CN106050199A - 综合排水采气装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种综合排水采气装置。本发明公开的综合排水采气装置，包括采油树、套管和采气油管，所述采气油管位于所述套管内，所述套管和采气油管的顶端连接在所述采油树的底部，还包括小油管，所述小油管的一端可通入来自泡排撬的泡沫排水剂和来自气举系统的高压气体，另一端穿过采油树后设置在所述采气油管内部，在位于采气油管内的小油管段上设置有多个小油管气举阀。由于设置可伸入采气油管内且到达气井底部的小油管，并且小油管内可通入来自泡排撬的泡沫排水剂和来自气举系统的高压气体，就使得用于排水的泡沫排水剂和高压气体能够到达气井底部，减小起泡难度，进而提高气井的排水效率。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，尤其涉及一种综合排水采气装置及方法。
背景技术
气田经过多年开发，地层能量逐年降低，低压气井逐年增加，而有部分气井投产时就表现出低压、低产的特点,生产到一定程度时,气井不能满足最小携液流量的要求,携带到地面的水量较少,井底及井筒便产生积液、积砂，导致气井无法正常生产。目前，国内外广泛采用泡沫排水采气工艺技术来解决含水气藏的低压低产井筒积液的问题，进而提高采收率，但常规泡沫排水剂加注方式主要是通过井口采气树油套管直接加注，无法有效到达井筒积液段，严重影响排水效果，因此，急需探索一种新型的加注方式来解决泡沫、气举排水采气所面临的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能解决较多类型产水气井的井底积液问题且排水效率较高的综合排水采气装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的综合排水采气装置，包括采油树、套管和采气油管，所述采气油管位于所述套管内，所述套管和采气油管的顶端连接在所述采油树的底部，还包括小油管，所述小油管的一端可通入来自泡排撬的泡沫排水剂和来自配气撬的高压气体，另一端穿过采油树后设置在所述采气油管内部，在位于采气油管内的小油管段上设置有多个小油管气举阀。
进一步的是，还包括井台和盘管架，所述井台围绕所述采油树设置，所述盘管架用于盘绕所述小油管，并且设置在所述井台之上。
进一步的是，还包括设置在所述采油树顶部的小油管防喷器，所述小油管防喷器包括半封闸板和剪切闸板。
进一步的是，还包括设置在小油管防喷器上部的双向悬挂卡瓦，所述双向悬挂卡瓦用于固定所述小油管。
进一步的是，所述双向悬挂卡瓦包括内部有锥形孔的卡瓦座和与卡瓦座配合使用的锥形卡瓦，锥形卡瓦内部具有通孔，所述通孔的孔壁纵截面为锯齿状，且孔壁上的一部分锯齿与另一部分锯齿的朝向相反，所述小油管可插拔地固定在所述通孔内。
进一步的是，所述双向悬挂卡瓦还包括位于卡瓦座底部的密封结构，所述密封结构包括密封座和位于密封座顶部的密封顶盖，密封座内部具有轴向的填料孔，密封座与密封顶盖之间的填料孔内填充有密封填料，在填料孔底部设置有密封垫，在密封结构的内部设有轴向的供小油管可插拔地固定的固定孔，所述密封座与卡瓦座通过螺纹配合连接。
进一步的是，所述双向悬挂卡瓦还包括位于底部的上四通法兰。
进一步的是，所述双向悬挂卡瓦还包括阀门连接头，阀门连接头通过连接头座固定在锥形卡瓦的顶部，连接头座通过连接螺钉固定在锥形卡瓦上。
进一步的是，在所述采气油管的底部安装有封隔器。
本发明解决其技术问题所采用的综合排水采气方法，采用了上述综合排水采气装置，通过小油管向气井底部注入来自泡排撬的泡沫排水剂和/或来自气举系统的高压气体。
本发明的有益效果是：由于设置可伸入采气油管内且到达气井底部的小油管，并且小油管内可通入来自泡排撬的泡沫排水剂和来自配气撬的高压气体，就使得用于排水的泡沫排水剂和高压气体能够到达气井底部，减小起泡难度，进而提高气井的排水效率。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的局部放大结构示意图；
图3是图1的局部放大结构示意图；
图4是本发明涉及的双向悬挂卡瓦的结构示意图；
图5是图4的局部放大结构示意图；
