CN105089572A - 气井智能调节生产方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气井智能调节生产方法及装置。气井智能调节生产方法及装置，属于油田数字化技术领域。当油压高于某一压力值P1时，气体携带液体能力处于较强状态，控制阀处于关闭流通状态，此时井下控制器处于最大开度；当油压低于某一压力值P2时，气体携带液体能力变差，或不能带出液体，此时，控制井下控制器节流孔开度，增加气体流速使携带液体能力增强；为此，分别读取压力表的油压和套压值，结合产气量，计算出合理的阀门开度，并经控制箱发送指令至控制阀，使其达到合适开度，井下控制器控制杆因左面受力小于右面受力而向左方向运动直至平衡，使节流孔开度介于最大开度与最小开度之间，从而使气体流速达到最大，达到携带最多液体目标。

Description

气井智能调节生产方法及装置

技术领域

本发明涉及油田数字化技术领域，具体而言，涉及一种气井智能调节生产方法及装置。

背景技术

目前，油田地区积液气井数占总气井数50％左右，从气井所占比例来看，积液井已呈大面积分布形势，气井积液已成为影响产能发挥的重要因素。

针对积液井，主要采取机械法和物理化学法实现排水采气。这两种工艺技术都比较成熟，也是现场使用较多的工艺方法。但任何一种方法对气井的开采条件都有一定要求，必须针对气藏的地质特点，气井生产动态特点和环境条件来合理选择，此外，流体性质、出砂和结垢的情况、经济投入和产出的影响等也是需要考虑的重要因素，必须综合对比，分析各种影响因素，才能最后确定采用何种排水采气工艺。因此，前面所提两种排水采气工艺方法均存在一定的局限性和缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气井智能调节生产方法及装置，以克服现有技术的不足。

一种气井智能调节生产方法,含有以下步骤；

当油压高于某一压力值P1时，气体携带液体能力处于较强状态，控制阀处于关闭流通状态，此时井下控制器处于最大开度；当油压低于某一压力值P2时，气体携带液体能力变差，或不能带出液体，此时，控制井下控制器节流孔开度，增加气体流速使携带液体能力增强；为此，分别读取压力表的油压和套压值，结合产气量，计算出合理的阀门开度，并经控制箱发送指令至控制阀，使其达到合适开度，井下控制器控制杆因左面受力小于右面受力而向左方向运动直至平衡，使节流孔开度介于最大开度与最小开度之间，从而使气体流速达到最大，达到携带最多液体目标。

一种气井智能调节生产装置，控制箱连接压力传感器、控制阀、电控针阀和流量计，井下控制器安装在井口的井下通道中；流量计的一侧通过管道连接电控针阀，电控针阀的另一侧通过管道连接控制阀，控制阀的另一侧通过管道连接井口，压力传感器连接在井口。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气井智能调节生产方法，包括如下步骤：步骤1、读取油压p1、套压p2及气体流量Q；步骤2、比较油压p1和第一预设值m1；步骤3、根据比较结果调节控制阀的开度，以使气体流速最大。

进一步地，在步骤3中，若P1<m1，则计算控制阀开度，根据计算结果打开控制阀，以使井下控制器控制杆移动，并将△p与第二预设值比较，根据比较结果控制控制阀的开度，其中△p＝p2-p1；若P1>m1，则关闭控制阀。

进一步地，在将△p与第二预设值比较的步骤中，第二预设值为m2，m2为井下控制器移动后使气体流速最大的差压值。

进一步地，在根据比较结果控制控制阀的开度的步骤中，包括：若△p<m2，则继续打开控制阀，使井下控制器控制杆继续移动，直至△p＝m2，并关闭控制阀，使井下控制器控制杆平衡，气体流速最大、携液能力最强；若△p＝m2，则关闭控制阀，使井下控制器控制杆平衡，气体流速最大、携液能力最强。

