CN103089204B - 双煤层分层控压联合排采装置 - Google Patents

双煤层分层控压联合排采装置 Download PDF

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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
[0001] 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
[0002] 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
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 所述联合抽米栗包括栗1¾、柱塞和固定阀,所述栗1¾包括外栗1¾和内栗1¾,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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0010] 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;
[0011] 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;
[0012] 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;
[0013] 4.本发明中设置有辅助连通管,作为下部煤层的产气通道;
[0014] 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I根辅助连通管。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0016] 图1为本发明的结构示意图;
[0017] 图2为本发明中扶正器的结构示意图。
[0018] 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
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 本发明的工作原理是:将该装置下入双煤层气井的套管I中,扶正器7位于上油管5和套管I之间,封隔器8位于下油管6和套管I之间,封隔器8分别与下油管6和套管I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I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米。
[0024] 在排采的过程中,压力计23对水压进行实时监控测量。
[0025] 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; 所述的联合抽米栗(4)包括栗同、柱塞和固走阔,栗同包括外栗同(10)和内栗同(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。
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:所述联合抽采栗包括栗同、柱塞和固走阔,所述栗同包括外栗同(10)和内栗同(11),所述内栗同(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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