入高压气体，通过装在油管上的气举阀将天然气连续不断注入油管，使油管内的液体与注入的高压天然气混合，降低井筒液体的密度，减少液柱对井底的回压，在井底流压和气体膨胀功的作用下，将液体携带至井口。气举采油是最接近自喷采油的一种人工举升方法。

气举采油，一般在油管管柱上安装若干气举阀，从井下一定深度开始，每隔一定距离安装一个，气举采油井下管柱示意如图1 所示。

图1 气举采油管柱示意图Fig.1 Schematic diagram of gas lift oil production string

自喷采油时，油流在上升的过程中，液柱压力越来越低，油流中的溶解气不断膨胀，液体密度降低，从而降低井底流动压力，增大油层和井底的生产压差，使油井自喷。气举采油的实质与自喷生产相同，只不过是通过人工方法，把压缩气体注入油管中，从而降低井底流动压力，使油井获得足够的生产压差而继续生产。

气举所用的气体可以是氮气或天然气。一般来说氮气成本高，所以气举采油中常用天然气作为气源。常规气举采油系统都是设计成气体可重复循环使用的气举流程，将生产过程中从分离器出来的低压气(加上补充的外来气源)进行压缩，重新注入油井以举升井中的液体，这就是闭式循环气举采油系统。

1.2 气举采油的特点

气举采油是一种最能充分利用油藏中天然能量的人工举升方法，它具有以下特点。

1.2.1 所适应的产量变化范围非常广泛

这一点特别适应于海上油田生产，因为海上油田的探井少，对油藏认识浅，当实际油藏动态与预测相差较远时，其他人工举升方法无法进行，需要起油管柱重新设计。而气举采油可以通过调节注气阀深度、注气量、注气压力来适应于不同产量的要求，故不需起油管柱。

1.2.2 投资维护费用较低

气举采油完井管柱在完井时下入井中，当油井产量下降时可以利用钢丝绳作业更换气举阀，继续进行气举采油。随着含水上升，地层压力下降，通过加深注气阀的深度和提高注气量来增加油井产量。这种作业不需起油管柱，不需要增加井下设备，费用低，整个作业费大幅低于常规起油管柱作业。

1.2.3 适用范围广

气举采油可以适应于大角度斜井、狗腿角大的井、出砂井、高气油比油井、结蜡结垢井。

1.3 气举采油技术局限性

气举采油必须要有足够气量以支撑整个生产过程，油田本身必须具备最低限量的溶解气才能气动气举；气举采油必须具有一定的井底流压，对低压井可能不适用；开采稠油和乳化液的油井不适应于气举采油；气举采油必须有单独的气层或可靠的气体供气管网供气；如没有天然气气层供气，需要建设高压压缩机和高压供气管线，一次性投资大。

1.4 气举采油技术类型

气举采油主要分为连续气举和间歇气举，此外还有腔式气举和柱塞气举，其实它们是间歇气举的特殊形式或延伸。

1.4.1 连续气举

高校学生管理工作与过去相比，产生了很大的变化。目前，高校学生管理工作仍存在一些问题。一方面，高校学生大数为九零后，思维活跃、性格叛逆、耐受力差，使得辅导员的管理工作具有一定的困难。另一方面，高校辅导员缺乏责任心，对学生的管理不到位等因素也严重影响了学生管理工作的开展。

连续气举顾名思义是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。如图2 所示，连续气举是通过注入气体与井中的液体混合，气体不断膨胀，降低液体密度，从而使油井连续稳定生产。连续气举可以是环空注气，油管出油；也可以反过来，油管注气，环空出油。后面这种方法只适应产量很高，利用油管生产无法满足产量要求的情况。连续气举生产管柱可以是开式(没有封隔器)、半开式和闭式(底部带固定单流阀)。开式由于液压不稳定，容易出砂，气举效率低，较少采用。

图2 连续气举采油示意图Fig.2 Schematic diagram of continuous gas lift oil production

1.4.2 间歇气举

间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面的液柱段举升到地面。间歇气举可以是半开式或闭式(有封隔器和单流阀)，一般采用闭式作为间歇气举。间歇气举由于时开时关，井底压力不稳定，油层容易出砂，同时地面处理设施液面波动大，操作控制难，间歇气举的效率也低。间歇气举采油如图3 所示。

