CN107975355A - 一种泡沫与柱塞气举组合排水采气方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泡沫与柱塞气举组合排水采气方法及装置，柱塞内嵌有固体泡排棒，生产时柱塞投入油管内工作；内嵌固体泡排棒的柱塞在重力的作用下，固体泡排棒通过通道与井底积液充分接触并开始形成泡沫，具有弹性的致密泡沫始终充填了柱塞与油管壁的间隙，缩小了柱塞与井筒间的缝隙，有效减少了液体滑脱和气体上窜，较常规柱塞进一步提高了举液效率，实现了日产气量小于1000m3气井的稳产，进一步了提高气田采收率。
Description
技术领域
本发明属于天然气田开发技术领域，涉及一种泡沫与柱塞气举组合排水采气方法及装置。
背景技术
随着气田的开发，气井产能逐年降低，部分气井已经进入低压、低产生产阶段，井底能量已不能将气层产水携带至地面，井筒出现积液，井筒积液会增大对地层的回压，并限制其生产能力，最终会导致气井水淹停产，甚至报废，造成巨大的经济损失。排水采气是解决井筒积液的有效方法，也是挖掘有水气藏生产潜力，提高采收率的重要措施，是气田稳产的关键技术。
柱塞气举是一种排水采气措施，也是间歇气举的一种；是将柱塞投入井筒，将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液，能够有效地阻止气体上窜和液体回落，减少液体“滑脱”效应，增加气举效率。从措施经济性、适用性、安全性及增产效果等方面的评价结果可以看出，柱塞气举排水采气技术因其排液效率高、自动化程度高、措施费用低，已成为各大气田排水采气的主体技术，近年来在国内发展迅速。
现阶段柱塞气举技术的应用下限为日产气量大于1000m3的气井，对于日产气量小于1000m3的气井及产量更低的气井，由于柱塞与气井油管壁之间最少有1.25mm的间隙，会造成液体漏失，常规柱塞应用效果不佳，但该类气井仍需排水采气，否则会导致水淹停产甚至报废。
泡沫排水采气技术是将某种表面活性剂或高分子聚合物注入井底，借助于天然气流的搅动，与井底积液充分接触，产生大量低密度的含水泡沫，使其在气液两相混合垂直流动过程中产生泡沫、分散、减阻、洗涤等多种物理、化学效应，减少井筒中“滑脱损失”，提高气流垂直举液能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泡沫与柱塞气举组合排水采气方法及装置，利用表面活性剂或高分子聚合物产生的泡沫填充柱塞与气井油管壁之间的间隙，避免或减少柱塞之上举液的漏失，提高柱塞气举举升效率。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，包括防喷管、第一闸阀、球阀、第二闸阀、柱塞和坐落缓冲器；
防喷管、第一闸阀、第二闸阀依次连接后与油管相连，第一闸阀和第二闸阀之间连接有采气树，球阀安装在采气树出气口上，坐落缓冲器安装于油管底部，柱塞内嵌有固体泡排棒，生产时柱塞投入油管内工作。
进一步，所述柱塞包括柱塞本体，柱塞本体内部掏空，固体泡排棒填充在柱塞本体内部并通过底座封闭，柱塞本体内部掏空通过通道与外部连通。
进一步，柱塞本体外部沿圆周开设有紊流密封槽。
进一步，柱塞本体与底座通过丝扣连接。
进一步，柱塞本体的紊流密封槽部位及其它部位部分均开设有柱塞本体内部掏空与外部连通的通道。
进一步，通道直径3mm。
进一步，防喷管与第一闸阀通过法兰连接。
进一步，坐落缓冲器安装于油管底部接箍间隙槽部位。
气举组合排水采气的方法，开井时，第一闸阀、球阀、第二闸阀全部打开，内嵌固体泡排棒的柱塞在井底压力的推动下，开始推动其上积液上行，内嵌于柱塞中的固体泡排棒与积液接触并不断产生泡沫；
关闭球阀使井筒内气流处于相对静止状态，内嵌固体泡排棒的柱塞在重力的作用下，落至坐落缓冲器之上，开始下一个周期循环，通过柱塞周期往复运动实现排水采气。
本发明的泡沫与柱塞气举组合排水采气方法及装置，坐落缓冲器安装于油管底部，柱塞内嵌有固体泡排棒，生产时柱塞投入油管内工作；内嵌固体泡排棒的柱塞在重力的作用下，固体泡排棒通过通道与井底积液充分接触并开始形成泡沫，具有弹性的致密泡沫始终充填了柱塞与油管壁的间隙，缩小了柱塞与井筒间的缝隙，有效减少了液体滑脱和气体上窜，较常规柱塞进一步提高了举液效率，实现了日产气量小于1000m3气井的稳产，进一步了提高气田采收率。
附图说明
图1为本发明泡沫与柱塞气举组合排水采气装置结构示意图；
图2为本发明坐落缓冲器结构示意图；
图3为本发明内嵌固体泡排棒的柱塞结构示意图；
图4为本发明柱塞与气井油管壁之间1.25mm间隙结构示意图；
图5为本发明柱塞与气井油管壁之间填充泡沫结构示意图；
图中：防喷管1、第一闸阀2、球阀3、第二闸阀4、柱塞5、坐落缓冲器6、采气树7、套管8、油管9、柱塞本体51、通道52、固体泡排棒53、紊流密封槽54、底座55。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
参照图1至图5本发明泡沫与柱塞气举组合排水采气装置由防喷管1、第一闸阀2、球阀3、第二闸阀4、柱塞5、坐落缓冲器6组成。柱塞5内嵌固体泡排棒，柱塞5由柱塞本体51、通道52、固体泡排棒53、紊流密封槽54、底座55组成。
