用于低压低产井的综合排水采气系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于低压低产井的综合排水采气系统，属于天然气开采设备设计制造技术领域。提供一种能有效的将排水采气介质输入采气面以下的积液段内，以有效的提高排水采气效果的用于低压低产井的综合排水采气系统。所述的综合排水采气系统包括可以伸入井筒采气面内的采气油管和套接在该采气油管外的油套管，还包括多功能输送装置和封隔器，末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置穿套在所述的采气油管中，所述采气油管与所述油套管位于井筒采气面一端的间隙通过所述的封隔器密封；用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，通过所述多功能输送装置在所述采气油管的配合下直接输入采气面以下的积液中。
【专利说明】
用于低压低产井的综合排水采气系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种综合排水采气系统，尤其是涉及一种用于低压低产井的综合排水采气系统，属于天然气开采设备设计制造技术领域。
【背景技术】
[0002]国内外绝大多数低产低压气井在生产初期，尤其是中后期，由于在气井中常有烃类凝析液或地层水流入井底，当气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水将完全被气流携带至地面。随着开采过程的进展，地层能量自然减弱，气液流速也随之降低，使得气体携液能力越来越差，无法有效将井底液体及时带至地面，导致井筒积液逐渐增多。由于积液的存在将增大对气层的回压，并限制其生产能力，有时甚至会将气层完全压死以致关井，使得生产无法正常进行，降低气井开采效率，从而影响整个气田开发的经济效益。因而，选择行之有效的排水采气工艺方法及时将井筒积液排出，恢复气井正常生产尤为重要。
[0003]目前，国内外广泛应用泡沫排水采气工艺技术来解决有水气藏的低压低产井井筒积液，提高采收率问题，但常规泡沫排水剂加注方式主要是通过井口采油树油套管直接加注，无法有效达到井筒积液段，严重影响排水效果，急需探索一种新型的排水采气方式来解决所面临的难题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种能有效的将排水采气介质输入采气面以下的积液段内，以有效的提高排水采气效果的用于低压低产井的综合排水采气系统。
[0005]为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种用于低压低产井的综合排水采气系统，包括可以伸入井筒采气面内的采气油管和套接在该采气油管外的油套管，所述的综合排水采气系统还包括多功能输送装置和封隔器，末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置穿套在所述的采气油管中，所述采气油管与所述油套管位于井筒采气面一端的间隙通过所述的封隔器密封;用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，通过所述多功能输送装置在所述采气油管的配合下直接输入采气面以下的积液中。
[0006]本发明的有益效果是:本申请通过设置一套多功能输送装置和一个封隔器，并使末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置穿套在所述的采气油管中，然后通过所述的封隔器将所述采气油管与所述油套管位于井筒采气面一端的间隙密封起来，以形成一个以油套管为主的采气通道。这样，用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，如气举排水采气用的高压气体、泡沫排水采气用的起泡剂均可以通过所述的多功能输送装置，在所述采气油管的配合下直接到达井筒积液段。当所述的排水采气介质到达井筒积液段后，如果排水采气介质为气举排用的高压气体时，沉积在井筒采气面以下的积液便可以在高压条件下举抬升、分散该积液，使其变成体积、质量均较小的水滴，达到随开采的气流一起带出井筒的目的；同理，如果排水采气介质为起泡剂时，直接进入积液中的起泡剂便可以与该积液溶合，细化积液，达到随开采的气流一起带出井筒的目的，进而达到有效的提高排水采气效果。
