一种小直径排水采气管柱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种小直径排水采气管柱，涉及油气田采气技术领域，特别涉及一 种低成本的小直径排水采气管柱。
【背景技术】
[0002] 国内绝大部分低压低产气井在生产过程中，会有烃类凝析液或地层水流入井底。 生产初期，地层压力大，携液能力强，产出水会随采出气带至地面。随着气井生产年数的增 加，地层能量自然减弱，使得气井携液能力越来越差，采出气会因流速过小而达不到连续携 液的要求，导致井筒内积液不断增多，井底回压不断增大，有时甚至会将气井完全压死以致 关井，直接影响到气井的产量和开采率。另外，随着井筒积液的增加，管柱的腐蚀会加剧，严 重影响气井的运行安全和使用寿命。因此，选择合适的排水采气技术，及时将井筒积液排 出，恢复气井正常生产十分重要。
[0003] 目前常用的排水采气技术主要有：泡沫排水采气、连续油管排水采气、柱塞气举、 气举复产等，这些技术均有各自的特点和适用环境。如泡沫排水采气技术，虽然应用十分 广泛，但主要是对于那些具有一定地层压力且产量大于〇. 8X 104m3/d的积液气井效果明 显，措施后产气量增幅约为30%左右。柱塞气举和气举复产技术主要适用于产气量小于 0. 3 X 104m3/d的积液气井或着水淹停产气井，产气量增幅可达50%以上。连续油管排水采 气技术，是通过缩小油管直径，来提高井筒中气流的携液能力，从而达到有效排出井底积液 的目的，该技术对于产气量在〇. 3-0. 8 X 104m3/d的积液气井有明显优势，可以使气井产量 增幅70%以上，油套压差降低3. 6MPa。从以上几种技术的对比可以看出，连续油管排水采气 技术的增产效果最为明显，是目前最具潜力的排水采气技术之一。但是，由于连续油管的价 格较高，且需要配套专业的作业工具，单井施工费用一般在45万元以上，很大程度上限制 了该技术的应用和推广。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种低成本的小直径排水采气管柱，提高气井携液能力， 及时将地层水从井筒排出，恢复气井产能,延长生产期,管柱成本仅为连续油管的40-50%。
[0005] 本发明的具体技术内容如下：
[0006] -种小直径排水采气管柱由无缝管（1)和接头（2 )组成，无缝管（1)的材质有两 种：一种为45#碳钢，所述的45#碳钢化学成分(质量分数)为：C042-0. 50%、Si0. 17-0. 37%、 Μη0· 50-0. 80%、Cr 彡 0· 25%、Ni 彡 0· 30%、Cu 彡 0· 25%、S 彡 0· 35%、P 彡 0· 35%、其余 Fe ;另一种 为5083铝合金无缝管，所述的5083铝合金化学成分(质量分数)为：Mg4. 0-4. 9%、Si2-3. 8%、 FeO. 4%、CuO. 17%、Μη0· 3-1. 0%、Cr0.0 5-0. 25%、Ζη0· 25%、TiO. 15%、其余 A1。所述小直径排 水采气管柱的规格为Φ 38 X 4mm。
[0007] 小直径排水采气管柱的接头（2)通过管端热处理、墩粗、车扣、检测等工序加工而 成，扣型选择油管常用梯形螺纹，最大抗拉伸载荷可达350kN，抗内压能力达65MPa，气密封 性能良好。
[0008] 对Φ 38 X 4mm管柱的拉伸强度进行校核，45#碳钢的最小屈服强度为353MPa，5083 铝合金的最小屈服强度为211MPa。按照平端管油管公式，油管的单位质量W pe为：
[0009] Wpe=3. 14* P * (D-t) t (公式 1)
[0010] 式中，P为油管密度，45#钢密度为7.80g/cm3,5083铝合金密度为2.72g/cm 3;D为 油管外径；t为油管厚度。
[0011] 由公式1可以得出，45#碳钢管单位长度质量为：3. 33kg/m ;5083铝合金管单位长 度质量为：1. 16kg/m。由此可知，在屈服强度范围内，油管的最大下深H为：
【主权项】
1. 一种小直径排水采气管柱，其特征在于：由无缝管（I)和接头（2)组成，材质分为2 种，一种为45#碳钢，一种为5083错合金； 所述小直径排水采气管柱的规格为Φ 38 X 4mm 当井深< 3000米时，全井段采用45#碳钢无缝管（1)及其接头（2)，采用接单根方式下 入； 当井深> 3000米时，管柱采用组合方式下入，井筒上部采用45#碳钢无缝管（1)及其 接头（2);下部采用5083铝合金无缝管（1)及其接头（2)，采用接单根方式下入，两种油管之 间采用绝缘接头过渡，避免电偶腐蚀发生。
2. 根据权利要求1所述的小直径排水采气管柱，其特征在于： 所述的45#碳钢化学成分质量分数为：C042-0. 50%、SiO. 17-0. 37%、MnO. 50-0. 80%、 Cr 彡 0· 25%、Ni 彡 0· 30%、Cu 彡 0· 25%、S 彡 0· 35%、P 彡 0· 35%、其余 Fe。
3. 根据权利要求1所述的小直径排水采气管柱，其特征在于： 所述的5083铝合金化学成分质量分数为：Mg4. 0-4. 9%、Si2-3. 8%、FeO. 4%、CuO. 17%、 Μη0· 3-1. 0%、Cr0.0 5-0. 25%、Ζη0· 25%、TiO. 15%、其余 Al。
【专利摘要】本发明涉及一种小直径排水采气管柱；它是由无缝管（1）和接头（2）组成，材质分为2种，一种为45#碳钢，一种为5083铝合金，当井深≤3000米时，全井段采用45#碳钢无缝管（1）及其接头（2），采用接单根方式下入；当井深＞3000米时，管柱采用组合方式下入，井筒上部采用45#碳钢无缝管（1）及其接头（2）；下部采用5083铝合金无缝管（1）及其接头（2），采用接单根方式下入，两种油管之间采用绝缘接头过渡，避免电偶腐蚀发生；该管柱的排水采气功能与连续油管相当，但成本仅为连续油管的40-50%，它是通过缩小气井的采气通道，提高气井携液能力，及时将地层水从井筒排出，恢复气井产能，延长生产期。
【IPC分类】E21B17-00, C22C38-42, C22C21-08
【公开号】CN104632091
【申请号】CN201310573757
【发明人】奚运涛, 慕立俊, 付钢旦, 杨全安, 李琼玮, 李明星, 董晓焕, 程碧海, 李慧, 张振云
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月15日