防喷管1、第一闸阀2、第二闸阀4依次连接后与油管相连，第一闸阀2和第二闸阀4之间连接有采气树7，球阀3安装在采气树出气口上，坐落缓冲器6安装于油管底部，柱塞5内嵌有固体泡排棒53，生产时柱塞5投入油管内工作。
所述柱塞5包括柱塞本体51，柱塞本体51内部掏空，固体泡排棒53填充在柱塞本体51内部并通过底座55封闭，柱塞本体51内部掏空通过通道52与外部连通。柱塞本体51外部沿圆周开设有紊流密封槽54，柱塞本体51与底座55通过丝扣连接。
柱塞本体51的紊流密封槽54部位及其它部位部分均开设有柱塞本体51内部掏空与外部连通的通道52，通道52直径3mm。防喷管1与第一闸阀2通过法兰连接。
本发明泡沫与柱塞气举组合排水采气装置的操作过程如下：
以一口气井的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置安装和生产为例；
(1)投放坐落缓冲器6:
施工前，为保证顺利通过油管9，进行通井，通井位置于坐落缓冲器6
设计位置以下50m左右，然后通过钢丝作业将坐落缓冲器6投放于设计位置油管接箍间隙槽部位。
(2)安装防喷管1
安装防喷管1时井口第一闸阀2、第二闸阀4全部关闭，防喷管1与第一闸阀2通过法兰连接。
(3)安装固体泡排棒53
将固体泡排棒53内嵌于柱塞本体51之内，柱塞本体51与底座55丝扣连接。
(4)投放内嵌固体泡排棒的柱塞5
关闭第二闸阀4，打开第一闸阀2，通过球阀3下游的泄压阀将防喷管1内压力泄为大气压，关闭球阀3；打开防喷管1的防喷帽，将内嵌固体泡排棒的柱塞5投入第一闸阀2、第二闸阀4之间，关闭防喷管1的防喷帽，打开第二闸阀4；内嵌固体泡排棒的柱塞5在重力的作用下，落在坐落缓冲器6之上，固体泡排棒53通过通道52开始与井底积液充分接触并开始形成泡沫。
(5)开井生产
开井时，第一闸阀2、球阀3、第二闸阀4全部打开，内嵌固体泡排棒的柱塞5在井底压力的推动下，开始推动其之上积液上行。上行过程中由于内嵌固体泡排棒的柱塞5之上始终存在积液，则固体泡排棒53通过通道52始终与积液接触并不断产生泡沫。由此具有弹性的致密泡沫始终充填了柱塞与油管壁的间隙，缩小了柱塞与井筒间的缝隙，有效减少了液体滑脱和气体上窜，较常规柱塞进一步提高了举液效率。
(6)关井
关闭球阀3，使井筒内气流处于相对静止状态，内嵌固体泡排棒的柱塞5在重力的作用下，落至坐落缓冲器6之上，开始下一个周期循环。
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。
Claims (9)
1.一种泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：包括防喷管(1)、第一闸阀(2)、球阀(3)、第二闸阀(4)、柱塞(5)和坐落缓冲器(6)；
防喷管(1)、第一闸阀(2)、第二闸阀(4)依次连接后与油管相连，第一闸阀(2)和第二闸阀(4)之间连接有采气树，球阀(3)安装在采气树出气口上，坐落缓冲器(6)安装于油管底部，柱塞(5)内嵌有固体泡排棒(53)，生产时柱塞(5)投入油管内工作。
2.如权利要求1所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：所述柱塞(5)包括柱塞本体(51)，柱塞本体(51)内部掏空，固体泡排棒(53)填充在柱塞本体(51)内部并通过底座(55)封闭，柱塞本体(51)内部掏空通过通道(52)与外部连通。
3.如权利要求2所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：柱塞本体(51)外部沿圆周开设有紊流密封槽(54)。
4.如权利要求3所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：柱塞本体(51)与底座(55)通过丝扣连接。
5.如权利要求3所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：柱塞本体(51)的紊流密封槽(54)部位及其它部位部分均开设有柱塞本体(51)内部掏空与外部连通的通道(52)。
6.如权利要求3所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：通道(52)直径3mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：防喷管(1)与第一闸阀(2)通过法兰连接。
8.如权利要求1-6任一项所述的泡沫与柱塞气举组合排水采气装置，其特征在于：坐落缓冲器(6)安装于油管底部接箍间隙槽部位。
9.使用权利要求1的采气装置进行气举组合排水采气的方法，其特征在于：
开井时，第一闸阀(2)、球阀(3)、第二闸阀(4)全部打开，内嵌固体泡排棒的柱塞(5)在井底压力的推动下，开始推动其上积液上行，内嵌于柱塞(5)中的固体泡排棒(53)与积液接触并不断产生泡沫；
关闭球阀(3)使井筒内气流处于相对静止状态，内嵌固体泡排棒的柱塞(5)在重力的作用下，落至坐落缓冲器(6)之上，开始下一个周期循环，通过柱塞(5)周期往复运动实现排水采气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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