自噴采油就是原油從井底舉升到井口,從井口流到集油站,全部都是依靠油層自身的能量來完成的。是壹種依靠天然能量的采油方式。
自噴井生產系統中,原油從地層流到地面分離器,壹般要經過四個基本過程(圖5.3):
(1)油層滲流——原油從油層到井底的流動。當油井井底壓力高於油藏飽和壓力時,流體為單相流動(在油層中沒有溶解氣分離出來);當井底壓力低於油藏飽和壓力時,油藏中有溶解氣分離出來,在井底附近形成多相流動。井底流動壓力可以通過更換地面油嘴而改變。油嘴放大,井底壓力下降,生產壓差加大,油井產量增加。在大多數情況下,油層滲流壓力損耗約占油層至井口分離器總壓力損耗的10%~40%。
圖5.3 自噴井的四種流動過程示意圖
所謂油嘴,指的是采油樹上用於控制油井流量的部件。它安裝在翼閥與出油管線之間。油嘴也可以用來控制氣舉井的註氣量和註水井的註水量。它分為固定式和可調式兩種:固定式油嘴內裝有可更換的零件,這個零件具有固定的小孔,用來節流;可調式油嘴則有壹個由外部控制的可變面積的小孔和壹個與之對應的小孔面積指示機構。
(2)井筒流動——從井底沿著井筒上升到井口的流動。自噴井井筒油管中的流動物質壹般是油、氣兩相或油、氣、水混合物。其流動狀態比較復雜,必須克服三相混合物在油管中流動的重力和摩擦力,才能把原油舉升到井口,繼續沿地面管線流動。井筒的壓力損耗約占總壓力損耗的40%~60%。
(3)油嘴節流——原油到井口之後通過油嘴的流動。油氣到達井口通過油嘴節流的壓力損耗,與油嘴直徑大小有關,通常約占總壓力損耗的5%~20%。
(4)地面管線流動——沿地面管線流到分離器、計量站。這個過程中的壓力損耗較小,約占總壓力損耗的5%~10%。
觀察井下各種液體、氣體流動和變化情況的“眼睛”是儀表。儀表分為油壓表、氣壓表、水壓表、溫度表。
自噴采油的基本設備主要包括井口設備及地面流程主要設備。井口設備主要有:套管頭、油管頭、采油樹。總體來講,自噴采油井井口設備簡單、操作方便、油井產量高、采油速度高、生產成本低,是壹種最佳的采油方式。