图中零部件、部位及编号：采油树1、套管2、采气油管3、小油管4、小油管气举阀41、泡排撬5、气举系统6、井台7、盘管架8、小油管防喷器9、半封闸板91、剪切闸板92、双向悬挂卡瓦10、卡瓦座101、锥形卡瓦102、通孔1021、锯齿1022、密封座103、密封顶盖104、密封填料105、密封垫106、上四通法兰107、锁紧螺钉108、紧固螺母109、阀门连接头1010、连接头座1011、连接螺钉1012、O形密封圈1013、平垫密封1014、封隔器11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
如图1至图5所示，本发明的综合排水采气装置包括采油树1、套管2和采气油管3，所述采气油管3位于所述套管2内，所述套管2和采气油管3的顶端连接在所述采油树1的底部，还包括小油管4，所述小油管4的一端可通入来自泡排撬5的泡沫排水剂和来自气举系统6的高压气体，另一端穿过采油树1后设置在所述采气油管3内部，在位于采气油管3内的小油管4段上设置有多个小油管气举阀41。通过小油管4，泡排注起泡剂能够直接到位达井筒积液段；并且，可以根据井底积液情况，选择使用气举排水或者泡排排水，或者采用气举加泡排结合的方式排水，提高了排水效率。
具体，为了使小油管4能够规整的放置并且在下小油管4时方便操作，上述具体实施方式还包括井台7和盘管架8，所述井台7围绕所述采油树1设置，所述盘管架8用于盘绕所述小油管4，并且设置在所述井台7之上。由于气井的深度不一，有的深达千米，因此，小油管4的长度越长越好，因此，需要一个能够盘绕小油管4的装置盘管架8，在下小油管4之间，小油管4缠绕在盘管架8上，随着小油管4向气井内深入，小油管4逐渐从盘管架8拉出。设置井台7可以在下小油管4时，方便工作人员操作，操作人员可以站在井台7上进行操作，非常方便。
具体，为了防止在下小油管4时发生井喷事故，上述具体实施方式还包括设置在所述采油树1顶部的小油管防喷器9，所述小油管防喷器9包括半封闸板91和剪切闸板92。
具体，为了使小油管4在排水采气过程中稳定固定，防止事故发生，上述实施方式还包括设置在小油管防喷器9上部的双向悬挂卡瓦10，所述双向悬挂卡瓦10用于防止小油管4上顶或下坠。
具体的，双向悬挂卡瓦10包括内部有锥形孔的卡瓦座101和与卡瓦座101配合使用的锥形卡瓦102，锥形卡瓦102内部具有通孔1021，所述通孔1021的孔壁纵截面为锯齿状，且孔壁上的一部分锯齿1022与另一部分锯齿1022的朝向相反，每一个锯齿1022沿通孔1021内壁的周向设置一圈，锯齿1022的尖部朝向通孔1021内部，稍微向上或者向下倾斜；所述小油管4可插拔地固定在所述通孔1021内，卡瓦座101与锥形卡瓦102之间通过锁紧螺钉108连接。卡瓦座101与锥形卡瓦102通过锁紧螺钉108紧固并配合好之后，使锥形卡瓦102内部的锯齿1022结构与小油管4形成过盈配合，进而使小油管4的管身固定在锥形卡瓦102内，防止小油管4因收到气井的压力而上顶或下坠。
具体的，为了使小油管4能密封地伸进气井底部，所述双向悬挂卡瓦10还包括位于卡瓦座101底部的密封结构，所述密封结构包括密封座103和位于密封座103顶部的密封顶盖104，密封座103内部具有轴向的填料孔，密封座103与密封顶盖104之间的填料孔内填充有密封填料105，在填料孔底部设置有密封垫106，在密封结构的内部设有轴向的供小油管4可插拔地固定的固定孔，所述密封座103与卡瓦座101通过螺纹配合连接，如图4所示，在卡瓦座101底部具有向上凹的孔，孔内壁上有内螺纹，密封座103的顶部具有与卡瓦座101上的内螺纹匹配的外螺纹，并且，在密封座103上还套有一颗紧固螺母109，以使密封座103与卡瓦座101能紧固地配合。
具体的，所述双向悬挂卡瓦10还包括位于底部的上四通法兰107，用于将双向悬挂卡瓦10固定在小油管防喷器9的顶部。
具体的，为了方便与阀门连接，如图4所示，所述双向悬挂卡瓦10还包括阀门连接头1010，阀门连接头1010通过连接头座1011固定在锥形卡瓦102的顶部，连接头座1011通过连接螺钉1012固定在锥形卡瓦102上。在阀门连接头1010内部设置有用于密封的O形密封圈1013和平垫密封1014。
通过双向悬挂卡瓦座、小油管防喷器、采油树中心，在采气油管3中增加一根连续小油管4，直插井底采气面，并采用双向悬挂卡瓦10将连续小油管4悬挂在采油树1上，并在连续小油管4按压力比安装多级小油管气举阀41。这样在小油管防喷器的半封闸板91和采油树的节流阀作用下，采气油管与小油管间就形成一个小采气通道，达到了在同样排量下大大提高井筒流速，以利于携带泥砂，降低系统功率的目的。在盘管架中心连续小油管端头上安装截止阀用于与气举系统和泡排系统连接。
