一种油气田负压开采装置及开采方法
【专利说明】
[0001]技术领域:本发明涉及一种油气田井下流体开采技术，尤其是一种油气田负压开采装置及开采方法。
[0002]【背景技术】:目前，在油气田井下流体开采过程中，主要是将地面能量传递至井下设备，进行流体开采。这些设备主要有电潜泵、有杆泵、螺杆泵、水力泵和气举装置等，这些设备使用时都存在着作业过程复杂、不易检修、生产成本高等缺点。
[0003]
【发明内容】
:本发明的目的是提供简化作业过程的一种油气田负压开采装置及开采方法，它包括一套井下组合管柱和地面负压装置，组合管柱可根据井下情况联接筛管、单级或多级固定凡尔和泄流器。本发明的目的是这样实现的:在井口装置的下边有井筒套管，井筒套管下在地层内；组合管柱悬挂于井口装置上，组合管柱上依次安装有筛管、固定凡尔和泄流器；组合管柱排出口部分与泵进管相连；在泵进管上连接着泵进阀，泵进阀固定于缸体底部，缸体上部固定有泵出阀，在泵出阀上连接泵出管；缸体底部底部内侧连接电磁阀。
[0004]地面负压装置主体为缸体，缸体本体为活塞内腔，在缸体中间内置主活塞和副活塞，王活塞和副活塞为一体式结构；在缸体内安装着S封筒；液压进管的一端连接在栗体上，液压进管的另一端与储液池连接，并且在中间安装着液压泵；储液池上连接着液压回管。
[0005]本发明的开采方法是:利用地面负压装置所产生的真空负压通过组合管柱提升井筒套管内的流体至地面，组合管柱上设有固定凡尔防止流体回流，同时便于真空负压的形成，利于流体产出；地面负压装置依靠地面液压泵将储油池中的液压油打入液压进管，首先左电磁阀打开，液压油经过左电磁阀进入主活塞左边与缸体之间的腔体，腔体内增压，主活塞右移，带动副活塞右移，副活塞与左密封筒让出空间，此时左泵进阀打开、左泵出阀关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时右电磁阀打开，液压油回流至储油池；副活塞右移时，副活塞与右密封筒的空间变小，右泵进阀关闭、右泵出阀打开，产生正压，流体排出。
左腔吸液结束后，右电磁阀打开，液压油经过右电磁阀进入主活塞右边与缸体之间的腔体，腔体内增压，主活塞左移，带动副活塞左移，副活塞与右密封筒让出空间，此时右泵进阀打开、右泵出阀关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时左电磁阀打开，液压油回流至储油池；副活塞左移时，副活塞与左密封筒的空间变小，左泵进阀关闭、左泵出阀打开，产生正压，流体排出。
[0006]通过左右电磁阀的依次开启、关闭，液压油不断换向，促使主活塞左右移动，带动副活塞让出和缩小空间，完成液体吸入和排出，循环动作产生负压，将井筒套管内流体经组合管柱吸至地面，完成流体从井筒套管内至地面的产出过程。
[0007]本发明的意义是:本发明重点在于在井下套管内下入一套组合管柱，管柱上设有多级固定凡尔，多级分隔管柱内腔便于负压形成。同时依靠地面负压开采装置将井下套管内流体经组合管柱吸至地面，改变了目前油气开采时将开采装置置于井下的生产方式，可简化作业过程,降低生产成本。
[0008]本发明可用于衰竭油气田、煤层气、凝析气田、页岩气等油气田地下流体的负压开采。主要适用于粘度低、流动性强的地下流体开采。
[0009]地面负压装置可由油气混输泵、液压泵等类型泵实现，本发明举例为液力驱动柱塞泵，产生负压完成生产。
[0010]【附图说明】:图1为一种油气田负压开采装置的结构示意图，图中1、井口装置
2、井筒套管3、组合管柱 4、泄流器 5、固定凡尔6、筛管 7、地层 8、泵进管 9、泵进阀10、副活塞11、密封筒12、泵出阀 13、电磁阀14、主活塞15、缸体 16、液压进管17、泵出管 18、液压回管19、液压泵20、储液池。
图2为一种油气田负压开采装置的开采方法示意图。
[0011]【具体实施方式】:实施例1、在井口装置I的下边有井筒套管2，组合管柱3悬挂于井口装置I上，组合管柱3排出部分与泵进管8相连；组合管柱3上依次安装有筛管6、固定凡尔5和泄流器4 ;井筒套管2下在地层7内；在泵进管8上连接着泵进阀9，泵进阀9固定于缸体15底部，缸体15上部固定有泵出阀12，在泵出阀12上连接泵出管17 ;缸体15底部底部内侧连接电磁阀13。
[0012]实施例2、地面负压装置主体为缸体15，缸体15本体为活塞内腔，在缸体15中间内置主活塞14和副活塞10，主活塞14和副活塞10为一体式结构；在缸体15内安装着密封筒11 ;液压进管16的一端连接在泵体15上，液压进管16的另一端与储液池20连接，并且在中间安装着液压泵19 ;储液池20上连接着液压回管18。