[0007]进一步的是，所述的多功能输送装置包括连续小油管，所述的综合排水采气系统还包括布置在所述低压低产井井口的采油树以及与该采油树连接的高压天然气储罐，所述的采气油管与所述的采油树连接，所述的连续小油管通过所述的采油树与所述的高压天然气储罐连接。
[0008]上述方案的优选方式是，所述的综合排水采气系统还包括含有CNG槽车和增压栗的加压系统，所述的加压系统通过所述的采油树与所述高压天然气储罐并联在所述的连续小油管的输入端。
[0009]进一步的是，在所述连续小油管的末端还布置有翻砂喷头。
[0010]进一步的是，所述的多功能输送装置还包括穿套在所述连续小油管内的中心油管，所述的综合排水采气系统还包括泡排组件，所述的中心油管通过所述的采油树与所述的泡排组件连接;泡排过程中，储存在所述泡排组件中的起泡剂通过所述的中心油管，在所述采油树的配合下直接到达井筒积液段。
[0011]上述方案的优选方式是，所述的泡排组件包括发泡剂罐、发泡定量栗和泡排撬，所述的发泡剂罐和所述的发泡定量栗均安装在所述的泡排撬上，所述的中心油管通过所述的发泡定量栗与所述的发泡剂罐连接。
[0012]进一步的是，所述的综合排水采气系统还包括负压抽吸装置，所述的负压抽吸装置通过所述的采油树与所述的采气油管连通。
[0013]上述方案的优选方式是，所述的负压抽吸装置包括多缸栗、喷射栗、卧罐和抽吸撬，所述的多缸栗、喷射栗和所述的卧罐均安装在所述的抽吸撬上，所述喷射栗的入口与多缸栗的出口相连，所述喷射栗的负压口与采油树的出口节流阀相联。
[0014]进一步的是，所述的综合排水采气系统还包括高压气液砂分离装置和高压气液分离装置，所述的高压气液砂分离装置和所述的高压气液分离装置顺序的连接在采油树的气体输出端上。
【附图说明】
[0015]图1为本发明用于低压低产井的综合排水采气系统的结构示意图。
[0016]图中标记为:采气油管1、油套管2、多功能输送装置3、封隔器4、连续小油管5、低压低产井井口 6、采油树7、高压天然气储罐8、翻砂喷头9、中心油管10、泡排组件I 1、发泡剂罐
12、发泡定量栗13、泡排撬14、负压抽吸装置15、喷射栗16、卧罐17、抽吸撬18、多缸栗19、高压气液砂分离装置20、高压气液分离装置21、增压栗22、CNG槽车23。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示是本发明提供的一种能有效的将排水采气介质输入采气面以下的积液段内，以有效的提高排水采气效果的用于低压低产井的综合排水采气系统。所述的综合排水采气系统包括可以伸入井筒采气面内的采气油管I和套接在该采气油管I外的油套管2，其特征在于:所述的综合排水采气系统还包括多功能输送装置3和封隔器4，末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置3穿套在所述的采气油管I中，所述采气油管I与所述油套管2位于井筒采气面一端的间隙通过所述的封隔器4密封;用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，通过所述多功能输送装置3在所述采气油管I的配合下直接输入采气面以下的积液中。本申请通过设置一套多功能输送装置3和一个封隔器4，并使末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置3穿套在所述的采气油管I中，然后通过所述的封隔器4将所述采气油管I与所述油套管2位于井筒采气面一端的间隙密封起来，以形成一个以油套管为主的采气通道。这样，用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，如气举排水采气用的高压气体、泡沫排水采气用的起泡剂均可以通过所述的多功能输送装置3，在所述采气油管I的配合下直接到达井筒积液段。当所述的排水采气介质到达井筒积液段后，如果排水采气介质为气举排用的高压气体时，沉积在井筒采气面以下的积液便可以在高压条件下举抬升、分散该积液，使其变成体积、质量均较小的水滴，达到随开采的气流一起带出井筒的目的；同理，如果排水采气介质为起泡剂时，直接进入积液中的起泡剂便可以与该积液溶合，细化积液，达到随开采的气流一起带出井筒的目的，进而达到有效的提高排水采气效果。