具体，为了使套管水柱与采气面分隔开，在所述采气油管3的底部安装有封隔器11。在采气油管底部安装一封隔器，可以将套管水柱与采气面分隔开，能方便地实现不压井不放喷作业，并且能双向承受高压，使用寿命长。
本发明的综合排水采气方法，采用了上述综合排水采气装置，通过小油管4向气井底部注入来自泡排撬5的泡沫排水剂和/或来自气举系统6的高压气体，使得泡排注起泡剂和/或高压气体能直接到达井筒积液段，起到较好的排水效果。
本发明可以有效的解决较多类型产水气井的井底积液问题，满足气田开发工艺技术要求，形成气田开发排水采气配套技术，同时解决常规泡排注起泡剂不能直接到达井筒积液段、起泡剂加注困难、耗时长等问题。应用工艺集小油管气举阀+泡排+气举综合排水采气技术为一体，是一种利用水力原理淘砂、排水采气的综合工艺。整个应用系统主要由 小油管、气举阀、气举系统、泡排撬、以及井口和井下系统组成。由于不存在井下动力设备，该应用系统解决了产砂井由于井下沉砂淤积导致设备磨损严重及砂卡失效等状况，针对边淘砂、边排水、边生产的低压气井开采技术是一项当前认为排水采气较为先进工艺系统。
Claims (10)
1.综合排水采气装置，包括采油树(1)、套管(2)和采气油管(3)，所述采气油管(3)位于所述套管(2)内，所述套管(2)和采气油管(3)的顶端连接在所述采油树(1)的底部，其特征在于：还包括小油管(4)，所述小油管(4)的一端可通入来自泡排撬(5)的泡沫排水剂和来自气举系统(6)的高压气体，另一端穿过采油树(1)后设置在所述采气油管(3)内部，在位于采气油管(3)内的小油管(4)段上设置有多个小油管气举阀(41)。
2.根据权利要求1所述的综合排水采气装置，其特征在于：还包括井台(7)和盘管架(8)，所述井台(7)围绕所述采油树(1)设置，所述盘管架(8)用于盘绕所述小油管(4)，并且设置在所述井台(7)之上。
3.根据权利要求2所述的综合排水采气装置，其特征在于：还包括设置在所述采油树(1)顶部的小油管防喷器(9)，所述小油管防喷器(9)包括半封闸板(91)和剪切闸板(92)。
4.根据权利要求3所述的综合排水采气装置，其特征在于：还包括设置在小油管防喷器(9)上部的双向悬挂卡瓦(10)，所述双向悬挂卡瓦(10)用于防止小油管(4)上顶或下坠。
5.根据权利要求4所述的综合排水采气装置，其特征在于：所述双向悬挂卡瓦(10)包括内部有锥形孔的卡瓦座(101)和与卡瓦座(101)配合使用的锥形卡瓦(102)，锥形卡瓦(102)内部具有通孔(1021)，所述通孔(1021)的孔壁纵截面为锯齿状，且孔壁上的一部分锯齿(1022)与另一部分锯齿(1022)的朝向相反，所述小油管(4)可插拔地固定在所述通孔(1021)内。
6.根据权利要求5所述的综合排水采气装置，其特征在于：所述双向悬挂卡瓦(10)还包括位于卡瓦座(101)底部的密封结构，所述密封结构包括密封座(103)和位于密封座(103)顶部的密封顶盖(104)，密封座(103)内部具有轴向的填料孔，密封座(103)与密封顶盖(104)之间的填料孔内填充有密封填料(105)，在填料孔底部设置有密封垫(106)，在密封结构的内部设有轴向的供小油管(4)可插拔地固定的固定孔，所述密封座(103)与卡瓦座(101)通过螺纹配合连接。
7.根据权利要求6所述的综合排水采气装置，其特征在于：所述双向悬挂卡瓦(10)还包括位于底部的上四通法兰(107)。
8.根据权利要求7所述的综合排水采气装置，其特征在于：所述双向悬挂卡瓦(10)还包括阀门连接头(1010)，阀门连接头(1010)通过连接头座(1011)固定在锥形卡瓦(102)的顶部，连接头座(1011)通过连接螺钉(1012)固定在锥形卡瓦(102)上。
9.根据权利要求1所述的综合排水采气装置，其特征在于：在所述采气油管(3)的底部安装有封隔器(11)。
10.采用权利要求1至9中任一权利要求所述的综合排水采气装置的综合排水采气方法，其特征在于：通过小油管(4)向气井底部注入来自泡排撬(5)的泡沫排水剂和/或来自气举系统(6)的高压气体。
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