一种油气采集装置及其管柱的制作方法

本技术涉及油气田及煤层气开采领域的积液排出技术，尤其涉及一种油气采集装置的管柱，还涉及一种包括该管柱的油气采集装置。

背景技术：

1、在油气田及煤层气的开采过程中，井筒积液是制约油气井稳产与高产的主要问题之一。为了保证油、气井正常生产，就需要将井筒中的积液及时排出，尤其是高产液井。积液不能及时排出将严重影响油气产量，导致油气井产出比低，经济效益差。这就需要采用适当的方式将井筒积液排出。

2、现行的排液采油气技术应用量较大有：泡排携液采气技术、柱塞排水采气技术等。这些技术的主要相对缺点是携液量较小，携液能力较差，仅适用于产液量较小的气井，不能适用于高产液气井。

3、适用于高产液气井的技术主要有：机抽排液、电潜泵排液、螺杆泵排液等，但这些技术的最大缺点是，由于结构复杂，且需要对井下设备进行维护处理，导致检修频繁，大约1年左右就需要检修，检修成本较高；同时，检修频繁导致对油气藏有较大的影响，检修后恢复气井生产难度较大，降低气井产出比，成本回收难或回收慢。

4、由于小直径的管道(简称：小径管)携液能力较好，但由于管径较小，同样体积的液体在小径管中更容易形成液柱段塞，液柱段塞摩擦阻力较大，导致积液上行缓慢；由于管径中有残液，积液上行缓慢又累加了小径管中已有的液柱高度，进而进一步减少了小径管的排液量。因此，严重影响力了小径管的排液性能较好的功能发挥，导致开井时间缩短，关井时间延长，影响了油气井的产量。

5、因此，如何解决小径管液柱段塞的不利问题，发挥小径管携液能力较好的优点，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本实用新型的第一个目的是提供一种油气采集装置的管柱，利用该油气采集装置的管柱，可以解决小直径管液柱段塞的不利问题，发挥小直径管携液能力较好的优点，提高排液效率。

2、本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述管柱的油气采集装置。

3、本实用新型提供的油气采集装置的管柱，所述管柱包括由外向内设置的外套管、分隔管和携液管；所述外套管和分隔管之间形成通至井下液面以下的液气分离腔，所述分隔管和携液管之间形成连通腔，所述携液管内形成携液腔；所述分隔管的下端部形成进液段，进液段形成与井下液面相通(直接相通或间接相通)的进液通道；所述携液管130的下端面与所述分隔管的内台抵触，并施加一定压力；所述携液腔下开口与所述进液通道相对，且所述携液管具有连通所述连通腔和所述携液腔的过气孔。

4、这样在开井或关井过程中，油气藏产出的气液聚集在液气分离腔中，液气分离腔深度上可能有数百米或数千米，即形成较大的空间；在液气分离腔中，由于气体和液体密度相差很大，气体向上移动，液体在底部沉积，形成气液分离。分离的气体可以进入连通腔，然后再通过过气孔进入携液腔。同时，所述携液腔的下开口与所述进液通道相对，进液通道通至所述井下液面，液体可以通过进液通道进入携液腔。此时，适当设置过气孔的位置、数量和尺寸，可以保证进入气体的量，保证携液腔中形成适合气液比的气液混合物，进而提高管柱携液的可靠性。该气液混合物可以匹配携液管(小径管)的管径，避免或减少液柱段塞的形成，发挥携液管的携液能力，实施排液操作或油气采集，避免液柱段塞产生的不利影响，实现本实用新型的目的。

5、进一步的技术方案中，所述携液管的下端与所述分隔管的内壁相抵触。这样可以使携液管的下端部与分隔管保持相对固定，避免或减少携液管的下端摆动，提高管柱的可靠性。

6、进一步的技术方案中，所述携液管有连通所述连通腔和所述携液腔的池污孔；所述池污孔位于所述过气孔的下方。这样，在进行排液操作时，所述携液腔高速流动的液体可以产生较大的负压，此时，在所述泄污孔附近沉积或积累的污物可以在连通腔正压和携液腔负压共同作用下，移动到携液腔中，进而能够自动清理过气孔下方连通腔底部的污物，以保证所述过气孔的畅通。