图3 间歇气举采油示意图Fig.3 Schematic diagram of intermittent gas lift oil production

1.4.3 腔式气举

腔式气举是一种特殊的间歇气举，主要应用于低产能井。它的两种安装方法都是在下面形成一个集液腔包，以便有足够的液柱。它的排液和举升与间歇气举相似，不同的是当气举工作阀打开时，气体把环空(腔包)的液体往下推，由于下面有单流阀，迫使液体进入油管，气体把这段液柱举升到地面。这时地面控制阀关闭，工作阀也关闭。环空(腔包)通过泄压孔与油管压力平衡，防止气锁，这样腔包压力下降，单流阀打开，地层液体进入腔包。该过程不断循环进行腔式间歇气举。

1.4.4 柱塞气举

柱塞气举就是在举升的气体和液柱之间增加一个固体柱塞，防止液柱滑脱，以提高举升的效率。柱塞气举也是一种间歇气举方式，适用于井底流压低，相对于需要气举的深度而可利用的注气压力小的油井。柱塞气举还有一个优点，可起清蜡作用。

2 渤中26-3油田气举采油的应用

2.1 渤中26-3油田概况

气举用气来自WHPA 平台两口气井A3h 井和A11h 井。这两口气井开发中前期井口压力较高(7～11 MPa)，具备气举所需的气源和压力，因此开发中前期由高压气井直接供气。基础数据如表1 所示。

表1 渤中26-3油田基础数据Tab.1 Basic data of BZ26-3 oilfield

2.2 渤中26-3油田气举采油流程

WHPA 平台高压油气井节流调压后(经计算，节流过程无水化物生成)，通过高压生产管汇(操作压力为7 200～3 000 kPaA)进入高压生产分离器进行气液两相分离。高压分离器分离出的天然气一部分至气举分配管汇，满足气举用气，渤中26-3 油田生产流程示意如图4，设备参数见表2。

图4 渤中26-3 油田生产流程示意图Fig.4 Production flow diagram of BZ26-3 oilfield

WHPA 平台高压油气井的井口压力和注气井所需的注气压力，从表3 高压油气井的井口压力和气举采油井所需的气举压力中可以看出：2012—2018 年，高压气能够满足注气压力要求，因此高压生产/测试分离器及高压生产/测试管汇的操作压力确定为7 200 kPaA，气举气可以直接从高压分离器后引；2019—2020 年，高压气介于6～7 MPa，可以提供6 MPa 的气举气并直接外输，注气压力要求7 MPa 的生产井改用电潜泵开采。2021 年开始压力不够时，上高压气压缩机将气体增压至6.2 MPa，为注气压力要求6 MPa 的生产井提供气举气并外输。后期气量或气体压力不够时，气举井改用电潜泵采油。

表2 渤中26-3油田主要设备参数Tab.2 Main equipment parameters of BZ26-3 oilfield

表3 高压油气井的井口压力和气举采油井所需的气举压力Tab.3 Wellhead pressure of high pressure oil and gas wells and gas lift pressure required for gas lift production wells

3 渤中26-3油田气举采油应用效果评价

渤中26-3 油田属于边际油田，采油方式的优选直接影响油田的开发效益。

WHPA 平台油井日产量约为200 m3/d，气油比为44～330 m3/m3，适宜采用电潜泵和气举生产；由于渤中26-3 油田有两口气井，且中前期井口压力较高(7～11 MPa)，具备气举所需的气源和压力，油田开发中前期可由高压气井直接供气。当A3h 井和A11h井的井口压力下降时，还可利用外输压缩机的压缩为气举供气。

通过采用气举采油的方式：

①采收效率有较大提高，现场实施间歇气举5 口，在油井自喷能力下降的时候，通过采用间歇气举的方法，增加了产量。渤中26-3 油田A2h 井自2012 年9 月13 日产量呈现逐步下降，直至停喷，气举流程投用后，A2h 井气举效果良好，产液最高达140 m3/d，日增油 50 ～70 m3，截至目前 A2h 已累计增油约6 000 m3。预计年增油可达21 000 m3。

②通过利用本平台具有高压气井的优势，简化气举流程、减少气举设备，并且气举井再生产过程中减少动力、维修作业等费用，对于渤中26-3 油田这样的边际油田，更是大幅降低了建造及维护成本。

③气举采油无需井下抽油设备，从而有效避免了电潜泵所需的各项作业及材料费的支出。

4 结 论

对于油藏埋藏深，油气产量高的区块而言，可以使用连续气举采油工艺技术；对于地址情况复杂、油井渗透率低、供液能力较低的区块，可使用间歇气举采油工艺。气举采油技术为边际油田的开发提供了高效、低成本的方式，降低了油田开发成本、工程投资和操作费用。渤中26-3 油田的气举采油成功应用，取得了较好的经济效益，为气举采油技术在边际油田的应用积累了经验。