根据本发明的另一方面，提供一种气井智能调节生产装置，气井智能调节生产装置包括：检测油压p1和套压p2的压力传感器；检测气体流量Q的流量计；控制结构，控制结构与压力传感器和流量计连接；控制阀，控制阀与井口连接，并受控制结构的控制而调节开度；井下控制器，井下控制器安装在井口的井下通道中，并受控制阀的控制而调节开度。

进一步地，控制结构包括控制箱，控制箱与控制阀连接，并控制控制阀的开度。

进一步地，控制结构还包括电控针阀，电控针阀的一端通过管道连接控制阀，电控针阀的另一端通过管道连接流量计。

本发明的优点是特别适合超低渗气藏，在不同类型气井积液状态下，利用油、套压差控制井下节流设备，以改变气体通过设备截面大小改变气体流速，从而使携带液体量达到最大，实现最佳排水采气的智能调节。

本发明特别适合超低渗透气田低产井的工况。对于气井生产初期，不会以很大的产量浪费能量，但仍以高于携液流量的产量生产。生产后期，对低产井可以实现连续生产，提高产气、产液量，降低巡井次数及维护费用，能够更多的排除井底积液，延长生产时间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的气井智能调节控制生产工艺结构示意图；

图2示出了本发明的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的气井智能调节生产装置的井下控制器的结构图；

图4示出了根据图3的井下控制器的处于最大开度的局部放大图；以及

图5示出了根据图3的井下控制器的处于最小开度的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压力传感器；2、控制阀；3、控制箱；4、电控针阀；5、流量计；6、井下控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1：如图1至5所示，

一种气井智能调节生产方法，解决气井井筒及井底附近地层积液过多或者产水问题，能够更好更多排除井底积液，降低排水采气成本，延长气井生产时间。

一种气井智能调节生产系统，要包括地面控制系统及井下执行系统。其中，地面控制系统包括压力传感器、控制阀、控制箱、电控针阀、流量计等；井下执行系统主要为井下控制器。

控制箱3连接压力传感器1、控制阀2、电控针阀4和流量计5，井下控制器6安装在井口的井下通道中；

流量计5的一侧通过管道连接电控针阀4，电控针阀4的另一侧通过管道连接控制阀2，控制阀2的另一侧通过管道连接井口，压力传感器1连接在井口。

一种气井智能调节生产方法,含有以下步骤；如图1所示，当油压高于某一压力值P1时，气体携带液体能力处于较强状态，控制阀2处于关闭流通状态，此时图1中井下控制器6处于最大开度。当油压低于某一压力值P2时，气体携带液体能力变差，或不能带出液体，此时，控制井下控制器节流孔开度，增加气体流速使携带液体能力增强。为此，分别读取压力表的油压和套压值，结合产气量，计算出合理的阀门开度，并经控制箱发送指令至控制阀，使其达到合适开度，井下控制器6的控制杆因左面受力小于右面受力而向如图1左方向运动直至平衡，使节流孔开度介于最大开度与最小开度之间，从而使气体流速达到最大，达到携带最多液体目标。

如图2所示，还有以下步骤；

步骤1、读取油压p1、套压p2及气体流量Q；

步骤2、判断油压p1；如果P1<m1，执行步骤3；如果P1>m1，执行步骤6；

步骤3、计算阀门2开度；

步骤4、打开阀门2；

步骤5、判断△p＝p2-p1；如果△p＝m2，执行步骤6；如果△p<m2，执行步骤4；

步骤6、关闭阀门2；

步骤7、井下控制器控制杆平衡；

步骤8、气体流速最大、携液能力最强；

其中，m1为在气体携液能力较强时油压；m2为井下控制器移动后使气体流速最大的差压值。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气井智能调节生产方法，其特征在于，含有以下步骤；

