CN101655084B - 天然气开采中的涡流排液输送器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气开采中的涡流排液输送器，由中间体、螺旋导流叶片、定位体和输气井筒组成，四者连接为一体。本发明借助井下天然气的高压，冲击螺旋导流叶片后产生的旋转离心力来增强天然气输送中的积液携带量，无需外力，即可减少井下积液，稳定并提高天然气的产量。

Description

天然气开采中的涡流排液输送器

技术领域

本发明涉及一种天然气开采中的涡流排液输送器，具体涉及油气井中，利用井下天然气的压力和涡流排液输送器的螺旋结构，使得天然气流产生涡流，天然气携带气井中的积液同时被排出井外，提高天然气携液输送能力和减少井下积液对天然气产量的影响，是属于井下工具领域的应用。

背景技术

目前，天然气在开采中，会在气井内伴生大量积液，包括水、伴生的原油及细小的固态物等。天然气以带压的方式在地下地层间的储存，其间压力远远大于地面的大气压。天然气沿着输气井筒从井下输送中，因受压会携带一些积液从输气井筒到地面。但是，随着天然气开采量的增加，其间积液也不断的增加，然而天然气从输气井筒的输送中携带的积液量远远小于积液的产生量。随着积液的增加而堵住输气井筒口，井下就会形成一个相对的密闭环境，而积液的持续增加就会使得井内压力增大，当压力大到等同于天然气从井下地层中的析出压力时，最终会阻断天然气的析出，影响对天然气的开采。为此，传统的做法是定期的从井内抽取积液，这样来保证天然气的开采，但这种做法，费时费力，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服天然气从井下直接输送中携带积液能力差、传统方式抽取井下积液费时费力的缺陷，而提供一种涡流排液输送器，该输送器置于井下的输气井筒内，受井下超高压力，天然气高速冲击输气井筒中的涡流排液输送器，天然气流受强大的螺旋离心力作用形成涡流，这样把天然气和其间伴生的积液沿着井筒壁高速旋转，产生向上的分力将积液从井下抽出，并源源不断的输送到地面。

为了解决上述技术问题，该发明的技术方案是：涡流排液输送器由输送器本体和输气井筒组成。输送器本体包括中间体、螺旋导流叶片和定位体。中间体是一个圆柱体，螺旋导流叶片固定连接在中间体上，其外径略小于输气井筒的内径。定位体与中间体固定连接，输送器本体能够自由地从输气井筒地面端投入，放置在输气井筒内的适当位置，此位置由积液的位置和采气工艺条件决定，因地质结构的不同，天然气和伴生的积液可能在井下不同高度的位置。并在需要的时候，可以从地面进入端用投捞工具取出。设置中间体和螺旋导流叶片的目的在于利用井下天然气的超高压力，天然气流从输气井筒进入端，通过定位体后沿轴向将天然气流转换至中间体的外圆和井筒壁之间，携带积液的天然气流高速冲击导流叶片，导流叶片是螺旋形状的，天然气流在流经导流叶片后，产生强大的螺旋离心力，气流携带着积液就顺着井筒的管壁高速旋转，积液产生了向上分力使得井下的天然气和积液迅速地被抽离，并沿着定位体、导流叶片和输气井筒被输送到输气井筒的地面端，这样，大大的提高了天然气井筒输送中的积液携带量，如果只以单个输气井筒来直接输送天然气，仅靠井下自身高压，要使得天然气携带积液输送到长达两三公里的地面，并实现源源不断的输送，其携带的积液量是极少的。设置定位体的目的在于可以将输送器本体固定安装在输气井筒内，而不至于与输气井筒脱离而掉入井内。

对该发明的进一步改进，中间体的一端固定连接有接头，接头俗称鱼头，是一个一端有凸起的圆柱体，该凸起的直径大于圆柱体其余部分的直径，这样利于整个输送器本体的投放和捞取。因为输气井筒的长度远远长于输送器本体，所以一般用一端系绳索的投捞器连接在接头的凸起下部，然后从输气井筒的地面端，一直投送输送器本体至输气井筒内的适当位置，在需要捞取输送器本体时，即可再次连接在接头凸起处打捞至地面。

对该发明的进一步改进，在中间体的另一端固定连接有导流套，导流套是一段镂空的导管，即在导管的一端，管壁上刻有镂空的孔，可以有多个孔，孔可以做成多个形状，比如方形，圆形等。通过导流套管内的天然气和积液从镂空的孔被分流到管外，然后沿着中间体流向螺旋导流叶片。设置导流套的目的在于调整气液的流动方向并减少气液输送中的阻力。

对该发明的进一步改进，定位体是一段空心管，其一端安装在输气井筒内，另一端与导流套固定连接，天然气和积液通过空心管内，然后经过导流套的管内并被分流到管外。这样可以大大的减少气液输送中的阻力。

附图说明

以下通过附图和具体实施方式对该项发明予以进一步说明。

图1为该涡流排液输送器结构和工作原理图。

图2为导流套的A-A横截面图。

具体实施方式

如图1所示的天然气开采中的涡流排液输送器，由输气井筒1、和输送器本体10组成，输送器本体10包括接头2、中间体3、螺旋导流叶片4、导流套5、定位体6。其中，输气井筒1由若干段井筒并由输气井筒连接管8连接组成，两段井筒未直接接触，即在两个井筒的连接时由于密封的需要自然在端头留有一定间隙并由输气井筒连接管8以螺纹方式连接。接头2与中间体3、中间体3与导流套5、导流套5与定位体6均为螺纹连接，螺旋导流叶片4焊接在中间体3上，定位体6的一端焊接有定位体楔块7，定位体楔块7是定位体6的一个组成部分，定位体楔块7是由弹簧钢组成的两组条状物，两组条状物其自然状态是向外张开，保持一定的弹力，其末端是两个底面平直、对应面是斜面的楔块，在工作时，楔块位于两段输气井筒1端头未接触部分形成的间隙内，受弹力作用，楔块就牢牢贴紧输气井筒连接管8的内壁，当天然气流9向上冲击涡流排液输送器的时候，楔块就卡在输气井筒连接管8的内壁和两段输气井筒1的端面形成的间隙空间里；当然，在要打捞输送器本体10的时候，只需在接头2施加一个比天然气冲击力更大的拉力，因楔块顶面是斜面就较容易的取出输送器本体10而不至卡死。

如图2所示，为导流套5的A-A横截面图。

Claims (3)

1.一种天然气开采中的涡流排液输送器，由输气井筒(1)和输送器本体(10)组成，其特征在于：输送器本体(10)位于输气井筒(1)内，其由中间体(3)、螺旋导流叶片(4)、定位体(6)组成，中间体(3)是一个圆柱体，其上固定连接有螺旋导流叶片(4)，螺旋导流叶片(4)的外径略小于输气井筒(1)的内径，中间体(3)的一端固定连接有定位体(6)，定位体(6)与输气井筒(1)固定连接；所述中间体(3)的一端还固定连接有导流套(5)，导流套(5)是一段镂空的导管，即在管壁上刻有孔；所述导流套(5)管壁上的孔为多个，孔是圆形或者方形。

2.如权利要求1所述的天然气开采中的涡流排液输送器，其特征在于：所述中间体(3)的另一端固定连接有接头(2)，接头(2)是一个一端有凸起的圆柱体，该凸起的直径大于圆柱体其余部分的直径。

3.如权利要求1所述的天然气开采中的涡流排液输送器，其特征在于：所述定位体(6)是一段空心管。

Images