一种煤层气井的工艺管柱及其封堵装置的制造方法

文档序号:10243238阅读:450来源:国知局
一种煤层气井的工艺管柱及其封堵装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤层气开采技术领域,特别涉及一种煤层气井的工艺管柱。
【背景技术】
[0002]煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气。
[0003]煤层气在开始产气之前先要排出煤层中大量的水,这与煤储层的独特性质有关。煤层中天然裂隙或割理通常被水饱和,煤层气吸附在煤上。要采出煤层气,首先要让它从煤中解吸出来。只有抽出足够的水,煤层压力降至煤的解吸压力后,煤层气的解吸才能开始。煤层压力小于或等于解吸压力,气体从煤中解吸,顺割理流动到压裂裂缝,然后流到井筒中,煤层气从井筒中开采出来。
[0004]煤层气地面钻井排采的初期,一般井产水量较大,基本不产气,使用人工举升设备将井底液体带到地面,实现排水降压。随着井下水的排出,井筒附近压力下降,逐渐有气体解吸产出。进入排采中期后,井筒附近压力下降到一定程度后,产气量逐渐升高并保持稳定。因此,当煤层气井停井检修后,恢复生产前,首先需要进行煤层气井的排水降压。
[0005]目前,常用的煤层气井的工艺管柱包括丢手管柱、生产管柱和抽油杆管柱,当该煤层气井处于生产阶段时,下入生产管柱和抽油杆管柱。当该煤层气井停井检修时,起出生产管柱和抽油杆管柱,此时,丢手管柱中部的通孔将煤层与大气连通,在地层压力的作用下,煤层气井内的静液面迅速升高。当修井作业结束,煤层气井恢复生产前,首先需要进行排水降压,由于煤层气井内静液面较高,导致排水降压时间较长,排采成本较高且累计产气量较小。
[0006]鉴于上述煤层气井的工艺管柱存在的缺陷,亟待提供一种在修井作业时,可降低煤层气井排水降压时间的工艺管柱。
【实用新型内容】
[0007]为解决上述技术问题,本实用新型的第一目的为提供一种煤层气井的工艺管柱,其丢手管柱内壁设置封堵装置,该封堵装置具有开启和关闭两种工作状态,当执行修井作业起出生产管柱时,该封堵装置处于关闭状态,此时,封堵装置将煤层液封堵在封堵装置下方,从而降低煤层气井恢复生产后的排水降压时间,降低排采成本并提高累计产气量。本实用新型的第二目的为提供一种用于煤层气井的工艺管柱的封堵装置。
[0008]为了实现本实用新型的第一目的,本实用新型提供一种煤层气井的工艺管柱,包括丢手管柱和生产管柱,所述丢手管柱设有丢手管柱通孔,产气时,所述生产管柱插入所述丢手管柱通孔;还包括设于所述丢手管柱内壁的封堵装置,所述封堵装置具有开启和关闭两种工作状态,在开启状态,所述封堵装置导通所述丢手管柱通孔,在关闭状态,所述封堵装置封堵所述丢手管柱通孔。
[0009]可选地,所述封堵装置包括一端铰接于所述丢手管柱内壁的挡板。
[0010]可选地,所述挡板一端通过扭簧与所述丢手管柱内壁相铰接。
[0011 ]可选地,所述封堵装置还包括设于所述丢手管柱内壁的固定座,所述固定座开设有与所述丢手管柱通孔连通的固定座通孔,所述扭簧连接于所述挡板和所述固定座的一端,以使所述封堵装置在关闭状态时,所述挡板封堵所述固定座通孔。
[0012]可选地,所述固定座远离所述扭簧的一端设有沿轴向向下延伸的导向槽,所述挡板的上端面抵接于所述导向槽的上端面。
[0013]可选地,所述封堵装置还包括相互连接的上接头和下接头,且二者均设有与所述固定座通孔连通的接头通孔,所述固定座和所述挡板设于所述接头通孔内,所述固定座固定于所述上接头;
[0014]所述丢手管柱还包括密封筒和筛管,所述上接头的上端连接所述密封筒,所述下接头的下端连接所述筛管。
[0015]可选地,还包括套管,所述生产管柱和所述丢手管柱设于所述套管内,所述丢手管柱还包括封隔器,所述封隔器的两侧均抵接于所述套管的内壁,用于封隔所述套管位于所述封隔器上下两端的空间;
[0016]所述生产管柱还包括油管和单向阀,所述单向阀设于所述油管内,所述丢手管柱连接于所述油管下端。
[0017]本实用新型提供的煤层气井停井检修、起出生产管柱时,封堵装置封堵位于其下方的丢手管柱通孔,进而将煤层液封堵在封堵装置下方,使得煤层液不能通过丢手管柱中部的生产通道进入封堵装置上部的空间,从而降低煤层气井内地层压力和静液面的恢复速度,当该煤层气井恢复生产后,降低排水降压的时间,使煤层气井快速恢复产气,并提高累计产气量。