当油压高于某一压力值P1时，气体携带液体能力处于较强状态，控制阀(2)处于关闭流通状态，此时井下控制器(6)处于最大开度；当油压低于某一压力值P2时，气体携带液体能力变差，或不能带出液体，此时，控制井下控制器(6)节流孔开度，增加气体流速使携带液体能力增强；为此，分别读取压力表的油压和套压值，结合产气量，计算出合理的阀门开度，并经控制箱(3)发送指令至控制阀(2)，使其达到合适开度，井下控制器(6)控制杆因左面受力小于右面受力而向左方向运动直至平衡，使节流孔开度介于最大开度与最小开度之间，从而使气体流速达到最大，达到携带最多液体目标。

2.根据权利要求1所述的气井智能调节生产方法，其特征在于，含有以下步骤；

步骤1、读取油压p1、套压p2及气体流量Q；

步骤2、判断油压p1；如果P1<m1，执行步骤3；如果P1>m1，执行步骤6；

步骤3、计算控制阀(2)开度；

步骤4、打开控制阀(2)；

步骤5、判断△p＝p2-p1；如果△p＝m2，执行步骤6；如果△p<m2，执行步骤4；

步骤6、关闭控制阀(2)；

步骤7、井下控制器(6)控制杆平衡；

步骤8、气体流速最大、携液能力最强；

其中，m1为在气体携液能力较强时油压；m2为井下控制器移动后使气体流速最大的差压值。

3.一种气井智能调节生产装置，其特征在于，控制箱(3)连接压力传感器(1)、控制阀(2)、电控针阀(4)和流量计(5)，井下控制器(6)安装在井口的井下通道中；流量计(5)的一侧通过管道连接电控针阀(4)，电控针阀(4)的另一侧通过管道连接控制阀(2)，控制阀(2)的另一侧通过管道连接井口，压力传感器(1)连接在井口。

4.一种气井智能调节生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、读取油压p1、套压p2及气体流量Q；

步骤2、比较油压p1和第一预设值m1；

步骤3、根据比较结果调节控制阀(2)的开度，以使气体流速最大。

5.根据权利要求4所述的气井智能调节生产方法，其特征在于，在所述步骤3中，

若P1<m1，则计算控制阀(2)开度，根据计算结果打开所述控制阀(2)，以使井下控制器(6)控制杆移动，并将△p与第二预设值比较，根据比较结果控制控制阀(2)的开度，其中△p＝p2-p1；

若P1>m1，则关闭控制阀(2)。

6.根据权利要求5所述的气井智能调节生产方法，其特征在于，在将△p与第二预设值比较的步骤中，第二预设值为m2，m2为井下控制器(6)移动后使气体流速最大的差压值。

7.根据权利要求6所述的气井智能调节生产方法，其特征在于，在根据比较结果控制控制阀(2)的开度的步骤中，包括：

若△p<m2，则继续打开控制阀(2)，使井下控制器(6)控制杆继续移动，直至△p＝m2，并关闭控制阀(2)，使井下控制器(6)控制杆平衡，气体流速最大、携液能力最强；

若△p＝m2，则关闭控制阀(2)，使井下控制器(6)控制杆平衡，气体流速最大、携液能力最强。

8.一种气井智能调节生产装置，其特征在于，所述气井智能调节生产装置包括：

检测油压p1和套压p2的压力传感器(1)；

检测气体流量Q的流量计(5)；

控制结构，所述控制结构与所述压力传感器(1)和所述流量计(5)连接；

控制阀(2)，所述控制阀(2)与井口连接，并受所述控制结构的控制而调节开度；

井下控制器(6)，所述井下控制器(6)安装在井口的井下通道中，并受所述控制阀(2)的控制而调节开度。

9.根据权利要求8所述的气井智能调节生产装置，其特征在于，所述控制结构包括控制箱(3)，所述控制箱(3)与所述控制阀(2)连接，并控制所述控制阀(2)的开度。

10.根据权利要求8所述的气井智能调节生产装置，其特征在于，所述控制结构还包括电控针阀(4)，所述电控针阀(4)的一端通过管道连接所述控制阀(2)，所述电控针阀(4)的另一端通过管道连接流量计(5)。