[0013]实施例3、本发明的开采方法是:利用地面负压装置所产生的真空负压通过组合管柱提升井筒套管内的流体至地面，组合管柱上设有固定凡尔防止流体回流，同时便于真空负压的形成，利于流体产出；地面负压装置依靠地面液压泵将储油池中的液压油打入液压进管，首先左电磁阀13打开，液压油经过左电磁阀13进入主活塞14左边与缸体15之间的腔体，腔体内增压，主活塞14右移，带动副活塞10右移，副活塞10与左密封筒让出空间，此时左泵进阀9打开、左泵出阀12关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时右电磁阀打开，液压油回流至储油池20 ;副活塞10右移时，副活塞10与右密封筒的空间变小，右泵进阀关闭、右泵出阀打开，产生正压，流体排出。
左腔吸液结束后，右电磁阀打开，液压油经过右电磁阀进入主活塞14右边与缸体15之间的腔体，腔体内增压，主活塞14左移，带动副活塞10左移，副活塞10与右密封筒让出空间，此时右泵进阀打开、右泵出阀关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时左电磁阀13打开，液压油回流至储油池20 ;副活塞10左移时，副活塞10与左密封筒11的空间变小，左泵进阀9关闭、左泵出阀12打开，产生正压，流体排出。
[0014]通过左右电磁阀13的依次开启、关闭，液压油不断换向，促使主活塞14左右移动，带动副活塞10让出和缩小空间，完成液体吸入和排出，循环动作产生负压，将井筒套管2内流体经组合管柱3吸至地面，完成流体从井筒套管2内至地面的产出过程。
【主权项】
1.一种油气田负压开采装置，其特征是:在井口装置(I)的下边有井筒套管(2)，组合管柱(3)悬挂于井口装置(I)上，组合管柱(3)排出口部分与泵进管(8)相连；组合管柱(3)上依次安装有筛管(6)、固定凡尔(5)和泄流器(4);井筒套管(2)下在地层(7)内；在泵进管(8)上连接着泵进阀(9)，泵进阀(9)固定于缸体(15)底部，缸体(15)上部固定有泵出阀(12)，在泵出阀(12)上连接泵出管(17);缸体(15)底部底部内侧连接电磁阀(13)。
2.根据权利要求1所述的一种油气田负压开采装置，其特征是:地面负压装置主体为缸体(15 )，缸体(15 )本体为活塞内腔，在缸体(15 )中间内置主活塞(14 )和副活塞(1 )，主活塞(14)和副活塞(10)为一体式结构；在缸体(15)内安装着密封筒(11);液压进管(16)的一端连接在泵体(15)上，液压进管(16)的另一端与储液池(20)连接，并且在中间安装着液压泵(19);储液池(20)上连接着液压回管(18)。
3.权利要求1所述一种油气田负压开采装置的开采方法，其特征是:利用地面负压装置所产生的真空负压通过组合管柱提升井筒套管内的流体至地面，组合管柱上设有固定凡尔防止流体回流，同时便于真空负压的形成，利于流体产出；地面负压装置依靠地面液压泵将储油池中的液压油打入液压进管，首先左电磁阀(13)打开，液压油经过左电磁阀(13)进入主活塞(14)左边与缸体(15)之间的腔体，腔体内增压，主活塞(14)右移，带动副活塞(10)右移，副活塞(10)与左密封筒让出空间，此时左泵进阀(9)打开、左泵出阀(12)关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时右电磁阀打开，液压油回流至储油池(20);副活塞(10)右移时，副活塞(10)与右密封筒的空间变小，右泵进阀关闭、右泵出阀打开，产生正压，流体排出；左腔吸液结束后，右电磁阀打开，液压油经过右电磁阀进入主活塞(14)右边与缸体(15)之间的腔体，腔体内增压，主活塞(14)左移，带动副活塞(10)左移，副活塞(10)与右密封筒让出空间，此时右泵进阀打开、右泵出阀关闭，产生负压，井筒流体吸入；同时左电磁阀(13 )打开，液压油回流至储油池(20 );副活塞(10 )左移时，副活塞(10 )与左密封筒(11)的空间变小，左泵进阀(9)关闭、左泵出阀(12)打开，产生正压，流体排出；通过左右电磁阀(13)的依次开启、关闭，液压油不断换向，促使主活塞(14)左右移动，带动副活塞(10)让出和缩小空间，完成液体吸入和排出，循环动作产生负压，将井筒套管(20内流体经组合管柱(3 )吸至地面，完成流体从井筒套管(2 )内至地面的产出过程。
【专利摘要】一种油气田负压开采装置及开采方法是一种油气田井下流体开采技术，它包括一套井下组合管柱和地面负压装置，组合管柱排出口部分与泵进管相连；在泵进管上连接着泵进阀，泵进阀固定于缸体底部，缸体上部固定有泵出阀，在泵出阀上连接泵出管；缸体底部底部内侧连接电磁阀；地面负压装置主体为缸体，缸体本体为活塞内腔，在缸体中间内置主活塞和副活塞，主活塞和副活塞为一体式结构；在缸体内安装着密封筒；液压进管的一端连接在泵体上，液压进管的另一端与储液池连接，并且在中间安装着液压泵；储液池上连接着液压回管。
【IPC分类】E21B43-16
【公开号】CN104594858
【申请号】CN201410694104
【发明人】申健, 刘海波, 赵宇新, 王木乐, 杨立昌, 张艳玲, 徐祥辉, 魏鲲鹏, 杨建国, 边争胜
【申请人】申健
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月27日