[0018]上述实施方式中，随着采气技术的进步，以及新型采气管线的应用，为了简化所述多功能输送装置3的结构，方便制造、安装以及更多的采用已有的管线，以避免投入新的研发成本，本申请所述的多功能输送装置3包括连续小油管5，所述的综合排水采气系统还包括布置在所述低压低产井井口 6的采油树7以及与该采油树7连接的高压天然气储罐8，所述的采气油管I与所述的采油树7连接，所述的连续小油管5通过所述的采油树7与所述的高压天然气储罐8连接;而为了最大限度的保证用于形成气举的高压气体气压的稳定，本申请所述的综合排水采气系统还包括含有CNG槽车(23)和增压栗22的加压系统，所述的加压系统通过所述的采油树7与所述高压天然气储罐8并联在所述的连续小油管5的输入端。这样，当所述高压天然气储罐8内的气体的压力足够时，可以直接用于气举采气，当所述高压天然气储罐8内的气体的压力降低不足以有效的进行气举采气时，可以通过所述的增压栗提高输入气体的压力，保证气举采气的有效进行。并与此相适应，为了将沉积的泥砂有效的随气流排出，本申请在所述连续小油管5的末端还布置有翻砂喷头9。这样，高压气体通过所述的翻砂喷头的喷射便可以使采气面的砂粒翻滚与气液混合，由连续小油管和采气油管的空间处高速带出井口。
[0019]进一步的，为了在采用泡排时，所述的起泡剂可以有效的直接输入井筒的采气面以下的积液中，所述的多功能输送装置3还包括穿套在所述连续小油管5内的中心油管10，所述的综合排水采气系统还包括泡排组件U，所述的中心油管10通过所述的采油树7与所述的泡排组件11连接;泡排过程中，储存在所述泡排组件11中的起泡剂通过所述的中心油管10，在所述采油树7的配合下直接到达井筒积液段。此时所述泡排组件11的优选结构为，所述的泡排组件11包括发泡剂罐、12发泡定量栗13和泡排撬14，所述的发泡剂罐12和所述的发泡定量栗13均安装在所述的泡排撬14上，所述的中心油管10通过所述的发泡定量栗与13所述的发泡剂罐12连接。这样，通过发泡定量栗13便可将发泡剂罐12内储存的起泡剂，在所述采油树7以及中心油管10的配合下直接输入井筒采气面以下的积液中，再在所述的积液中形成可以随气流带出井筒的气、泡、液混合随气流排出井筒，达到泡排的目的。
[0020]同时，为了形成综合的排水采气技术，以最大限度的排出井筒的采气面以下的积液，本申请所述的综合排水采气系统还包括负压抽吸装置15，所述的负压抽吸装置15通过所述的采油树7与所述的采气油管I连通。此时，所述的负压抽吸装置15包括多缸栗(19)、喷射栗16、卧罐17和抽吸撬18，所述的多缸栗(19)、喷射栗16和所述的卧罐17均安装在所述的抽吸撬18上，所述喷射栗16的入口与多缸栗19的出口相连，喷射栗16的出口与高压气液砂分离装置20相联，喷射栗16的负压口与采油树的出口节流阀相联。这样，通过所述的负压抽吸装置15便可以在采气油管I的采气面处形成负压环境，使井底的气、砂、液一同吸出，并与喷射栗的液体混合，一同经管线排出。
[0021]进一步的，为了提高输出气体的质量，所述的综合排水采气系统还包括高压气液砂分离装置20和高压气液分离装置21，所述的高压气液砂分离装置20和所述的高压气液分离装置21顺序的连接在采油树7的气体输出端上。这样，采出的气体经过高压气液砂分离装置20和高压气液分离装置21分别顺序的分离掉其中的砂粒以及水份，从而保证了输出气体的质量。
[0022]本申请所述的复合采排系统的工作原理如下:
[0023]1、气举排水采气:在采气油管I中，增加一根连续小油管5直插井底采气面。用封隔器4将油套管2和采气油管I封隔。连续小油管5的另一端与气举撬和一台增压栗22连接。当气举撬的天然气压力满足气举压力时，可以直接利用罐中的天然气通过连续小油管5到井底进行气举。如罐中的天然气不满足气举要求时，可以通过增压栗22加压后，通过连续小油管5到井底进行气举。在增压栗22的前部还并联有一个天然气储气罐，当正常生产时，井口产出一定天然气时可采用储气罐中的气体经增压栗加压后进行气举。
[0024]2、泡沫排水采气:中心油管10直插井底，起泡剂由比列栗按一定比列，从加药喷嘴进入连续小油管5内的中心油管1中并输入采气面，与井下的气、水混合产生泡沫。降低油套管与连续小油管间液柱比重，实现泡沫排水采气。
[0025]3、淘砂:在连续小油管前端装有翻砂喷头。气举时气体经喷嘴产生喷射，使采气面的砂粒翻滚与气液混合，由连续小油管和采气油管空间高速带出井口。
[0026]4、负压抽吸排水采气:卧罐的液体在多缸栗的作用下，高速通过喷射栗，这时喷射栗的吸入口产生一个负压。当打开井口采油树阀门，井口采油管与喷射栗吸入口联通。在负压作用下将井底的气、砂、液一同吸出，并与喷射栗的液体混合，一同经管线排出。
