CN103089204A - 双煤层分层控压联合排采装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双煤层分层控压联合排采装置。煤层气井往往会遇到两个煤层，一般都是上面的煤层先产气，随着动液面的下降，下面的煤层才开始产气，很难保证两个煤层同时解吸、产气。双煤层分层控压联合排采装置，包括抽采泵、油管和抽油杆，油管包括上油管和下油管，上油管外壁设置有扶正器，其特征在于：所述抽采泵为联合抽采泵，下油管设置有封隔器，下油管设置有辅助连通管，辅助连通管位于封隔器上方。本发明解决了双煤层在排采过程中产生的层间干扰问题，保证了双煤层同时解吸、产气，适用于双煤层地区进行煤层气井联合开采。

Description

双煤层分层控压联合排采装置

技术领域

本发明属于煤层气排采技术领域，涉及双煤层分层控压联合排采装置。

背景技术

煤层气井在排水产气过程中，煤储层应力的变化是一个复杂的过程。随着排水降压的持续进行，会产生应力差效应。当有效应力增加到到一定数值时，煤储层的渗透率将下降到难以使煤层水流动的状态，在单煤层排采时，通过合理的控制排采速度和动液面位置，可以避免压力差效应对煤储层的伤害，但是在实际的开发中，煤层气井往往会遇到两个煤层，如果煤储层压力梯度不一致或者煤层间距较大时，一般都是上面的煤层先产气，随着液面的下降，下面的煤层才开始产气，很难保证两个煤层生产层同时解吸、产气，有时甚至出现上煤层排采半径缩短、产生速敏效应吐粉吐砂、支撑剂颗粒镶嵌煤层、裂缝闭合速率加快等，致使煤层渗透率迅速下降，严重影响产气效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现双煤层分层控压、保证煤层气井稳产高产的排采装置。

本发明的技术方案是：双煤层分层控压联合排采装置，包括抽采泵、油管和抽油杆，油管包括上油管和下油管，上油管上设置有扶正器，其特别之处于：所述抽采泵为联合抽采泵，下油管设置有封隔器和辅助连通管，辅助连通管位于封隔器上方。

所述联合抽采泵包括泵筒、柱塞和固定阀，所述泵筒包括外泵筒和内泵筒，所述内泵筒悬空设置于外泵筒内，所述柱塞包括上柱塞和下柱塞，所述固定阀包括上固定阀和下固定阀，所述下柱塞和所述上固定阀分别间隔的位于内泵筒的上端和下端，上柱塞位于下柱塞顶部的外泵筒内，抽油杆与上柱塞连接，所述上柱塞和下柱塞之间通过空心连通杆连通，所述下固定阀位于外泵筒的底端，所述上固定阀底端的内泵筒侧部设置有吸入口，所述下柱塞侧部设置有进水孔。

所述吸入口和进水孔均为通孔，所述下固定阀与外泵筒围成第一空腔，所述上固定阀与下柱塞围成第二空腔。

所述封隔器为皮碗式封隔器，所述扶正器上设置有电缆通道和辅助连通管通道，所述辅助连通管穿过辅助连通管通道通过扶正器固定。

所述下油管管壁上设置有压力计，所述压力计位于封隔器的下部，压力计上连接有压力计电缆。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明中设置有联合抽采泵、封隔器和辅助连通管，在使用时联合抽采泵、封隔器和辅助连通管组合使用，达到双煤层分层控压联合排采的效果；

2.本发明中选用的抽采泵为联合抽采泵，能够实现双煤层煤层水分层抽采；

3. 本发明中设置有皮碗式封隔器，该皮碗式封隔器将两个煤层封隔在不同的压力系统中，消除双煤层排采过程中层间干扰，而且该皮碗式封隔器易解封，适合于煤层气生产井；

4. 本发明中设置有辅助连通管，作为下部煤层的产气通道；

5. 本发明中所采用的扶正器为三通道扶正器，用以固定2条压力计电缆和1根辅助连通管。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中扶正器的结构示意图。

图中：1.套管，2.压力计电缆，3.抽油杆，4.联合抽采泵，5.上油管，6.下油管，7.扶正器，8.封隔器，9.辅助连通管，10.外泵筒，11.内泵筒，12.上柱塞，13.下柱塞，14.上固定阀，15.下固定阀，16.空心连通杆，17.吸入口，18.进水孔，19.第一空腔，20.第二空腔，21.电缆通道，22.辅助连通管通道，23.压力计，24.进水管，25.上游动阀，26.下游动阀。

具体实施方式

如图1和2所示，本发明的双煤层分层控压联合排采装置，包括联合抽采泵4、油管和抽油杆3，油管包括上油管5和下油管6，联合抽采泵4的顶端与上油管5连通，联合抽采泵4的底端与下油管6连通，抽油杆3位于上油管5内并且与联合抽采泵4连接，上油管5外壁上设置有扶正器7，扶正器7上设置有电缆通道和辅助连通管通道。

