CN107829704B - 一种油气井结构及油气井生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气开采技术领域，公开了一种油气井结构及油气井生产方法。本发明的实施例提供的油气井结构，由于流体分隔装置的长度大于第一安全阀的长度，因此当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。这样，避免了流体分隔装置的两端均位于第一安全阀内的情况出现，进而避免了流体分隔装置卡在第一安全阀内的情况出现。

Description

一种油气井结构及油气井生产方法

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种油气井结构及油气井生产方法。

背景技术

油气井（用于石油或天然气开采）包括油管以及与油管的出口端连接的井口管路。井口管路包括依次连接的多个安全阀。这些安全阀中，最靠近油管的安全阀的可靠性尤为重要。当最靠近油管的安全阀出现故障时，需要将油管封堵后，才能对其进行更换，更换难度大。在更换过程中，涉及带压作业，存在较高的安全风险。

在石油或天然气井开发过程中，当油气井底压力不足时，井底压力无法将大量液体举升至地面，这会在井底形成一定高度的积液，进而降低石油或天然气井产能，甚至导致石油或天然气井停喷。为此，油气井中设置有流体分隔装置。流体分隔装置外围设置有多个分隔件，这些分隔件能够与井道内壁弹性接触，形成径向浮动密封。这样流体分隔装置下方的流体所产生的压力推动流体分隔装置及其上方的液柱上行，并在流体分隔装置上行至井口时排出流体分隔装置上方的积液。

现有的部分油气井存在以下问题：

实际生产中有大量的油气井的井口一号安全阀（最靠近油管的井口的安全阀）内通径大于油管内通径，并且井口一号安全阀的长度大于流体分隔装置的长度，这样流体分隔装置容易卡在最靠近油管的井口一号安全阀中。当流体分隔装置卡在最靠近油管的一号安全阀中后，需要将最靠近油管的一号安全阀拆下进行维修。然而，在拆卸该安全阀前，需要对油管进行封堵。由于流体分隔装置卡在该安全阀中，导致封堵材料及设备难以通过该安全阀进入油管，造成对油管的封堵异常困难。另外，即便是能够对油管进行封堵，在维修过程中全程涉及带压作业，存在较高的安全风险及作业成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气井结构，其能够改善流体分隔装置卡在最接近油管的一号安全阀中的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种油气井生产方法，其能够改善流体分隔装置卡在最接近油管的一号安全阀中的问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种油气井结构，包括油管、第一安全阀、容纳管和流体分隔装置；油管、第一安全阀和容纳管由下往上依次连接构成井口管路；流体分隔装置位于井口管路内，并被构造为沿井口管路上下运动；流体分隔装置的长度大于第一安全阀的长度；流体分隔装置的直径与油管以及容纳管的内径相等；流体分隔装置的直径小于第一安全阀的内径；容纳管的长度大于流体分隔装置的长度。

进一步的，油气井结构还包括设置在第一安全阀和容纳管之间的第二安全阀；第一安全阀、第二安全阀和容纳管依次连接；流体分隔装置的长度大于第一安全阀与第二安全阀的组合长度。

进一步的，油气井结构还包括设置在第一安全阀和容纳管之间的第二安全阀和第三安全阀；第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀和容纳管依次连接；流体分隔装置的长度大于第一安全阀、第二安全阀和第三安全阀的组合长度。

进一步的，油气井结构还包括设置在第一安全阀和容纳管之间的第一中继管和第二安全阀；第一安全阀、第一中继管、第二安全阀和容纳管依次连接。

进一步的，流体分隔装置的长度大于第二安全阀的长度。

进一步的，第一中继管的内径与油管的内径相同。

进一步的，井口管路还包括设置在第二安全阀和容纳管之间的第二中继管和第三安全阀；第二安全阀、第二中继管、第三安全阀和容纳管依次连接。

进一步的，第二中继管的内径与油管的内径相同。

进一步的，流体分隔装置的长度大于第三安全阀的长度。

油气井生产方法，生产方法基于上述任意一种油气井结构实现，生产方法包括：在流体分隔装置上行或下行的过程中，当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。

本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明的实施例提供的油气井结构，由于流体分隔装置的长度大于第一安全阀的长度，因此当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。这样，避免了流体分隔装置的两端均位于第一安全阀内的情况出现，进而避免了流体分隔装置卡在第一安全阀内的情况出现。