7、可选技术方案中，所述进液通道可以为定量过液通道，即其具有适合的通流内径，以控制液体流量，进而有利于控制气液混合物的气液比。

8、可以理解，分隔管或/和携液管可以为连续管道。其中，分隔管与携液管也可以相对固定，也可以为一体成型的连续管。

9、进一步的技术方案中，所述油气采集装置的管柱还包括过液管段及定量过液管；所述过液管段上端与所述进液段的下端部相对固定，且形成连通所述进液通道和井下液面的过液腔；所述定量过液管形成上下相通的定量过液孔，且所述定量过液管的外轮廓小于所述过液腔的内轮廓，进而可以使定量过液管在所述过液腔中浮动；所述定量过液管的上端与所述进液通道的下开口密封配合。这样，在开井时，液体上流，对定量过液管施加作用力，定量过液管上行，其上端与所述进液通道的下开口接触，形成密封配合，此时液体仅可以通过定量过液孔过液，实现定量过液，进而提高管柱携液的可靠性。在关井时，有压气体携带残液或粘附或沉积的固体颗粒自上而下移动时，推动定量过液管向下移动，定量过液管上端与所述进液通道的下开口分离，解除密封，残液或粘附或沉积的固体颗粒可以从定量过液管周围较大的空间中更顺利下落，进行清洁操作，保证管柱内清洁，提高清洁操作效果。

10、进一步的优选技术方案中，所述定量过液管的外周设置有向外延伸的浮动翼。这样可以便于定量过液管上移，使其上端与所述进液通道的下开口配合，提高其密封对接的可靠性。

11、进液通道或定量过液孔可以由耐冲刷合金管形成，也可以在适当的管孔中形成耐冲刷合金涂层，以保证耐磨性能，保证可靠性。

12、可选技术方案中，所述过液腔的下端可以设置对所述定量过液管进行限位的限位台阶；定量过液管的外周与所述过液腔的内壁之间还可以设置有上下延伸的浮动导向条，以保证定量过液管上下平顺浮动。

13、优选技术方案中，油气采集装置的管柱还包括与所述分隔管相对固定的进液防砂管；所述进液防砂管的中间孔与所述携液管中间孔相通，其管壁设置有连通内外的筛孔。这样，在液体进入携液管时，就需要通过进液防砂管的筛孔进入，进而实现对液体的过滤，减少颗粒物对液体携带的不利或其他影响，提高携液管携液能力。

14、优选技术方案中，所述油气采集装置的管柱还包括位于所述进液防砂管外的液气收集套筒；液气收集套筒的上端与所述进液防砂管相对固定、下端敞开，且液气收集套筒的内壁面至少与部分筛孔相对应。液气收集套筒可以增加部分气体随液体通过筛孔进入携液管，在关井过程中能聚集较多气体进入所述携液管，相对降低所述携液管内开井时的液柱高度，便于下一循环开井携液。

15、本实用新型还提供一种油气采集装置，包括采集树和管柱，所述管柱为上述任一种所述油气采集装置的管柱，所述采集树有气液出口、第一旁通孔和第二旁通孔；所述气液出口与所述携液腔连通，所述液气分离腔连通第一旁通孔，所述连通腔连通第二旁通孔；所述第二旁通孔与所述第一旁通孔相通，将所述液气分离腔的气体引入到所述连通腔中，再通过所述过气孔与从所述进液通道向上流动的液体混合，然后从携液腔向上流动。由于具有上述管柱，因此，也可以产生与上述管柱基本相同的技术效果；另外，由于采集树位于地面之上，可以方便地控制从液气分离腔到所述连通腔的分离的气体量，进而控制进入携液腔的气量，保证形成合适液气比的气液混合物。

16、进一步的技术方案中，所述油气采集装置中，所述第二旁通孔与所述第一旁通孔之间设置节流装置。通过节流装置，可以控制从液气分离腔排出的气体，更好地匹配气液量适应所述携液管，实现最佳的携液效果，同时可以控制地层开采，充分保护地层，延长开采时间，以实现气井最佳经济效益。