联合抽采泵4包括泵筒、柱塞和固定阀，泵筒包括外泵筒10和内泵筒11，内泵筒11悬空设置于外泵筒10内，柱塞包括上柱塞12和下柱塞13，固定阀包括上固定阀14和下固定阀15，下柱塞13和所述上固定阀14分别间隔的位于内泵筒11的上端和下端，上柱塞12位于下柱塞13顶部的外泵筒10内，抽油杆3伸入上油管5内与上柱塞12连接，抽油杆3能够带动上柱塞12和下柱塞13上下运动，上柱塞12和下柱塞13之间通过空心连通杆16连通，下固定阀15位于外泵筒10的底端，上固定阀14底端的内泵筒11侧部设置有吸入口17，下柱塞13侧部设置有进水孔18，吸入口17和进水孔18均为通孔。

在下油管6上设置有封隔器8，该封隔器8优选皮碗式封隔器，下油管6上设置有辅助连通管9，辅助连通管9位于封隔器8上方，辅助连通管9穿过辅助连通管道22通过扶正器7固定，下油管6内设置有进水管24。

上油管5和下油管6上分别设置有压力计23，压力计23上连接有压力计电缆2，压力计电缆2穿过扶正器7上的电缆通道21至扶正器7上部。

本发明的工作原理是：将该装置下入双煤层气井的套管1中，扶正器7位于上油管5和套管1之间，封隔器8位于下油管6和套管1之间，封隔器8分别与下油管6和套管1密封连接，上冲程时，抽油杆3带动上柱塞5向上运动，下柱塞6也随之向上运动，上游动阀25和下游动阀26均关闭，第一空腔19和第二空腔20内的体积增大，压力减小，下固定阀15和上固定阀14均打开，下煤层中的水进入第一空腔19，当下柱塞13侧部的吸入口17高于内泵筒11侧壁时，第一腔室19中的水从进水孔18进入下柱塞13内，上煤层中的水通过吸入口17进入第二空腔20；下冲程时，抽油杆3带动上柱塞12和下柱塞13向下运动，下柱塞13的进水孔18低于内筒臂上沿，下柱塞13与第一空腔19相分隔，第一空腔19和第二空腔20的体积减小，压力增大，上固定阀14和下固定阀15关闭，下游动阀26和上游动阀25在水压的作用下被顶开进入上油管5内排出，随着下煤层中水的不断抽出，下煤层的压力下降，套管1与油管之间的动液面下降，下煤层解吸出的气体经过辅助连通管9排出，上煤层的气体随着动液面的下降也排出，上冲程和下冲程不断交替同时完成两个煤层水与气的排采。

在排采的过程中，压力计23对水压进行实时监控测量。

综上所述，本发明解决了双煤层在排采过程中产生的层间干扰问题，保证了两层煤层同时解吸、产气，适用于双煤层地区进行煤层气联合开采。

Claims (5)

1.双煤层分层控压联合排采装置，包括抽采泵、油管和抽油杆（3），所述油管包括上油管（5）和下油管（6），上油管（5）上设置有扶正器（7），其特征在于：所述抽采泵为联合抽采泵（4），下油管（6）上设置有封隔器（8）和辅助连通管（9），所述辅助连通管（9）位于封隔器（8）上方。

2.根据权利要求1所述的双煤层分层控压联合排采装置，其特征在于：所述联合抽采泵包括泵筒、柱塞和固定阀，所述泵筒包括外泵筒（10）和内泵筒（11），所述内泵筒（11）悬空设置于外泵筒（10）内，所述柱塞包括上柱塞（12）和下柱塞（13），所述固定阀包括上固定阀（14）和下固定阀（15），所述下柱塞（13）和所述上固定阀（14）分别间隔的位于内泵筒（11）的上端和下端，上柱塞（12）位于下柱塞（13）顶部的外泵筒（10）内，抽油杆（3）与上柱塞（12）连接，所述上柱塞（12）和下柱塞（13）之间通过空心连通杆（16）连通，所述下固定阀（15）位于外泵筒（10）的底端，所述上固定阀（14）底端的内泵筒（11）侧部设置有吸入口（17），所述下柱塞（13）侧部设置有进水孔（18）。

3.根据权利要求2所述的双煤层分层控压联合排采装置，其特征在于：所述吸入口（17）和进水孔（18）均为通孔，所述下固定阀（15）与外泵筒（10）围成第一空腔（19），所述上固定阀（14）与下柱塞（13）围成第二空腔（20）。

4.根据权利要求1、2或3所述的双煤层分层控压联合排采装置，其特征在于：所述封隔器（8）为皮碗式封隔器，所述扶正器（7）上设置有电缆通道（21）和辅助连通管通道（22），所述辅助连通管（9）穿过辅助连通管通道（22）通过扶正器（7）固定。

5.根据权利要求4所述的双煤层分层控压联合排采装置，其特征在于：所述下油管（6）管壁上设置有压力计（23），所述压力计（23）位于封隔器（8）的下部，压力计（23）上连接有压力计电缆（2）。

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