CN104806211B - 一种接替压气采油装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接替压气采油装置，包括套管，套管内设有外油管、气源管A及气源管B，外油管内等间隔地安装密封盘，第奇数个密封盘与气源管A连接，第偶数个密封盘与气源管B连接；每个密封盘下侧连接一内油管，内油管下端安装有单向阀。本发明还公开了一种接替压气采油方法，包括如下步骤，首先，气源管B进气，同时气源管A排气，然后气源管A进气，同时气源管B排气。本发明的装置和方法大幅度减小了天然气的举升压力，实现了使用较低压力的气源将深井内的液体举升到井口，举升过程平稳，安全可靠；而且本发明采用的天然气气源可循环使用，节省外来气源。

Description

一种接替压气采油装置及方法

技术领域

本发明涉及油气田采油、采气领域，具体为一种接替压气采油装置及方法。

背景技术

当地层能量降低到不能使油井自喷，此时需要进行机械采油。其中，人为把高压气体注入井底，使原油喷出地面的采油方法称为气举采油法。

申请号为200410081589.9的中国专利公开了“一种注空气增压采油和排液采气装置及方法”，高压空气管通过地面注气管与井口套管连接，井下注气管可以是油管或油套管环形空间；套管从井口延伸至井底，同心双油管位于套管中，油套管在井口与采油树相连，井下油管上封隔器位置处，油套环空中的注入空气能进入泵马达的动力气入口，泵端与井底相通；采出管位于井口，一端与井口油管连接，另一端与地面集输管相连。

上述方案通过注入高压空气的泵马达实现对地下原油的采集。但是，对于油气井液面低至3000米以下而且地层能量较低的油气井，这种方式需要很大的动力，采油的效果也不好。

发明内容

为解决现有技术中缺陷，本发明提供了一种接替压气采油装置，将采油装置的外油管分成了若干个腔，采用奇数腔、偶数腔接替压气的方法，实现了用相对较低的天然气压力，对3000米以下的深井的原油进行举升的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种接替压气采油装置，包括套管，套管内设有外油管、气源管A及气源管B，外油管内等间隔地安装密封盘，第奇数个密封盘与气源管A连接，第偶数个密封盘与气源管B连接；密封盘下侧连接一内油管，内油管下端安装有单向阀。

本发明创造性地通过密封盘将外油管分成多个腔，并通过单向阀控制液体只能向上流动，实现了通过较低的天然气压力将液体举升到井口。

进一步地，气源管A、B与压缩机连接，压缩机的气源为井内天然气。

本发明的天然气可循环使用，节省了外来气源。

进一步地，外油管下端安装有单向阀。

本发明的另一个发明目的在于提供了一种接替压气采油方法，

一种接替压气采油方法，包括如下步骤：

S1:气源管B进气，同时气源管A排气；

S2:当气源管B压力达到与两个腔液柱高度相等值时，气源管A进气，同时气源管B排气；当气源管B压力达到与两个腔液柱高度相等值时，返回步骤S1。

通过接替压气的方法，将井下液体一级一级的向上推，实现了采用较小压力举升液体的目的。

进一步地，S1步骤前，通过气源管A、B向外油管内注满水的方式启动装置。

由于启动前外油管下面充满水，外油管上面充满气，可能会产生注入的气体在上部短路的现象，进气直接出去了，而没有达到对井下液体举升的效果，因此通过向外油管内注满水的方式启动装置。

进一步地，气源管A、B与压缩机连接，压缩机的气源为井内天然气。

本发明的有益效果为：本发明的装置和方法大幅度减小了天然气的举升压力，实现了使用较低压力的气源将深井内的液体举升到井口，举升过程平稳，安全可靠；而且本发明的天然气可循环使用，节省外来气源。

另外，本发明结构简单、设计独到，工作效率高，成本低。

附图说明

图1为接替压气采油装置的结构图。

图2为接替压气采油装置的部分结构图。

图中，

1、气源管A；2、外油管；3、单向阀；4、密封盘；5、气源管B；6、内油管；7、套管；8、奇数腔；9、偶数腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。

如图1所示的接替压气采油装置的结构图，一种接替压气采油装置，包括套管7，套管7内设有外油管2、气源管A1及气源管B5，外油管2内等间隔地安装数个密封盘4，密封盘4将外油管2内分成了若干个腔，如图2所示，自下而上，第1、3、5……个腔为奇数腔8，第2、4、6……个腔为偶数腔9，每个腔的上部分别对应第奇数/偶数个密封盘4。

