一种抽取及泡沫排水复合采气系统的制作方法

文档序号:14398269阅读:476来源:国知局

本实用新型涉及一种采气工程中应用的采气技术,具体地说是一种抽取及泡沫排水复合采气系统。



背景技术:

常压页岩气田开发是一个降压开采的过程,在气田开采中后期,气井油套压会逐步下降,对于水力压裂改造规模较大的常压页岩气藏,在压力降低后,压裂液或地层水会流入井底,造成井筒内积液,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,但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,甚至会将气层完全压死以致关井,因此,需要选择行之有效的排水采气手段,及时将井筒积液排出,使气井恢复正常生产。

目前,国内外常用的排水采气工艺有气举、泡沫排水采气、优选管柱、射流泵、涡流法等,上升技术要么需要高压气源,在偏远气井或者低产气井上实施经济性较差,要么对于低压低产气井技术适应性较差。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现低压低产气井排水采气生产的抽取及泡沫排水复合采气系统。

为了解决上述技术问题,本实用新型的抽取及泡沫排水复合采气系统,包括伸入到气井内的防气举升工艺管柱和位于地面上的发泡剂加注系统,防气举升工艺管柱竖直安装在气井内,防气举升工艺管柱的上端设置有位于井口处的井口管路,防气举升工艺管柱通过井口管路悬挂安装在井口上,井口管路的顶端安装有高压光杆密封器,井口管路的下部还设置具有套管阀门的出口管路,所述发泡剂加注系统具有加药管路,发泡剂加注系统通过加药管路与出口管路连接。

所述防气举升工艺管柱深入至气层中下界。

所述防气举升工艺管柱上安装具有气液分离及搅拌发泡功能的多功能气锚。

所述防气举升工艺管柱包括油管以及具有内管和外泵筒的深抽防砂泵,所述深抽防砂泵的内管连接在油管的下端,所述深抽防砂泵的外泵筒连接有防砂筛管,所述多功能气锚具有外管和中心管,所述防砂筛管的下端与多功能气锚的外管连接,所述多功能气锚的中心管连接在所述油管的下端。

所述发泡剂加注系统包括具有加药管路的加药罐以及连接在加药管路和加药罐之间的压力平衡管路,所述加药罐上还设置有加药口、放空口和排污口。

所述加药管路上安装有压力表和控制阀;所述压力平衡管路上安装有截止阀。

采用上述的结构后,通过巧妙的结构设计将防气举升及泡沫排水进行一体化的有机结合,满足了气井机抽及发泡的需求,实现不同积液情况下的排水采气,为维持低压低产气井正常生产提供技术手段,保证了气井在不同情况下的连续生产;另外,采用平衡式自动加药装置,操作简单,不需额外动力驱动,使得成本非常低,特别适用于低压低产气井或存在一定水淹后失去自喷能力的气井,可在国内外各气田的类似气井上推广应用。

附图说明

图1为本实用新型抽取及泡沫排水复合采气系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型的抽取及泡沫排水复合采气系统作进一步详细说明。

如图所示,本实用新型的抽取及泡沫排水复合采气系统,包括伸入到气井内的防气举升工艺管柱1和位于地面上的发泡剂加注系统2,防气举升工艺管柱1竖直安装在气井内,防气举升工艺管柱1深入至气层中下界,可减少气影响并最大限度排液,防气举升工艺管柱1上安装具有气液分离及搅拌发泡功能的多功能气锚7,防气举升工艺管柱1的上端设置有位于井口处的井口管路3,防气举升工艺管柱1通过井口管路悬挂安装在井口上,井口管路3的顶端通过丝扣安装有高压光杆密封器4,井口管路3的下部还设置具有套管阀门的出口管路5,发泡剂加注系统2具有加药管路6,发泡剂加注系统2通过加药管路6与出口管路5连接。

进一步地,所说的防气举升工艺管柱1包括油管8以及具有内管和外泵筒的深抽防砂泵9,深抽防砂泵9的内管连接在油管的下端,深抽防砂泵9的外泵筒连接有防砂筛管10,多功能气锚7由外管、中心管、右旋螺旋片、排气孔、左旋螺旋片、丝堵组成,中心管套设在外管内部;右旋螺旋片、左旋螺旋片焊接在中心管外表面,;右旋螺旋片靠近中心管的部位钻有排气孔,外管下端通过丝扣与丝堵连接,防砂筛管10的下端与多功能气锚7的外管连接,多功能气锚7的中心管连接在油管8的下端,多功能气锚具有重力—离心气液分离及泡沫发生器多重功能,所说的深抽防砂泵优先采用悬挂式双层泵筒结构,在下入深井后,其内泵筒内外承受的液压互相平衡,避免抽油泵深下后在液柱作用下发生涨泵效应,导致漏失量增加,柱塞上设计刮砂装置及储砂槽,避免砂及固体小颗粒卡泵,防砂筛管及防砂泵一起起到防砂卡作用。

所说的发泡剂加注系统2包括具有加药管路的加药罐11以及压力平衡管路12,使得发泡剂注入装置采用压力平衡自动注入方式运行,加药罐11与加药管路6连接;压力平衡管路12的一端与加药管路6连接,另一端与加药罐11连接;加药罐11上焊接有加药口41113、放空口14、排污口15;加药管路6上安装有压力表16和控制阀17,压力平衡管路12上安装有截止阀18,发泡剂加注系统2的主要操作方法为:打开加药罐放空口;从加药口将加药罐加满发泡剂;关闭加药罐放空口及加药口;打开套管阀门及压力平衡管线上的截止阀,使套压与加药罐内压力平衡;打开加药管线上的控制阀,加药罐内的发泡剂在重力作用下流入井内。

其工作原理如下:

将抽油泵深下至气层中下部,在气井无法自喷产气时,测试动液面,若抽油泵沉没度较低、井底积液较少,则利用地面自动加药装置加入发泡剂,发泡剂由筛管进入举升工艺管柱,与气体一起被切割混合成小泡沫,小泡沫下行进入多功能气锚,在两组螺旋片的搅拌下形成更加稳定的泡沫,泡沫上行使油管内的液柱密度降低实现诱喷,此时也可以启抽慢冲次诱喷;若沉没度高、井筒积液多,则不加入发泡剂,直接启抽生产,混气井液入泵之前经过井下多功能气锚进行气液分离,液体在离心力作用下沿螺旋片外缘下行,有气锚中心管下端上行,进入气锚中心管及抽油泵,气体由螺旋片上的排气孔上行,有防砂筛管排出进入套管,避免大量气体进入抽油泵造成气锁,在排液结束时停抽维持自喷,通过机抽排水采气—泡沫排水采气—自喷采气三种生产方式,保证低产低压气井连续生产。

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