一种利用原井气源循环排水采气的装置的制作方法

本实用新型涉及天然气开采技术领域，特别是指一种利用原井气源循环排水采气的装置。

背景技术：

天然气井在采气过程中由于生产压力降低，携液能力变差，导致部分地层水无法由生产管柱带出地面，最终造成气井水淹，剩余天然气无法采出。

目前主要的排水采气工艺有以下几种：

泡沫排水采气工艺通过将井底积液转变成低密度易携带的泡沫状流体，提高气流携液能力，降低临界携液流量，达到排出井筒积液目的，具有施工容易不影响气井正常生产等优势，该措施主要针对积液初期和积液中期的气井，仅适用于自喷能力较强、油管或套管畅通、地层水与泡排剂配伍良好的气井。

速度管柱排水采气工艺是通过在井口悬挂较小管径的连续油管作为生产管柱，依靠气井自身能量，提高气体流速，增强气井携液生产能力，具有一次性施工，无需后期维护的优势，但工艺较为复杂，施工成本较高。

柱塞排水采气工艺以柱塞作为气液分隔界面，有效防止气体上窜和液体滑脱，增加举液效率，具有排液效率高、自动化程度高、安全环保等技术特点，但后期维护成本较高。

气举排水采气工艺对产能较好的气井气举效果良好，能够达到恢复气井连续生产的效果，通过多次气举，可以有效排除井筒及地层中的积液，但对于产地层水和产能很低的气井气举无明显效果，只能作为诱喷复活手段。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种利用原井气源循环排水采气的装置，利用原井气源作为原动力，可以实现气井长期有效开发，从而提高天然气最终采收率。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种利用原井气源循环排水采气的装置，天然气井中都设有套管，在套管内预设生产管柱，在生产管柱中下入有排水采气管柱，在排水采气管柱内下入若干个气动排水采气泵；

所述生产管柱顶端两侧开口为天然气进口，所述排水采气管柱顶端开口为气液混合物出口，所述套管顶端两侧开口为采气出口；

由气液混合物出口和采气出口出来的气液混合物经分离器分离后，部分天然气从天然气进口重新进入生产管柱和排水采气管柱环空通过气动排水采气泵抽排地层水采气。

其中，所述气动排水采气泵从上至下依次包括排水采气管气动排水泵上接头、混合管、负压腔、中间壳体、排水采气管气动排水采气泵下接头；

在所述中间壳体底端设有气液进口，另一侧设有进气口，进气口的上端连接有气嘴，气嘴位于负压腔内，进气口与排水采气管柱和生产管柱的环空连通。

其中，所述生产管柱的底端设有单向密封头。

其中，所述采气出口连接的管路及分离器的进出口管路上均设有单向阀。

其中，所述天然气进口连接有空压机。

其中，所述空压机连接有一控制阀，在空压机的旁侧并联一管路，管路上设有一控制阀。

其中，所述生产管柱为73mm。

其中，所述排水采气管柱为40mm-30mm。

本实用新型的有益效果在于：合理利用地层能量排水采气，具有施工简单，操作方便，适应性强，对于出砂出灰井含水高复杂气井都可使用，长期有效、延长气井采气寿命等优点，是一种安全、简单、环保、高效的排水采气工艺技术。对气井可达到气水同出，避免水淹情况发生，最大发挥气井产能。采气后期压力过低，可采取增加泵的级数或地面增加气压动力装置，从而达到气井长寿高效采气的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型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简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为气动排水采气泵的结构原理简图；

图中：1—套管，2—生产管柱，3—排水采气管柱，4—气动排水采气泵，5—单向密封头，6—天然气进口，7—气液混合物出口，8-采气出口，9-分离器，10-空压机，11-单向阀，12-控制阀，41—上接头，42—混合管，43—气嘴，44—负压腔，45—中间壳体，46—下接头，47—气液进口，48-进气口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

如图1所示的一种利用原井气源循环排水采气的装置，天然气井中都设有套管1，在套管1内预设生产管柱2，在生产管柱2中下入有排水采气管柱3，在排水采气管柱3内投放若干个气动排水采气泵4；所述生产管柱2的底端设有单向密封头5。

所述生产管柱2顶端两侧开口为天然气进口6，所述排水采气管柱3顶端开口为气液混合物出口7，所述套管1顶端两侧开口为采气出口8；

由气液混合物出口7和采气出口8出来的气液混合物经分离器9分离后，部分天然气从天然气进口6重新进入生产管柱2和排水采气管柱3环空通过气动排水采气泵4抽排地层水采气。

如图2所示，气动排水采气泵4从上至下依次包括上接头41、混合管42、负压腔44、中间壳体45、下接头46；在所述中间壳体45的内部设有气液进口47，另一侧设有进气口48，进气口48的上端连接有气嘴43，气嘴43位于负压腔44内，进气口48与生产管柱2连通。

气液混合物采出后进入分离器9分离后，部分天然气重新进入生产管柱2和排水采气管柱3环空通过气动排水泵抽排地层水，达到利用原井气源循环排水采气的目的，另一部分进入输气管网。利用气套环空中的低压天然气进入生产管柱2和排水采气管柱3环空启动气动排水采气泵4工作，将气液混合物逐级排出地面。

分离出的部分天然气经天然气进口6，由进气口48进入，通过气嘴43射出，进入混合管42，在负压腔44内产生负压，井下的气液混合物经过气液进口47，将气井内的气水抽出，在混合管42内混合进入上接头41向上运移，经逐级上移，最终将气井水排出地面。

在∮73mm生产管柱2中下入∮40mm-30mm排水采气管柱3，并带入多个气动排水泵形成多级排水采气管柱。

对于部分水淹井启动时可用氮气从生产管柱2和排水采气管柱3环空注入，而后根据产水量和产气量进行调节，再利用原井气源循环排水采气。

采气出口8连接的管路及分离器9的进出口管路上均设有单向阀11，防止气体回流。

更好地，在天然气进口6的管路上设置空压机10，空压机10连接有一控制阀12，在空压机10的旁侧并联一管路，管路上设有一控制阀12。当井内气压小于地层气压时，关闭并联管路上的控制阀，打开空压机管路上连接的控制阀，使用空压机10给井内打气，增大井内压强。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。