一种用于凝析气开采的管柱装置及其注气系统的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种用于凝析气开采的管柱装置，还涉及采用该管柱装置的注气系统。

背景技术：

在石油开采的过程中，除了开采石油外，还可以对岩层内的凝析气进行开采，其中，凝析气为地下岩层的温度、压力超过临界条件以后，液态烃逆蒸发而生成的气体，凝析气是介于油藏和天然气藏之间的一种重要的特殊油气藏类型，其经济价值高，但开发很复杂。

在凝析气田的开发过程中，通常采用衰竭式开发，随着开发的进行，地层内凝析气的压力会越来越低，当凝析气的压力值低于露点压力时，地层内的凝析气将会进行反凝析，使凝析气凝结成凝析油，这些凝析油将会附着在岩层的内壁上，加大了开发难度，影响凝析气田的产量。

现有技术中，一般采用通过注气井对凝析气田进行注气加压的方式，使凝析气田内的压力能够始终保持大于露点压力的状态，但是，多层凝析气层之间由于地层压力、孔隙度、渗透率等物性的不同，每层凝析气层的露点压力不同，这样每层凝析气层都需要单独打一口注气井进行注气打压，当需要对多层凝析气层进行开发时，就需要对应开发多口注气井，开发效率较低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于凝析气开采的管柱装置，该装置能实现一个注气井对上部凝析气层和下部凝析气层同时进行加压。

本实用新型还提供一种注气系统，该系统能缩短注气加压时间，提高凝析气开发效率。

本实用新型提供一种用于凝析气开采的管柱装置，包括外层油管和内层 油管，

外层油管上沿轴向依次套有第一封隔器和第二封隔器，外层油管在第一封隔器和第二封隔器之间的部分为封隔段，封隔段的侧壁上设有可开闭的第一通孔，当外层油管内的压力大于或等于第一压力值时，第一通孔打开，使外层油管的内部与外部连通，外层油管的底端为密封端，且位于封隔段之外，密封端上设有第二通孔；

内层油管套在外层油管内，内层油管与外层油管之间具有间隙，内层油管的底端穿过第二通孔并伸出到外层油管的外部，内层油管与密封端之间密封连接。

进一步的，还包括压力开关，压力开关设置在外层油管的内部，且压力开关位于第一通孔内，压力开关用于在外层油管内的压力大于或等于第一压力值时开启第一通孔，并在外层油管内的压力小于第一压力值时关闭第一通孔。

进一步的，内层油管包括依次对接设置的连接管和插管，连接管与插管之间为密封连接，连接管位于外层油管的内部，插管穿过第二通孔并伸出到外层油管的外部，插管与第二通孔之间为密封连接，插管的外表面为抛光面。

进一步的，插管的壁厚大于连接管的壁厚。

进一步的，连接管的内径大于插管的内径。

进一步的，连接管和插管通过螺纹连接。

进一步的，压力开关为压差滑套或单向阀。

本实用新型还提供了一种注气系统，包括油井套管、注气阀组和用于凝析气开采的管柱装置；

管柱装置套于油井套管内；

注气阀组包括第一注气口、第二注气口和第三注气口；第一注气口与油井套管连接且第一注气口与油井套管连接处密封，第二注气口与外层油管连接且第二注气口与外层油管连接处密封，第三注气口与内层油管连接且第三注气口与内层油管连接处密封，第一注气口、第二注气口和第三注气口用于分别向油井套管、外层油管、内层油管内注气。

进一步的，注气阀组还包括第一连接管、第二连接管和第三连接管，第一注气口设置在第一连接管上；第二注气口设置在第二连接管上；第三注气 口设置在第三连接管上，第三连接管套于第二连接管内，第二连接管套于第一连接管内。

