綜合排水采氣裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及油氣田開發技術領域，尤其涉及一種綜合排水采氣裝置。本發明公開的綜合排水采氣裝置，包括采油樹、套管和采氣油管，所述采氣油管位于所述套管內，所述套管和采氣油管的頂端連接在所述采油樹的底部，還包括小油管，所述小油管的一端可通入來自泡排撬的泡沫排水劑和來自氣舉系統的高壓氣體，另一端穿過采油樹后設置在所述采氣油管內部，在位于采氣油管內的小油管段上設置有多個小油管氣舉閥。由于設置可伸入采氣油管內且到達氣井底部的小油管，并且小油管內可通入來自泡排撬的泡沫排水劑和來自氣舉系統的高壓氣體，就使得用于排水的泡沫排水劑和高壓氣體能夠到達氣井底部，減小起泡難度，進而提高氣井的排水效率。
【專利說明】
綜合排水采氣裝置及方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于油氣田開發技術領域，尤其設及一種綜合排水采氣裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 氣田經過多年開發，地層能量逐年降低，低壓氣井逐年增加，而有部分氣井投產時 就表現出低壓、低產的特點，生產到一定程度時，氣井不能滿足最小攜液流量的要求，攜帶 到地面的水量較少，井底及井筒便產生積液、積砂，導致氣井無法正常生產。目前，國內外廣 泛采用泡沫排水采氣工藝技術來解決含水氣藏的低壓低產井筒積液的問題，進而提高采收 率，但常規泡沫排水劑加注方式主要是通過井口采氣樹油套管直接加注，無法有效到達井 筒積液段，嚴重影響排水效果，因此，急需探索一種新型的加注方式來解決泡沫、氣舉排水 采氣所面臨的難題。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是:提供一種能解決較多類型產水氣井的井底積液問 題且排水效率較高的綜合排水采氣裝置及方法。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的綜合排水采氣裝置，包括采油樹、套管和采氣油 管，所述采氣油管位于所述套管內，所述套管和采氣油管的頂端連接在所述采油樹的底部， 還包括小油管，所述小油管的一端可通入來自泡排擦的泡沫排水劑和來自配氣擦的高壓氣 體，另一端穿過采油樹后設置在所述采氣油管內部，在位于采氣油管內的小油管段上設置 有多個小油管氣舉閥。
[0005] 進一步的是，還包括井臺和盤管架，所述井臺圍繞所述采油樹設置，所述盤管架用 于盤繞所述小油管，并且設置在所述井臺之上。
[0006] 進一步的是，還包括設置在所述采油樹頂部的小油管防噴器，所述小油管防噴器 包括半封閩板和剪切閩板。
[0007] 進一步的是，還包括設置在小油管防噴器上部的雙向懸掛卡瓦，所述雙向懸掛卡 瓦用于固定所述小油管。
[000引進一步的是，所述雙向懸掛卡瓦包括內部有錐形孔的卡瓦座和與卡瓦座配合使用 的錐形卡瓦，錐形卡瓦內部具有通孔，所述通孔的孔壁縱截面為銀齒狀，且孔壁上的一部分 銀齒與另一部分銀齒的朝向相反，所述小油管可插拔地固定在所述通孔內。
[0009] 進一步的是，所述雙向懸掛卡瓦還包括位于卡瓦座底部的密封結構，所述密封結 構包括密封座和位于密封座頂部的密封頂蓋，密封座內部具有軸向的填料孔，密封座與密 封頂蓋之間的填料孔內填充有密封填料，在填料孔底部設置有密封墊，在密封結構的內部 設有軸向的供小油管可插拔地固定的固定孔，所述密封座與卡瓦座通過螺紋配合連接。
[0010] 進一步的是，所述雙向懸掛卡瓦還包括位于底部的上四通法蘭。
[0011] 進一步的是，所述雙向懸掛卡瓦還包括閥口連接頭，閥口連接頭通過連接頭座固 定在錐形卡瓦的頂部，連接頭座通過連接螺釘固定在錐形卡瓦上。