本发明的实施例提供的油气井生产方法，由于基于上述的油气井结构实现，因此当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。这样，避免了流体分隔装置的两端均位于第一安全阀内的情况出现，进而避免了流体分隔装置卡在第一安全阀内的情况出现。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的油气井结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的油气井结构中，流体分隔装置的结构示意图。

图中：010-油气井结构；100-油管；200-井口管路；210-第一安全阀；220-第一中继管；230-第二安全阀；240-第二中继管；250-第三安全阀；300-流体分隔装置；310-轴体；320-封隔件；330-弹性复位件；400-容纳管；500-防喷缓冲器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

图1为本实施例提供的油气井结构010的结构示意图。请参照图1，在本实施例中，油气井结构010包括油管100、第一安全阀210、容纳管400和流体分隔装置300；

油管100、第一安全阀210和容纳管400由下往上依次连接构成井口管路200；流体分隔装置300位于井口管路200内，并被构造为沿井口管路200上下运动；流体分隔装置300的长度大于第一安全阀210的长度；流体分隔装置300的直径与油管100以及容纳管400的内径相等；流体分隔装置300的直径小于第一安全阀210的内径；容纳管400的长度大于流体分隔装置300的长度。

图2为本实施例提供的油气井结构010中，流体分隔装置300的结构示意图。请参照图2，在本实施例中，流体分隔装置300包括括轴体310、封隔件320和弹性复位件330。多个封隔件320围绕轴体310布置，弹性复位件330连接在轴体310与封隔件320之间。弹性复位件330对封隔件320施加径向向外的弹性力。

流体分隔装置300在井口管路200内运动的过程中，在弹性复位件330的作用下，封隔件320始终与井口管路200内壁接触，以将流体分隔装置300上方和流体分隔装置300下方的流体分隔开。这样流体分隔装置300下方的流体所产生的压力推动流体分隔装置300上行，并在流体分隔装置300上行至井口时排出流体分隔装置300上方的积液。当井口管路200内壁出现凹凸不平的情况时，封隔件320受到径向向内的力，封隔件320将弹性复位件330压缩并径向向内运动，以使流体分隔装置300能够顺利通过井口管路200内壁凹凸不平处。需要说明的是，以上结构的流体分隔装置300仅仅是一个示例，在其他实施方式中，可以采用其他结构的流体分隔装置。

请继续参照图1，在本实施例中，第一安全阀210和第二安全阀230均为手动平板阀。第一安全阀210和第二安全阀230用于在油气井发生故障时，将油气井关闭，防止井内的气体或液体喷出。其中，第一安全阀210为最靠近油管100的安全阀。当第一安全阀210出现故障时，需要将油管100封堵后，才能对其进行更换，更换难度大。在更换过程中，涉及带压作业，存在较高的安全风险。因此，第一安全阀210的可靠性就尤为重要。如果流体分隔装置300卡在第一安全阀210中，需要将第一安全阀210拆下进行维修。然而，在拆卸第一安全阀210前，需要对油管100进行封堵。由于流体分隔装置300卡第一安全阀210中，导致封堵材料难以通过第一安全阀210进入油管100，造成对油管100的封堵异常困难。另外，即便是能够对油管100进行封堵，在维修过程中全程涉及带压作业，存在较高的安全风险。本实施例提供的油气井结构010，即是为了避免流体分隔装置300卡在第一安全阀210中。具体的，在本实施例中，将流体分隔装置300的长度设置成大于第一安全阀210的长度。这样一来，当流体分隔装置300的一端位于第一安全阀210内时，流体分隔装置300的另一端位于第一安全阀210外。如此，即避免了流体分隔装置300的两端均位于第一安全阀210内的情况出现，进而避免了流体分隔装置300卡在第一安全阀210内的情况出现。

具体的，当流体分隔装置300上端位于第一安全阀210内时，由于流体分隔装置300的长度大于第一安全阀210的长度，因此流体分隔装置300的下端位于油管100内。由于流体分隔装置300的封隔件320始终与油管100的内壁接触，因此油管100能够起到轴向导正流体分隔装置300的作用，使得流体分隔装置300保持与第一安全阀210和第一中继管220同轴的状态并封堵住下方流体压力。随着流体分隔装置300不断上行，至少在流体分隔装置300的上端进入第一中继管220后，流体分隔装置300的下端才进入第一安全阀210内。如此，避免了流体分隔装置300的两端同时位于第一安全阀210内的情况发生，进而避免了流体分隔装置300的两端同时位于第一安全阀210内时，流体分隔装置300发生歪斜并卡在第一安全阀210内的情况发生。