本实用新型实施例提供的用于凝析气开采的管柱装置，将第一封隔器和第二封隔器进行座封，使上部的凝析气层设置在第一封隔器和第二封隔器之间，这样就是上部凝析气层与下部凝析气层相互分隔，通过向外层油管内注入高压气体，可以通过第一通孔进入到上部凝析气层内，进行注气加压，通过向内层油管注入高压气体，该高压气体能够通过内层油管的底端进入到下部凝析气层内，这样通过向内层油管和外层油管分别注入高压气体，就能实现一个注气井对上部凝析气层和下部凝析气层同时进行加压，缩短了注气加压时间，提高了开发效率。本实用新型实施例提供的注气系统，通过第二注气口和第三注气口分别向外层油管和内层油管内分别注入高压气体，而两股高压气体相互隔离，分别进入到上部凝析气层和下部凝析气层中，对上部凝析气层和下部凝析气层进行分别加压，缩短注气加压时间，提高凝析气开发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种用于凝析气开采的管柱装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种注气系统的结构示意图；

图3为本实用新型一种注气系统中第一注气口、第二注气口和第三注气口的结构示意图。

附图标记说明：

1-外层油管；2-内层油管；3-连接管；4-插管；5-油井套管；6-第一注气口；7-第二注气口；8-第三注气口；9-第一连接管；10-第二连接管；11-第一封隔器；12-第二封隔器；13-第一通孔；14-压力开关；15-密封端；16-第三连接管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一种用于凝析气开采的管柱装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的一种用于凝析气开采的管柱装置：包括外层油管1和内层油管2，

外层油管1上沿轴向依次套有第一封隔器11和第二封隔器12，外层油管1在第一封隔器11和第二封隔器12之间的部分为封隔段，封隔段的侧壁上设有可开闭的第一通孔13，当外层油管1内的压力大于或等于第一压力值时，第一通孔13打开，使外层油管1的内部与外部连通，外层油管1的底端为密封端15，且密封端15位于封隔段之外，密封端15上设有第二通孔；

还包括压力开关14，压力开关14设置在外层油管1的内部，且压力开关14位于第一通孔13内，压力开关14用于在外层油管1内的压力大于或等于第一压力值时开启第一通孔13，使外层油管1的内部与外部通过第一通孔13连通，并在外层油管1内的压力小于第一压力值时关闭第一通孔13；

本实用新型实施例中，外层油管1插入到油井套管5内，通过该外层油管1可以向井下的岩层缝隙内注入压力气体，对凝析气田内的凝析气进行加压，避免其形态的转换，转换成凝析油，对凝析气层造成堵塞。其中，该外层油管1的一端能够伸出到地面，另一端伸入到油井套管5内的预定位置处，该预定位置可以为上部凝析气层位置处，通过外层油管1上的第一封隔器11和第二封隔器12在油井套管5内进行座封，可以将上部凝析气层封隔在第一封隔器11和第二封隔器12之间，而第一封隔器11和第二封隔器12之间的封隔段为外层油管1的一部分，该封隔段上设有第一通孔13，该第一通孔13能够将外层油管1的内部与外层油管1的外部连通，而封隔段的外部又可以与上部的凝析气层连通，这样向外层油管1内部注入加压气体可以通过第一通孔13可以注入到上部凝析气层内，对裂缝内的凝析气进行加压，由于通过第一封隔器11和第二封隔器12的作用，在封隔段的外部已经被封隔，该空 间为密闭空间，所以通过外层油管1的第一通孔13注入的加压气体，仅能够对上部层凝析气层内的凝析气进行加压，而不影响到其他凝析气层内的凝析气进行加压，其中，上述第一封隔器11和第二封隔器12可以均为液压封隔器，还可以为上述第一封隔器11和第二封隔器12其中一个为液压封隔器，另一个为机械封隔器；由于上述的液压封隔器在进行座封时，需要向外层油管1内注入压力液体，为了使外层油管1的内部保压，使液压封隔器进行座封，在第一通孔13内可以设有压力开关14，在座封液压封隔器时的压力液体的压力值无法打开该压力开关14，这样，该外层油管1的内部为密封状态，进而能够驱动压力液体使液压封隔器进行座封，待液压封隔器座封后，可以对压力液体继续加压，当该压力液体的压力上升到压力开关的打开压力值时，上述压力开关14打开，使外层油管1的内部与外部连通，该压力开关14可以为压力滑套，也可以为单向阀，在此不做限定；在上述外层油管1插入到油井套管5内时，该外层油管1的最下端可以为上述的连接端，该连接端上设有密封端15，该密封端15上还设有第二通孔，该密封端15能够密封连接于内层油管2，使外层油管1的内部形成密闭空间。