[0012] 進一步的是，在所述采氣油管的底部安裝有封隔器。
[0013] 本發明解決其技術問題所采用的綜合排水采氣方法，采用了上述綜合排水采氣裝 置，通過小油管向氣井底部注入來自泡排擦的泡沫排水劑和/或來自氣舉系統的高壓氣體。
[0014] 本發明的有益效果是：由于設置可伸入采氣油管內且到達氣井底部的小油管，并 且小油管內可通入來自泡排擦的泡沫排水劑和來自配氣擦的高壓氣體，就使得用于排水的 泡沫排水劑和高壓氣體能夠到達氣井底部，減小起泡難度，進而提高氣井的排水效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明的一個實施例的結構示意圖；
[0016] 圖2是圖1的局部放大結構示意圖；
[0017] 圖3是圖1的局部放大結構示意圖；
[0018] 圖4是本發明設及的雙向懸掛卡瓦的結構示意圖；
[0019] 圖5是圖4的局部放大結構示意圖；
[0020] 圖中零部件、部位及編號:采油樹1、套管2、采氣油管3、小油管4、小油管氣舉閥41、 泡排擦5、氣舉系統6、井臺7、盤管架8、小油管防噴器9、半封閩板91、剪切閩板92、雙向懸掛 卡瓦10、卡瓦座101、錐形卡瓦102、通孔1021、銀齒1022、密封座103、密封頂蓋104、密封填料 105、密封墊106、上四通法蘭107、鎖緊螺釘108、緊固螺母109、閥口連接頭1010、連接頭座 1011、連接螺釘1012、0形密封圈1013、平墊密封1014、封隔器11。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖對本發明作進一步說明。在此需要說明的是，對于運些實施方式的 說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。
[0022] 如圖1至圖5所示，本發明的綜合排水采氣裝置包括采油樹1、套管2和采氣油管3， 所述采氣油管3位于所述套管2內，所述套管2和采氣油管3的頂端連接在所述采油樹1的底 部，還包括小油管4，所述小油管4的一端可通入來自泡排擦5的泡沫排水劑和來自氣舉系統 6的高壓氣體，另一端穿過采油樹1后設置在所述采氣油管3內部，在位于采氣油管3內的小 油管4段上設置有多個小油管氣舉閥41。通過小油管4,泡排注起泡劑能夠直接到位達井筒 積液段;并且，可W根據井底積液情況，選擇使用氣舉排水或者泡排排水，或者采用氣舉加 泡排結合的方式排水，提高了排水效率。
[0023] 具體，為了使小油管4能夠規整的放置并且在下小油管4時方便操作，上述具體實 施方式還包括井臺7和盤管架8,所述井臺7圍繞所述采油樹1設置，所述盤管架8用于盤繞所 述小油管4,并且設置在所述井臺7之上。由于氣井的深度不一，有的深達千米，因此，小油管 4的長度越長越好，因此，需要一個能夠盤繞小油管4的裝置盤管架8,在下小油管4之間，小 油管4纏繞在盤管架8上，隨著小油管4向氣井內深入，小油管4逐漸從盤管架8拉出。設置井 臺7可W在下小油管4時，方便工作人員操作，操作人員可W站在井臺7上進行操作，非常方 便。
[0024] 具體，為了防止在下小油管4時發生井噴事故，上述【具體實施方式】還包括設置在所 述采油樹1頂部的小油管防噴器9,所述小油管防噴器9包括半封閩板91和剪切閩板92。
[0025] 具體，為了使小油管4在排水采氣過程中穩定固定，防止事故發生，上述實施方式 還包括設置在小油管防噴器9上部的雙向懸掛卡瓦10,所述雙向懸掛卡瓦10用于防止小油 管4上頂或下墜。
