CN102182433B

CN102182433B - 一种投捞式井下发泡剂混合装置

Info

Publication number: CN102182433B
Application number: CN 201110076848
Authority: CN
Inventors: 梁政; 王飞; 邓雄; 蒋发光; 赵广慧; 张梁; 田家林; 叶哲伟
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: CN102182433A

Abstract

本发明涉及一种用于天然气田实施泡沫排水采气的投捞式井下发泡剂混合装置。它可解决发泡剂混合不充分、泡沫流体破灭而影响泡沫排水采气工艺作用效果的难题。其技术方案是：投放接头上端设置螺纹扣与常规投放器连接，下端设置有阶梯平台及销钉孔；外管下端设有螺钉孔，末端与携瓦环连接；芯管上端设有销钉孔，中部设有弹簧槽，末端周向设有流孔及阶梯轴、滚珠槽，芯管套在投放接头上用销钉连接；弹簧安装在弹簧槽内；外管套在芯管上并用投放接头平台上的销钉孔用销钉连接；卡瓦的上端与携瓦环连接，卡瓦的末端与芯管接触；滚珠安在滚珠槽内，轮毂安装在滚珠上；紧定螺母与芯管末端的阶梯轴连接；旋转叶片与轮毂连接。本发明结构简单、使用范围广，可使泡沫排水采气工艺作用效果发挥到最佳状态，用于泡沫排水采气工艺的出水气井。

Description

一种投捞式井下发泡剂混合装置

技术领域

本发明涉及一种用于天然气田泡沫排水采气工艺实施泡沫排水采气的投捞式井下发泡剂混合装置。

技术背景

随着天然气井开发时间的延长，气藏储层压力逐渐降低，储层产水量通常会逐渐增加，如果不能及时排出储层的产出水，往往会影响到气井的正常生产，最终导致气井水淹停喷。

对于气井尚具有一定的自喷能力，但明显带水不畅、井底已经发生积液的中低压气井，各大气田普遍采用泡排工艺实施泡沫排水采气。

该工艺通过地面注入泵向油套环空注入发泡剂，发泡剂和水在油管内以及油管下部的套管内发泡，从而降低水的密度，增强天然气带水能力。但是，由于发泡剂在井筒中混合不充分会影响到发泡剂的发泡效果；此外，天然气携带泡沫流体在井筒流动过程中由于泡沫半衰期的因素泡沫破灭也会影响泡沫排水采气工艺的作用效果，对于比较深的天然气井这种影响尤为严重。因此迫切需要一种能够使发泡剂在油管下部与水充分混合、或则能够实现在井筒流动过程中的泡沫流体二次发泡的装置，将可使泡沫排水采气工艺中发泡剂的作用效果达到最佳状态，延长出水气井采气周期，降低排水采气作业成本。

发明内容

本发明的目的是：为了解决泡沫排水采气工艺井筒发泡剂混合不充分、泡沫流体在井筒流动过程中破灭，影响泡沫排水采气工艺的作用效果的难题，特提供一种投捞式井下发泡剂混合装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种投捞式井下发泡剂混合装置，是由投放接头、外管、携瓦环、芯管、卡瓦、弹簧、螺钉、销钉、滚珠、轮毂、紧定螺母及旋转叶片组成。其结构特点是：投放接头上端设置螺纹扣，与常规投送器连接，下端设有向内凹进的阶梯平台，并在阶梯平台的上、下方设置有销钉孔；外管上端设有向内凹进的阶梯，并在凹进阶梯处设置有销钉孔，当进行打捞操作的时候外管向内凹进的阶梯能与常规打捞器接头对接，外管的下端芯管的外周设有螺钉孔，外管的末端与携瓦环连接；芯管上端设有销钉孔，中部设置有向内凹进的弹簧槽，在弹簧槽下端设置有斜面，芯管的末端周向设置有流孔及阶梯轴，阶梯轴上设有滚珠槽，并且芯管外径与投放接头外径相等；芯管的内壁套在投放接头向内凹进的阶梯上表面，并用销钉B连接，且芯管与投放接头处于同一中心轴线上；弹簧安装在芯管中部的弹簧槽内；外管的内壁套在芯管的外壁上，并用投放接头阶梯平台上方的销钉孔用销钉A连接，外管的下端通过螺钉孔插入螺钉与安装在芯管的弹簧形成配合，在弹簧的作用下外管与芯管可沿中心轴线相对滑动；卡瓦均分为三瓣与连接在外管上的携瓦环连接，卡瓦的末端与芯管下端的斜面保持接触；滚珠安放在芯管末端阶梯轴的滚珠槽内，轮毂安装在滚珠上；紧定螺母与芯管末端阶梯轴用螺纹连接并将轮毂锁紧在滚珠上；旋转叶片与轮毂用焊接形式连接，在流体的作用下可进行旋转动作，并对流体进行搅拌混合。

本发明的有益效果在于：（1）能使通过油套环空注入的发泡剂在油管内与水充分混合并形成理想的泡沫流体；（2）当泡沫流体在油管内的流动过程中破灭后可对其进行搅拌使其二次发泡，提高泡沫排水采气工艺的作用效果；（3）投放安装容易，方便操作，通过弹簧力的作用很容易将其安装在油管内的任意设计位置；（4）打捞方便，当需要打捞处装置时，利用常规打捞装置接头压缩芯管上端并与外管上部向内凹进的阶梯对接后，即可轻易起出；（5）适用范围广，本发明结构简单，重量较轻，可以广泛适用于进行泡沫排水采气工艺的出水气井。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明一种投捞式井下发泡剂混合装置投放状态的结构示意图；