流体分隔装置300的长度可以小于第二安全阀230的长度，因为即便是流体分隔装置300卡在第二安全阀230内，也可以在关闭第一安全阀210后，将第二安全阀230拆卸后检修。当然，在本实施例中，流体分隔装置300的长度同样大于第二安全阀230的长度，进而避免流体分隔装置300卡在第二安全阀230内，提高本实施例提供的油气井结构010的工作可靠性。

如果第一中继管220的内径过大，那么当流体分隔装置300下行时，流体分隔装置300的下端进入第一安全阀210后，流体分隔装置300可能会在第一中继管220中发生径向上的窜动，导致流体分隔装置300发生歪斜，进而导致流体分隔装置300的下端抵顶在第一安全阀210内，使得流体分隔装置300被卡住。为了避免上述情况发生，在本实施例中，第一中继管220的内径与油管100的内径相同。这样，在流体分隔装置300下行时，由于流体分隔装置300的封隔件320始终与第一中继管220的内壁接触，因此第一中继管220能够起到导正流体分隔装置300的作用，使得流体分隔装置300保持与第一安全阀210和第一中继管220同轴的状态，进而避免流体分隔装置300的下端抵顶在第一安全阀210内的情况发生。

进一步的，在本实施例中，井口管路200还包括与第二安全阀230连接的第二中继管240以及与第二中继管240连接的第三安全阀250。并且，优选的，第二中继管240的内径与油管100的内径相同，流体分隔装置300的长度大于第三安全阀250的长度。如此即可避免流体分隔装置300在井口管路200中被卡住。

进一步的，在本实施例中，油气井结构010还包括容纳管400；容纳管400与井口管路200远离油管100的一端连接。具体的，容纳管400与第三安全阀250连接。容纳管400的长度大于流体分隔装置300的长度，容纳管400用于容纳流体分隔装置300。设置容纳管400，使得流体分隔装置300在上行到最高点后，能够被容纳管400所容纳。此时，如果需要对流体分隔装置300进行更换或检修，可以关闭第一安全阀210、第二安全阀230或第三安全阀250中的任意一个，然后即可将流体分隔装置300取出。通过设置容纳管400，便于对流体分隔装置300进行更换或检修。

优选的，容纳管400的内径与油管100的内径相同。

进一步的，在本实施例中，容纳管400远离井口管路200的一端设置有防喷缓冲器500。当流体分隔装置300在上行的过程中进入容纳管400后，与防喷缓冲器500发生撞击，此时防喷缓冲器500能够起到缓冲作用，提高了本实施例提供的油气井结构010的工作可靠性。

可以理解的，在其他实施方式中，可以省略第一中继管210，使第一安全阀210和第二安全阀230直接连接。也可以省略第一中继管210和第二中继管240，使第一安全阀210和第二安全阀230直接连接，且第二安全阀230和第三安全阀250直接连接。

在其他实施例中，流体分隔装置300的长度可以大于第一安全阀210和第二安全阀230的组合长度。第一安全阀210和第二安全阀230的组合长度指的是，从第一安全阀210的下端至第二安全阀230的上端的长度。

在其他实施例中，流体分隔装置300的长度也可以大于第一安全阀210、第二安全阀230和第三安全阀250的组合长度。第一安全阀210、第二安全阀230和第三安全阀250的组合长度指的是，从第一安全阀210的下端至第三安全阀250的上端的长度。

需要说明的是，本实施例提供的油气井结构010可以在既有的已投产的油气井的基础上改造得到。当前，部分已投产的油气井中，井口管路的内径大于油管内径，这导致流体分隔装置在上行至井口管路处后，流体分隔装置与井口管路的内壁之间出现间隙，进而导致流体分隔装置受到流体向上的推力降低，使得流体分隔装置在最靠近油管的一号安全阀处浮动。由于最靠近油管的一号安全阀的内通径大于油管的内径，且长度大于流体分隔装置的长度，当流体分隔装置的两端均进入最靠近油管的一号安全阀后，流体分隔装置极易发生歪斜，进而卡在最靠近油管的一号安全阀中。由于要更换最靠近油管的安全阀，需要进行带压作业，其作业难度大，成本高。本实施例提供的油气井结构010可以在不更换最靠近油管的一号安全阀的基础上避免流体分隔装置卡在最靠近油管的安全阀中的问题。具体的，只需要将现有的油气井中的流体分隔装置更换成长度大于第一安全阀210（即最靠近油管的安全阀）的长度的流体分隔装置300即可。进一步的，也可以在关闭第一安全阀210后，对井口管路的其他部件进行更换，进而得到本实施例中记载的井口管路200。