内层油管2套在外层油管1内，内层油管2与外层油管1之间具有间隙，内层油管2的底端穿过第二通孔并伸出到外层油管1的外部，内层油管2与密封端15之间密封连接；

本实用新型实施例中，内层油管2套在外层油管1内部，并且使内层油管2与外层油管1之间具有间隙，这样，在向外层油管1内注气时，压力气体能够进入到内层油管2与外层油管1之间的间隙内，而该间隙空间为密闭空间；而内层油管2的顶端能够设置在地面上，内层油管2的底端穿过第二通孔并伸出到外层油管1的外部，与外部相互连通，而内层油管2与密封端15之间的连接为密封连接，这样，外层油管1与内层油管2之间的空间为密闭空间，而内层油管2的内部与井下空间连接，并形成密闭空间，通过内层油管2的底端可以向下部进行注气；其中，内层油管2与密封端15之间密封连接，该密封端15可以为密封节，当内层油管2的直径由于热胀冷缩发生变化时，该密封端15的第二通孔的直径能够随之匹配，使其能够始终处于密封连接状态；其中，内层油管2的下部端口与下部凝析气层连通，用于向下部凝析气层注气。

上述内层油管2与密封端15之间密封连接，但是，由于内层油管2在使用过程中，容易出现热胀冷缩的现象，这样就会影响内层油管2与密封端15之间的密封性，为了保证内层油管2与密封端15之间的密封性，内层油管2包括依次对接设置的连接管3和插管4，连接管3与插管4之间为密封连接，连接管3位于外层油管1的内部，插管4穿过第二通孔并伸出到外层油管1的外部，插管4与第二通孔之间为密封连接；

插管4的外表面为抛光面；

内层油管2包括依次对接设置的连接管3和插管4，其中，连接管3位于外层油管1的内部，其主要用于运输加压气体，而插管4与第二通孔之间为密封连接，为了保证插管4与第二通孔之间具有良好的密封性，该插管4的外表面可以为抛光面，即对该插管4的外表面进行抛光处理，这样当插管4在与第二通孔之间进行连接时，才能保证其密封性。

为了进一步保证上述插管4与第二通孔之间的密封性，进一步的，插管4的壁厚大于连接管3的壁厚，其中，连接管3的强度要求较低，其只需要输送高压气体即可，而插管4为了保证其与第二通孔之间连接时的密封性，要保证其强度，避免轻易发生变形，影响插管4与第二通孔之间的密封性，进而在制作过程中，插管4的壁厚大于连接管3的壁厚，使插管4能够具有更大的强度。

上述连接管3与插管4之间为密封连接，为了可以使其连接更加方便，具体的，连接管3的外径与插管4的外径相等。本实用新型实施例中，连接管3的外径与插管4的外径相等，连接管3的内径大于插管4的内径，这样连接管3在与插管4之间进行连接时，可以使内层油管2具有统一的外径，安装时也更加方便。

上述连接管3与插管4之间为密封连接，其连接方式可以具有多种形式，优选地，连接管3与插管4之间为螺纹连接，连接管3上设置内螺纹，插管4上设置与连接管3上内螺纹相配合的外螺纹。