[0026] 具體的，雙向懸掛卡瓦10包括內部有錐形孔的卡瓦座101和與卡瓦座101配合使用 的錐形卡瓦102,錐形卡瓦102內部具有通孔1021，所述通孔1021的孔壁縱截面為銀齒狀，且 孔壁上的一部分銀齒1022與另一部分銀齒1022的朝向相反，每一個銀齒1022沿通孔1021內 壁的周向設置一圈，銀齒1022的尖部朝向通孔1021內部，稍微向上或者向下傾斜;所述小油 管4可插拔地固定在所述通孔1021內，卡瓦座101與錐形卡瓦102之間通過鎖緊螺釘108連 接。卡瓦座101與錐形卡瓦102通過鎖緊螺釘108緊固并配合好之后，使錐形卡瓦102內部的 銀齒1022結構與小油管4形成過盈配合，進而使小油管4的管身固定在錐形卡瓦102內，防止 小油管4因收到氣井的壓力而上頂或下墜。
[0027] 具體的，為了使小油管4能密封地伸進氣井底部，所述雙向懸掛卡瓦10還包括位于 卡瓦座101底部的密封結構，所述密封結構包括密封座103和位于密封座103頂部的密封頂 蓋104,密封座103內部具有軸向的填料孔，密封座103與密封頂蓋104之間的填料孔內填充 有密封填料105,在填料孔底部設置有密封墊106,在密封結構的內部設有軸向的供小油管4 可插拔地固定的固定孔，所述密封座103與卡瓦座101通過螺紋配合連接，如圖4所示，在卡 瓦座101底部具有向上凹的孔，孔內壁上有內螺紋，密封座103的頂部具有與卡瓦座101上的 內螺紋匹配的外螺紋，并且，在密封座103上還套有一顆緊固螺母109, W使密封座103與卡 瓦座101能緊固地配合。
[00%]具體的，所述雙向懸掛卡瓦10還包括位于底部的上四通法蘭107,用于將雙向懸掛 卡瓦10固定在小油管防噴器9的頂部。
[0029] 具體的，為了方便與閥口連接，如圖4所示，所述雙向懸掛卡瓦10還包括閥口連接 頭1010,閥口連接頭1010通過連接頭座1011固定在錐形卡瓦102的頂部，連接頭座1011通過 連接螺釘1012固定在錐形卡瓦102上。在閥口連接頭1010內部設置有用于密封的0形密封圈 1013和平墊密封1014。
[0030] 通過雙向懸掛卡瓦座、小油管防噴器、采油樹中屯、，在采氣油管3中增加一根連續 小油管4,直插井底采氣面，并采用雙向懸掛卡瓦10將連續小油管4懸掛在采油樹1上，并在 連續小油管4按壓力比安裝多級小油管氣舉閥41。運樣在小油管防噴器的半封閩板91和采 油樹的節流閥作用下，采氣油管與小油管間就形成一個小采氣通道，達到了在同樣排量下 大大提高井筒流速，W利于攜帶泥砂，降低系統功率的目的。在盤管架中屯、連續小油管端頭 上安裝截止閥用于與氣舉系統和泡排系統連接。
[0031] 具體，為了使套管水柱與采氣面分隔開，在所述采氣油管3的底部安裝有封隔器 11。在采氣油管底部安裝一封隔器，可W將套管水柱與采氣面分隔開，能方便地實現不壓井 不放噴作業，并且能雙向承受高壓，使用壽命長。
[0032] 本發明的綜合排水采氣方法，采用了上述綜合排水采氣裝置，通過小油管4向氣井 底部注入來自泡排擦5的泡沫排水劑和/或來自氣舉系統6的高壓氣體，使得泡排注起泡劑 和/或高壓氣體能直接到達井筒積液段，起到較好的排水效果。
[0033] 本發明可W有效的解決較多類型產水氣井的井底積液問題，滿足氣田開發工藝技 術要求，形成氣田開發排水采氣配套技術，同時解決常規泡排注起泡劑不能直接到達井筒 積液段、起泡劑加注困難、耗時長等問題。應用工藝集小油管氣舉閥+泡排+氣舉綜合排水采 氣技術為一體，是一種利用水力原理淘砂、排水采氣的綜合工藝。整個應用系統主要由 巧3巧"X化035/化049) X踞0伽小油管、氣舉閥、氣舉系統、泡排擦、W及井口和井下系統 組成。由于不存在井下動力設備，該應用系統解決了產砂井由于井下沉砂渺積導致設備磨 損嚴重及砂卡失效等狀況，針對邊淘砂、邊排水、邊生產的低壓氣井開采技術是一項當前認 為排水采氣較為先進工藝系統。
【主權項】