实施例2：

本实施例提供一种油气井生产方法，该方法基于实施例1中记载的油气井结构010实现。具体的，该生产方法包括：在流体分隔装置300上行或下行的过程中，当流体分隔装置300的一端位于第一安全阀210内时，流体分隔装置300的另一端位于第一安全阀210外。

综上所述，本发明的实施例提供的油气井结构，由于流体分隔装置的长度大于第一安全阀的长度，因此当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。这样，避免了流体分隔装置的两端均位于第一安全阀内的情况出现，进而避免了流体分隔装置卡在第一安全阀内的情况出现。

本发明的实施例提供的油气井生产方法，由于基于上述的油气井结构实现，因此当流体分隔装置的一端位于第一安全阀内时，流体分隔装置的另一端位于第一安全阀外。这样，避免了流体分隔装置的两端均位于第一安全阀内的情况出现，进而避免了流体分隔装置卡在第一安全阀内的情况出现。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油气井结构（010），其特征在于，包括油管（100）、第一安全阀（210）、容纳管（400）和流体分隔装置（300）；

所述油管（100）、所述第一安全阀（210）和所述容纳管（400）由下往上依次连接构成井口管路（200）；所述流体分隔装置（300）位于所述井口管路（200）内，并被构造为沿所述井口管路（200）上下运动；所述流体分隔装置（300）的长度大于所述第一安全阀（210）的长度；所述流体分隔装置（300）的直径与所述油管（100）以及所述容纳管（400）的内径相等；所述流体分隔装置（300）的直径小于所述第一安全阀（210）的内径；所述容纳管（400）的长度大于所述流体分隔装置（300）的长度。

2.根据权利要求1所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述油气井结构（010）还包括设置在所述第一安全阀（210）和所述容纳管（400）之间的第二安全阀（230）；所述第一安全阀（210）、所述第二安全阀（230）和所述容纳管（400）依次连接；所述流体分隔装置（300）的长度大于所述第一安全阀（210）与所述第二安全阀（230）的组合长度。

3.根据权利要求1所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述油气井结构（010）还包括设置在所述第一安全阀（210）和所述容纳管（400）之间的第二安全阀（230）和第三安全阀（250）；所述第一安全阀（210）、所述第二安全阀（230）、所述第三安全阀（250）和所述容纳管（400）依次连接；所述流体分隔装置（300）的长度大于所述第一安全阀（210）、所述第二安全阀（230）和所述第三安全阀（250）的组合长度。

4.根据权利要求1所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述油气井结构（010）还包括设置在所述第一安全阀（210）和所述容纳管（400）之间的第一中继管（220）和第二安全阀（230）；所述第一安全阀（210）、所述第一中继管（220）、所述第二安全阀（230）和所述容纳管（400）依次连接。

5.根据权利要求2所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述流体分隔装置（300）的长度大于所述第二安全阀（230）的长度。

6.根据权利要求4所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述第一中继管（220）的内径与所述油管（100）的内径相同。

7.根据权利要求2所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述井口管路（200）还包括设置在所述第二安全阀（230）和所述容纳管（400）之间的第二中继管（240）和第三安全阀（250）；所述第二安全阀（230）、所述第二中继管（240）、所述第三安全阀（250）和所述容纳管（400）依次连接。

8.根据权利要求7所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述第二中继管（240）的内径与所述油管（100）的内径相同。

9.根据权利要求7所述的油气井结构（010），其特征在于：

所述流体分隔装置（300）的长度大于所述第三安全阀（250）的长度。

10.油气井生产方法，其特征在于，所述生产方法基于权利要求1-8中任意一项所述的油气井结构（010）实现，所述生产方法包括：

在所述流体分隔装置（300）上行或下行的过程中，当所述流体分隔装置（300）的一端位于所述第一安全阀（210）内时，所述流体分隔装置（300）的另一端位于所述第一安全阀（210）外。