上述第一封隔器11与第二封隔器12的种类可以为多种类型，优选地，第一封隔器11和第二封隔器12均为液压封隔器。其中，液压封隔器在控制过程中更加方便。

上述压力开关14用于在一定的预设压力下进行打开，上述压力开关14 的类型可以具有很多中，压力开关14为压差滑套或单向阀，优选地，压力开关14为压差滑套。本实用新型实施例中，该压力开关14可以为压差滑套，该压差滑套可以设置在外层油管1的内部上，压差滑套在石油工程技术领域的应用非常广泛，当外层油管1内的压力达到预设压力值时，压差滑套上的销钉就会被剪断，使该压差滑套向下话筒，使第一通孔13在外层油管1的内部显露出来，进而使外层油管1的内部与外部相互连通。

下面，结合图1对本实用新型实施例提供的用于凝析气开采的管柱装置的工作原理做详细说明。

上述的管柱装置用于向油井套管5的上部凝析气层和下部凝析气层进行分别注气，其中，上部凝析气层和下部凝析气层分别设置在油井套管5内的不同位置处。

首先，将上述管柱装置通过下管柱的方式插入到油井套管5内，使外层油管1的第一封隔器11和第二封隔器12伸入到预定位置处，该预定位置为上部凝析气层的位置处；

然后，向外层油管1和内层油管2之间注入压力液体，使第一封隔器11、第二封隔器12座封，使上部凝析气层设置在第一封隔器11和第二封隔器12之间，其中，该压力液体的压力小于压力开关14的打开压力；

接着，继续对压力液体进行加压，使压力液体的压力值大于等于压力开关的打开压力，使压力开关打开，使外层油管1的内部与外层油管1的外部通过第一通孔13连通；

然后，向外层油管1和内层油管2之间注入高压气体，该高压气体能够通过第一通孔13进入到封隔段的外部进入到上部凝析气层内，对上部凝析气层内的凝析气进行加压；

最后，向内层油管2注入高压气体，使高压气体从内层油管2的底部排出，进入到井下的下部凝析气层中，对下部凝析气层内的凝析气进行加压。

向内层油管2和外层油管1内分别注入高压气体，而两股高压气体相互隔离，分别进入到上部凝析气层和下部凝析气层中，对上部凝析气层和下部凝析气层进行分别加压，提高了工作效率。

现有技术中，对于多个凝析气层内的凝析气进行加压时，需要通过多口注气井分别对每个凝析气层进行注气加压，非常的浪费时间，开发效率低， 与现有技术相比，本实用新型实施例提供的技术方案中，可以将第一封隔器和第二封隔器进行座封，使上部的凝析气层设置在第一封隔器和第二封隔器之间，这样就是上部凝析气层与下部凝析气层相互分隔，通过向外层油管内注入高压气体，可以通过第一通孔进入到上部凝析气层内，进行注气加压，通过向内层油管注入高压气体，该高压气体能够通过内层油管的底端进入到下部凝析气层内，这样通过向内层油管和外层油管分别注入高压气体，就能实现一个注气井对上部凝析气层和下部凝析气层同时进行加压，缩短了注气加压时间，提高了开发效率。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种注气系统，其中，图2为本实用新型一种注气系统的结构示意图，图3为本实用新型一种注气系统中第一注气口、第二注气口和第三注气口的结构示意图，

如图2和图3所示，本实用新型实施例还提供了的注气系统包括：油井套管5、注气阀组和本实用新型实施例还提供的用于凝析气开采的管柱装置；

用于凝析气开采的管柱装置包括外层油管1和内层油管2，

外层油管1上沿轴向依次套有第一封隔器11和第二封隔器12，外层油管1在第一封隔器11和第二封隔器12之间的部分为封隔段，封隔段的侧壁上设有可开闭的第一通孔13，当外层油管1内的压力大于或等于第一压力值时，第一通孔13打开，使外层油管1的内部与外部连通，外层油管1的底端为密封端15，且密封端15位于封隔段之外，密封端15上设有第二通孔；