[0027]本申请的优点在于:通过地面配套设备和连续小油管直达井底积液段，利用地面设备即泡排组件将泡沫排水剂注入积液段内部，在井内流体搅拌的作用下使泡沫排水剂在井筒中产生泡沫，降低液体密度，减少液体表面张力和气体的滑脱损失，提高气体携液能力，同时施加气举、负压抽吸等综合工艺，从而有效减少井筒积液提高气井产气量。能有效的解决较多类型产水气井的井底积液问题，满足气田开发工艺技术要求，形成气田开发排水采气配套技术，同时解决常规泡排注起泡剂不能直接到达井筒积液段、起泡剂加注困难、耗时长，同时利用喷射栗喷射时吸入口产生负压，将井筒的混合液抽吸出，送入输送管道排出。
【主权项】
1.一种用于低压低产井的综合排水采气系统，包括可以伸入井筒采气面内的采气油管(I)和套接在该采气油管(I)外的油套管(2)，其特征在于:所述的综合排水采气系统还包括多功能输送装置(3)和封隔器(4)，末端可以伸入井筒采气面以下的所述多功能输送装置(3)穿套在所述的采气油管(I)中，所述采气油管(I)与所述油套管(2)位于井筒采气面一端的间隙通过所述的封隔器(4)密封；用于清除所述低压低产井井筒采气面以下积液的排水采气介质，通过所述多功能输送装置(3)在所述采气油管(I)的配合下直接输入采气面以下的积液中。2.根据权利要求1所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的多功能输送装置(3)包括连续小油管(5)，所述的综合排水采气系统还包括布置在所述低压低产井井口(6)的采油树(7)以及与该采油树(7)连接的高压天然气储罐(8)，所述的采气油管(I)与所述的采油树(7)连接，所述的连续小油管(5)通过所述的采油树(7)与所述的高压天然气储罐(8)连接。3.根据权利要求2所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的综合排水采气系统还包括含有CNG槽车(23)和增压栗(22)的加压系统，所述的加压系统通过所述的采油树(7)与所述高压天然气储罐(8)并联在所述的连续小油管(5)的输入端。4.根据权利要求2或3所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:在所述连续小油管(5)的末端还布置有翻砂喷头(9)。5.根据权利要求4所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的多功能输送装置(3)还包括穿套在所述连续小油管(5)内的中心油管(10)，所述的综合排水采气系统还包括泡排组件(11)，所述的中心油管(10)通过所述的采油树(7)与所述的泡排组件(11)连接;泡排过程中，储存在所述泡排组件(11)中的起泡剂通过所述的中心油管(10)，在所述采油树(7)的配合下直接到达井筒积液段。6.根据权利要求5所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的泡排组件(11)包括发泡剂罐、(12)发泡定量栗(13)和泡排撬(14)，所述的发泡剂罐(12)和所述的发泡定量栗(13)均安装在所述的泡排撬(14)上，所述的中心油管(10)通过所述的发泡定量栗与(13)所述的发泡剂罐(12)连接。7.根据权利要求2所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的综合排水采气系统还包括负压抽吸装置(15)，所述的负压抽吸装置(15)通过所述的采油树(7)与所述的采气油管(I)连通。8.根据权利要求7所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的负压抽吸装置(15)包括多缸栗(19)、喷射栗(16)、卧罐(17)和抽吸撬(18)，所述的多缸栗(19)、喷射栗(16)和所述的卧罐(17)均安装在所述的抽吸撬(18)上，所述喷射栗(16)的入口与多缸栗(19)的出口相连，所述喷射栗(16)的负压口与采油树(7)的出口节流阀相联。9.根据权利要求2所述的用于低压低产井的综合排水采气系统，其特征在于:所述的综合排水采气系统还包括高压气液砂分离装置(20)和高压气液分离装置(21)，所述的高压气液砂分离装置(20)和所述的高压气液分离装置(21)顺序的连接在采油树(7)的气体输出端上。
【文档编号】E21B43/22GK106050198SQ201610615994
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】张泉, 汤林, 陈伯明
【申请人】南充西南石油大学设计研究院有限责任公司