1. 綜合排水采氣裝置，包括采油樹（1)、套管(2)和采氣油管(3)，所述采氣油管(3)位于 所述套管(2)內，所述套管(2)和采氣油管(3)的頂端連接在所述采油樹（1)的底部，其特征 在于:還包括小油管(4)，所述小油管(4)的一端可通入來自泡排撬(5)的泡沫排水劑和來自 氣舉系統(6)的高壓氣體，另一端穿過采油樹（1)后設置在所述采氣油管(3)內部，在位于采 氣油管(3)內的小油管(4)段上設置有多個小油管氣舉閥(41)。2. 根據權利要求1所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于：還包括井臺（7)和盤管架 (8) ，所述井臺（7)圍繞所述采油樹（1)設置，所述盤管架(8)用于盤繞所述小油管(4)，并且 設置在所述井臺（7)之上。3. 根據權利要求2所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于：還包括設置在所述采油樹 (1)頂部的小油管防噴器(9)，所述小油管防噴器(9)包括半封閘板(91)和剪切閘板(92)。4. 根據權利要求3所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:還包括設置在小油管防噴器 (9) 上部的雙向懸掛卡瓦（10)，所述雙向懸掛卡瓦（10)用于防止小油管(4)上頂或下墜。5. 根據權利要求4所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:所述雙向懸掛卡瓦（10)包括 內部有錐形孔的卡瓦座（101)和與卡瓦座（101)配合使用的錐形卡瓦（102)，錐形卡瓦（102) 內部具有通孔（1021)，所述通孔（1021)的孔壁縱截面為鋸齒狀，且孔壁上的一部分鋸齒 ( 1022)與另一部分鋸齒（1022)的朝向相反，所述小油管（4)可插拔地固定在所述通孔 (1021)內。6. 根據權利要求5所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:所述雙向懸掛卡瓦（10)還包 括位于卡瓦座（101)底部的密封結構，所述密封結構包括密封座（103)和位于密封座（103) 頂部的密封頂蓋（104)，密封座（103)內部具有軸向的填料孔，密封座（103)與密封頂蓋 (104)之間的填料孔內填充有密封填料（105)，在填料孔底部設置有密封墊（106)，在密封結 構的內部設有軸向的供小油管（4)可插拔地固定的固定孔，所述密封座（103)與卡瓦座 (101)通過螺紋配合連接。7. 根據權利要求6所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:所述雙向懸掛卡瓦（10)還包 括位于底部的上四通法蘭（107)。8. 根據權利要求7所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:所述雙向懸掛卡瓦（10)還包 括閥門連接頭（1010 )，閥門連接頭（1010)通過連接頭座（1011)固定在錐形卡瓦（102)的頂 部，連接頭座（1011)通過連接螺釘(1012)固定在錐形卡瓦（102)上。9. 根據權利要求1所述的綜合排水采氣裝置，其特征在于:在所述采氣油管（3)的底部 安裝有封隔器(11)。10. 采用權利要求1至9中任一權利要求所述的綜合排水采氣裝置的綜合排水采氣方 法，其特征在于:通過小油管(4)向氣井底部注入來自泡排撬(5)的泡沫排水劑和/或來自氣 舉系統(6)的高壓氣體。
【文檔編號】E21B33/06GK106050199SQ201610616792
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】張泉, 湯林, 陳伯明
【申請人】南充西南石油大學設計研究院有限責任公司