还包括压力开关14，压力开关14设置在外层油管1的内部，且压力开关14位于第一通孔13内，压力开关14用于在外层油管1内的压力大于或等于第一压力值时开启第一通孔13，使外层油管1的内部与外部通过第一通孔13连通，并在外层油管1内的压力小于第一压力值时关闭第一通孔13；

内层油管2套在外层油管1内，内层油管2与外层油管1之间具有间隙，内层油管2的底端穿过第二通孔并伸出到外层油管1的外部，内层油管2与密封端15之间密封连接；

内层油管2包括依次对接设置的连接管3和插管4，连接管3与插管4之间为密封连接，连接管3位于外层油管1的内部，插管4穿过第二通孔并伸出到外层油管1的外部，插管4与第二通孔之间为密封连接；

插管4的外表面为抛光面；

管柱装置套于油井套管5内；

注气阀组包括第一注气口6、第二注气口7和第三注气口8；第一注气口6与油井套管5连接且第一注气口6与油井套管5连接处密封，第二注气口7与外层油管1连接且第二注气口7与外层油管1连接处密封，第三注气口8与内层油管2连接且第三注气口8与内层油管2连接处密封，第一注气口6、第二注气口7和第三注气口8用于分别向油井套管5、外层油管1、内层油管2内注气。

进一步的，注气阀组还包括第一连接管9、第二连接管10和第三连接管16，第一注气口6设置在第一连接管9上；第二注气口7设置在第二连接管10上；第三注气口8设置在第三连接管16上，第三连接管16套于第二连接管10内，第二连接管10套于第一连接管9内。

第一连接管9、第二连接管10和第三连接管16的套装关系与油井套管5、外层油管1和内层油管2的套装关系相同，其中，第一连接管9的直径与油井套管5的直径相同，并相互连接；第二连接管10的直径与外层油管1的直径相同，用于相互连接；第三连接管16的直径与内层油管2的直径相同，用于相互连接。通过上述的结构设置，可以使注气阀组与管柱装置的连接更加的方便。

下面，结合图2对本实用新型实施例提供的注气系统的工作原理做详细说明。

具体的，上述的管柱装置用于向油井套管5的上部凝析气层和下部凝析气层进行分别注气，其中，上部凝析气层和下部凝析气层分别设置在油井套管5内的不同位置处。

首先，将上述管柱装置通过下管柱的方式插入到油井套管5内，使外层油管1的第一封隔器11和第二封隔器12伸入到预定位置处，该预定位置为上部凝析气层的位置处；

然后，通过第二注气口7和第三注气口8分别向外层油管1和内层油管2之间注入压力液体，使第一封隔器11、第二封隔器12座封，使上部凝析气层设置在第一封隔器11和第二封隔器12之间，其中，该压力液体的压力小于压力开关14的打开压力；

接着，继续对压力液体进行加压，使压力液体的压力值大于等于压力开 关的打开压力，使压力开关打开，使外层油管1的内部与外层油管1的外部通过第一通孔13连通；

然后，通过第二注气口7和第三注气口8分别向外层油管1和内层油管2之间注入高压气体，该高压气体能够通过第一通孔13进入到封隔段的外部进入到上部凝析气层内，对上部凝析气层内的凝析气进行加压；

最后，通过第三注气口8向内层油管2注入高压气体，使高压气体从内层油管2的底部排出，进入到井下的下部凝析气层中，对下部凝析气层内的凝析气进行加压。

本实用新型实施例提供的注气系统，通过第二注气口和第三注气口分别向外层油管和内层油管内分别注入高压气体，而两股高压气体相互隔离，分别进入到上部凝析气层和下部凝析气层中，对上部凝析气层和下部凝析气层进行分别加压，缩短注气加压时间，提高凝析气开发效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。