[0018]为了实现本发明的第二目的,本发明还提供一种封堵装置,用于煤层气井的工艺管柱,所述工艺管柱包括丢手管柱和生产管柱,所述丢手管柱设有丢手管柱通孔,产气时,所述生产管柱插入所述丢手管柱通孔,所述封堵装置设于所述丢手管柱内壁,所述封堵装置包括一端铰接于所述丢手管柱内壁的挡板。
【附图说明】
[0019]图I为本实用新型所提供煤层气井的工艺管柱的结构示意图;
[0020]图2为图I中封堵装置的结构示意图。
[0021]图1-2 中:
[0022]I丢手管柱、11封隔器、12密封筒、13筛管、14沉砂油管、15第二丝堵、16封堵装置、161固定座、162挡板、163扭簧、164上接头、165下接头;
[0023]2生产管柱、21尾管、22油管、23栗筒、24带孔管、25单向阀、26定位头、27第一丝堵、28插入密封;
[0024]3抽油杆管柱、31抽油杆、32扶正器、4套管。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型的第一核心为提供一种煤层气井的工艺管柱,该工艺管柱包括封堵装置,当执行修井作业起出生产管柱时,该封堵装置可封堵丢手管柱通孔,使得煤层液不能从该丢手管柱通孔进入封堵装置上端,从而降低该煤层气井恢复生产后的排水降压时间,降低排采成本并提高累计产气量。本实用新型的第二核心为提供一种用于煤层气井工艺管柱的封堵装置。
[0026]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0027]需要说明的是,文中所述的“上端”、“下端”等方位词可参考图I理解,“上端”指的指向煤层气井井口的方向,“下端”与之相反。
[0028]请参考附图I和2,其中,图I为本实用新型所提供煤层气井的工艺管柱的结构示意图;图2为图I中封堵装置的结构示意图。
[0029]在一种【具体实施方式】中,如图I所示,本实用新型提供一种煤层气井的工艺管柱,包括丢手管柱I和生产管柱2,还包括设于丢手管柱I内壁的封堵装置16,该封堵装置16具有开启和关闭两种工作状态。同时,丢手管柱I中部设有丢手管柱通孔,在封堵装置16的开启状态,生产管柱2插入丢手管柱通孔,丢手管柱通孔处于导通状态,此时,煤层气通过该丢手管柱通孔排出至生产管柱2,并最终排出煤层气井。
[0030]当煤层气井停井检修、起出生产管柱2时,该封堵装置16处于关闭状态,此时,封堵装置16封堵位于其下方的丢手管柱通孔,进而将煤层液封堵在封堵装置16下方,使得煤层液不能通过丢手管柱I中部的生产通道进入封堵装置16上部的空间,从而降低煤层气井内地层压力和静液面的恢复速度,当该煤层气井恢复生产后,降低排水降压的时间和成本,使煤层气井快速恢复产气,并提高累计产气量。
[0031]具体地,如图2所示,该封堵装置16设于丢手管柱I内壁,可包括相互配合的挡板162和固定座161,挡板162—端铰接于固定座161,该固定座161中部开设有固定座通孔。当煤层气井产气时,挡板162绕铰接轴旋转,导通固定座通孔,封堵装置16处于开启状态。当煤层气井修井时,挡板162绕铰接轴旋转,封堵固定座通孔,封堵装置16处于关闭状态,煤层液不能通过固定座通孔进入封堵装置16上部的生产通道。可以理解,封堵装置16并不仅限于通过挡板162和固定座161来实现,也可采用本领域常用的其它结构,例如,可在丢手管柱I中设置安全阀或电动阀等装置,本实施例中,采用固定座161和挡板162的结构方便地实现安全阀的功能,同时,相较于安全阀和电动阀,成本大大降低。另外,该封堵装置16也并不是必须包括固定座161,将挡板162与丢手管柱I内壁直接铰接也可实现封堵装置的功能。
[0032]更具体地,如图2所示,固定座161与挡板162的一端可通过扭簧163铰接,在与扭簧163相对的另一端,二者的端面相互抵接。当开启装置施加外力作用于挡板162时,挡板162绕扭簧163的轴线旋转,使得挡板162与固定座161分离,封堵装置16开启;当开启装置施加的外力消失时,挡板162在扭簧163回弹力的作用下,仍然绕扭簧163的轴线反向旋转,与固定座161相抵接,封堵装置16关闭,此
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