本发明的密封盘4有三个作用：一、将外油管2分成相互间隔的奇数腔8和偶数腔9；二、连接内油管6；三、连接气源管。

本实施例中，自下而上，第奇数个密封盘4与气源管A1连接，第偶数个密封盘4与气源管B5连接；每个密封盘4下侧连接一内油管6，内油管6下至每个腔的底部附近，每个内油管6下端安装有单向阀3，外油管2下端也安装有单向阀3。

外油管2和套管7之间的环形空间作为储气库。气源管A1、气源管B5与压缩机连接，压缩机抽储气库中的气向井下供气，而井下排出的气排往储气库，天然气重复循环使用，无需外来天然气即可实现压气举升，节省了外来气源。而使用天然气作为气源，是因为使用空气是不安全的，容易发生危险。另外，压缩机与控制系统连接，该控制系统可根据气源管A1、气源管B5的需要合理地提供所需带有压力的天然气，实现自动控制，方便操作和管理。

接替压气采油采气的工作原理是置换法，即用压入到腔中的天然气置换出原腔中等体积的液体，理论上置换出单位体积液体所用的天然气量与工况压力下的天然气体积相等，置换完成后腔中的天然气要经过气源管放掉，以便存放下一个腔置换出的液体。由于气源管中的天然气起不到置换液体的作用，无形中增加了用气量即增加了压缩机的能耗，所以气源管选用较细的管，可以减少用气量过大的问题。

一种接替压气采油方法，包括如下步骤：

通过气源管A1、气源管B5向外油管2内注满水，进行与腔数相同的压气排液次数方可完成启动过程。

S1:气源管B5进气，同时气源管A1排气，在气源管B5内天然气压力的作用下，单向阀3打开，天然气将奇数腔8内的液体压入到上侧的偶数腔9；气源管A1内的天然气进入到储气库内。

S2:当气源管B5压力达到与两个腔液柱高度相等值时，气源管A1进气，同时气源管B5排气，在气源管A1内的天然气的压力的作用下，单向阀3打开，天然气将偶数腔9内的液体压入到上侧的奇数腔8；气源管B5内的天然气进入到储气库内。

自下而上，所有的奇数腔内的液体动作一致，所有的偶数腔内的液体动作一致；每个腔内的液体逐腔向上运动，采油装置最下侧的腔，也就是说第一个腔深入到油井内液体中，当第一个腔内的液体被压到第二个腔后，奇数腔放气，油井内的液体靠自压会补充到第一个腔内，采油装置压出的液体时刻会得到油井的补充，油井内的液体逐渐被送到井口。

在单向阀3的作用下，液体只能在气压的作用下向上移动而不能向下移动，周而复始，直至井底液体被送到井口。

本发明提供的上接替压气采油装置，可根据井深、液面、产量、现场工况和场地条件优选设备参数和腔的数量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用接替压气采油装置进行接替压气采油的方法，其特征在于：所述接替压气采油装置包括套管(7)，套管内设有外油管(2)、气源管A(1)及气源管B(5)，外油管下端安装有单向阀，外油管内等间隔地安装密封盘(4)，将外油管分成相互间隔的奇数腔(8)和偶数腔(9)，第奇数个密封盘与气源管A连接，第偶数个密封盘与气源管B连接，气源管A和气源管B位于外油管的外侧；密封盘下侧与一内油管(6)连接，内油管下端安装有单向阀(3)，密封盘上侧和下侧均与相邻腔体连通；

利用所述接替压气采油装置进行采油的方法包括如下步骤：

S1:气源管B进气，同时气源管A排气；

S2:当气源管B压力达到与两个腔液柱高度相等值时，气源管A进气，同时气源管B排气；当气源管A压力达到与两个腔液柱高度相等值时，返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的接替压气采油方法，其特征在于：S1步骤前，通过气源管A、B向外油管内注满水的方式启动装置。

3.根据权利要求1所述的接替压气采油方法，其特征在于：外油管和套管之间的环形空间作为井内天然气的储气库，气源管A、B与压缩机连接，压缩机抽取储气库中的天然气向气源管A、B供气，并且气源管A、B中的气排往储气库。