图2为本发明一种投捞式井下发泡剂混合装置投放成功的结构示意图。

图中：1、投放接头；2、外管；3、销钉A；4、销钉B；5、弹簧；6、螺钉；7、携瓦环；8、芯管；9、卡瓦；10、轮毂；11、滚珠；12、紧定螺母；13、旋转叶片。

具体实施方式

根据附图所示，一种投捞式井下发泡剂混合装置的投放接头1上端设置螺纹扣，与常规投送器连接，下端有向内凹进的阶梯平台，并在阶梯平台的上、下方设置有销钉孔；外管2上端设置有向内凹进的阶梯，并在凹进阶梯处设置有销钉孔，当进行打捞操作时外管2向内凹进的阶梯可以与常规打捞器接头对接，外管2的下端设置有螺钉孔，外管2的末端与携瓦环7连接；芯管8上端设置有销钉孔，中部设置有向内凹进的弹簧槽，并在弹簧槽下端设置有斜面，芯管8的末端周向设置有流孔及阶梯轴，阶梯轴上设置有滚珠槽，并且芯管8的外径与投放接头1的外径相等；芯管8的内壁套在投放接头1向内凹进的阶梯上表面，并用销钉B4连接，且芯管8与投放接头1处于同一中心轴线上；弹簧5安装在芯管8中部的弹簧槽内；外管2的内壁套在芯管8的外壁上，并通过投放接头1阶梯平台上方的销钉孔用销钉A3连接，外管2的下端通过螺钉孔插入螺钉6与安装在芯管8的弹簧5形成配合，在弹簧5的作用下外管2与芯管8可沿中心轴线相对滑动；卡瓦9均分为三瓣与连接在外管2上的携瓦环7连接，卡瓦的末端与芯管8下端的斜面保持接触；滚珠11安放在芯管8末端阶梯轴的滚珠槽内，轮毂10安装滚珠11上，紧定螺母12与芯管8末端阶梯轴通过螺纹连接并将轮毂10锁紧在滚珠11上；旋转叶片13与轮毂10用焊接形式连接，在流体的作用下可进行旋转动作，并对流体进行搅拌混合。

一种投捞式井下发泡剂混合装置的使用方法和工作原理（参见图1、图2）：

一、向井下投放发泡剂混合装置时，把投放接头1通过销钉A3、销钉B4与外管2和芯管8固定好，卡瓦9处于收缩状态，将钢丝绳通过常规投送器与本装置的投放接头1连接在一起，平稳地将本装置下放到油管内，当将要达到油管内预定设计位置时加快下放速度，使其达到能够剪断销钉A3和销钉B4的速度时急刹车，剪断销钉A3和销钉B4，在弹簧5的作用下外管2与芯管8相对滑动，外管2带动滑动，携瓦环7带动卡瓦9在芯管8下端的斜面滑动，卡瓦9在芯管8下端斜面的作用下张开紧紧卡定在油管的内壁上，收回钢丝绳完成本装置的投放操作。在流体的作用下旋转叶片13转动，对流体进行混合搅拌，使油管中的水与通过油套环空注入的发泡剂充分混合；或对油管中的泡沫流体进行搅拌，使发泡剂进行二次发泡。

二、从油管中打捞发泡剂混合装置时，将钢丝绳连接好常规打捞器下入井内与本装置外管2向内凹进的阶梯对接，平稳向上提拉钢丝绳压缩弹簧5，外管2与芯管8相对滑动，卡瓦9收缩恢复到投放时的状态，即可将井下投放发泡剂混合装置从井筒中取出。

Claims

1.一种投捞式井下发泡剂混合装置，是由投放接头、外管、携瓦环、芯管、卡瓦、弹簧、螺钉、销钉、滚珠、轮毂、紧定螺母及旋转叶片组成，其特征在于：投放接头（1）上端设置螺纹扣，与常规投送器连接，下端有向内凹进的阶梯平台，并在阶梯平台的上、下方设置有销钉孔；外管（2）的上端设有向内凹进的阶梯，并在凹进阶梯处设置有销钉孔，外管（2）的下端设置有螺钉孔，外管（2）的末端与携瓦环（7）连接；芯管（8）上端设有销钉孔，中部设置有向内凹进的弹簧槽，在弹簧槽下端芯管（8）的外周设置有斜面，芯管（8）的末端周向设置有流孔及阶梯轴，阶梯轴上设置有滚珠槽，芯管（8）的外径与投放接头（1）的外径相等；芯管（8）的内壁套在投放接头（1）向内凹进的阶梯上，并用销钉B（4）连接，且芯管（8）与投放接头（1）处于同一中心轴线上；弹簧（5）安装在芯管（8）中部的弹簧槽内；外管（2）的内壁套在芯管（8）的外壁上，并用投放接头（1）阶梯平台上方的销钉孔用销钉A（3）连接，外管（2）的下端通过螺钉孔插入螺钉（6），与安装在芯管（8）的弹簧（5）形成配合；卡瓦（9）均分为三瓣与连接在外管（2）上的携瓦环（7）连接，卡瓦（9）的末端与芯管（8）下端的斜面保持接触；滚珠（11）安放在芯管（8）末端阶梯轴的滚珠槽内，轮毂（10）安装滚珠（11）上，紧定螺母（12）与芯管（8）末端阶梯轴用螺纹连接，将轮毂（10）锁紧在滚珠（11）上；旋转叶片（13）与轮毂（10）用焊接形式连接。