CN110872940A - 排液装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排液装置及其使用方法。所述装置包括：插管桥塞(100)的外壁贴合在油井套管的内壁上，插管桥塞(100)与单流阀(300)的第一接头(310)连接，插管桥塞(100)套设在插管(200)上；插管(200)的第一端(210)与单流阀(300)的第一接头(310)相接触，插管(200)的第二端(220)与泵(400)的吸入口(410)连接；电机(500)与泵(400)连接，泵(400)的吸入口(410)用于吸入液体，泵(400)的排出口(420)用于排出所吸入的液体。本发明中排液装置的排液过程简单方便，快速高效，可以缩短排液周期，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种排液装置及其使用方法。
背景技术
页岩油井主要以水平井分段压裂技术为主进行开采，即是先对岩层进行分段压裂后再进行开采。在该过程中需要用到大量的压裂液对岩层进行液压压裂，岩层被压裂后，这些压裂液会残留在岩层中，如果不能及时排出，将会对岩层造成污染，而且会影响油井的正常产能，因而需要及时将压裂液排出到地面。
目前，将压裂液排出到地面时，可以采用连续油管排液法。具体地，可以先将连续油管下入到油井套管内，且使连续油管的出口位于压裂液的液面以下，然后向连续油管的入口注入氮气，当连续油管内的压力大于连续油管与油井套管之间的环空压力时，氮气从连续油管的出口捧出后和连续油管与油井套管之间的环空压裂液混合，并带动压裂液向上流动，直至将压裂液排出到地面。
上述方法中，由于氮气的消耗量较大，所以排出压裂液的成本较高。另外，这种情况下，影响压裂液排出的因素较多，如氮气的注入速度、连续油管的长度等，从而导致排出压裂液的过程复杂，用时较长。
发明内容
本发明实施例提供了一种排液装置及其使用方法，可以解决相关技术中排液过程复杂及用时较长的问题。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种排液装置，所述装置包括插管桥塞、插管、单流阀、泵和电机；
所述插管桥塞的外壁贴合在油井套管的内壁上，所述插管桥塞与所述单流阀的第一接头连接，所述插管桥塞套设在所述插管上；
所述插管的第一端与所述单流阀的第一接头相接触，所述插管的第二端与所述泵的吸入口连接；
所述电机与所述泵连接，所述电机用于驱动所述泵，所述泵的吸入口用于吸入液体，所述泵的排出口用于排出所吸入的液体。
可选地，所述装置还包括车载滚筒；
所述车载滚筒上缠绕有电缆，所述电缆与所述电机连接，所述电缆用于为所述电机提供电能。
可选地，所述装置还包括采油树；
所述采油树的第一端口与所述油井套管的出口连接。
可选地，所述装置还包括储液罐；
所述储液罐与所述采油树的第二端口连接。
可选地，所述装置还包括防喷管；
所述防喷管与所述采油树的第三端口连接。
可选地，所述装置还包括筛管；
所述筛管的第一端与所述单流阀的第二接头连接，所述筛管的第二端密封。
可选地，所述泵为电潜离心泵。
第二方面，提供了一种上述第一方面所述的排液装置的使用方法，所述方法包括：
将所述插管桥塞与所述单流阀的第一接头连接，将连接有所述单流阀的所述插管桥塞下放到所述油井套管的预设位置处，且使所述插管桥塞座封所述油井套管；
将所述电机与所述泵连接，将所述泵的吸入口与所述插管的第二端连接，将连接有所述电机和所述泵的所述插管插入到所述插管桥塞中，且使所述插管的第一端与所述单流阀的第一接头相接触；
使用所述电机驱动所述泵，使所述泵通过所述单流阀和所述插管将液体从所述泵的吸入口吸入，并将所吸入的液体从所述泵的排出口排出。
可选地，所述将连接有所述电机和所述泵的所述插管插入到所述插管桥塞中，包括：
将所述电机与车载滚筒上缠绕的电缆连接，使用钢丝将连接有所述电缆、所述泵和所述插管的所述电机下放到所述油井套管内，且使所述插管插入到所述插管桥塞中。
可选地，所述将连接有所述单流阀的所述插管桥塞下放到所述油井套管的预设位置处，包括：
将筛管的第一端与所述单流阀的第二接头连接，将连接有所述筛管和所述单流阀的所述插管桥塞下放到所述油井套管的预设位置处。
本发明提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
在本发明实施例中，排液装置包括插管桥塞、插管、单流阀、泵和电机。插管桥塞的外壁贴合在油井套管的内壁上，插管桥塞与单流阀的第一接头连接，插管桥塞套设在插管上。插管的第一端与单流阀的第一接头相接触，插管的第二端与泵的吸入口连接。电机与泵连接，电机用于驱动泵，泵的吸入口用于吸入液体，泵的排出口用于排出所吸入的液体。在使用该排液装置排出油井套管内的液体时，可以先将电机连接电源，使得电机来驱动泵进行运转，泵运转后会将油井套管内的液体从泵的吸入口吸入，再从泵的排出口排出，且从泵的排出口排出的液体会不断累积直至从油井套管的出口排出至地面，完成排液过程。该排液过程简单方便，快速高效，可以缩短排液周期，节约成本，提高油井开发效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的第一种排液装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第二种排液装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的第三种排液装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的第四种排液装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的第五种排液装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的第六种排液装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种排液装置的使用方法的流程图。
附图标记：
100：插管桥塞，200：插管，210：插管的第一端，220：插管的第二端，300：单流阀，310：单流阀的第一接头，320：单流阀的第二接头，400：泵，410：泵的吸入口，420：泵的排出口，500：电机，600：车载滚轮，700：采油树，710：采油树的第一端口，720：采油树的第二端口，730：采油树的第三端口，800：储液罐，900：防喷管，1000：筛管，1100：筛管的第一端，1200：筛管的第二端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种排液装置的结构示意图，参见图1，该排液装置包括：插管桥塞100、插管200、单流阀300、泵400和电机500。插管桥塞100的外壁贴合在油井套管的内壁上，插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，插管桥塞100套设在插管200上；插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310相接触，插管200的第二端220与泵400的吸入口410连接；电机500与泵400连接，电机500用于驱动泵400，泵400的吸入口410用于吸入液体，泵400的排出口420用于排出所吸入的液体。
需要说明的是，油井套管是用于支撑油井的井壁的管状构件，插管桥塞100、插管200、单流阀300、泵400和电机500均位于油井套管内，油井套管中存在液体，该液体可以为压裂液等。
另外，插管桥塞100是用于对油井套管进行封隔的构件，将插管桥塞100下放到油井套管中的预设位置后，可以使插管桥塞100座封油井套管，此时插管桥塞100的外壁贴合在油井套管的内壁上，可以实现插管桥塞100对油井套管的封隔。被插管桥塞100封隔后的油井套管分为了第一空间和第二空间。第一空间内包括油井套管内的液体和单流阀300，第二空间内包括泵400和电机500。
值得注意的是，插管桥塞100中靠近油井套管的出口的一端可以设置有弹性开关口，可以将插管200向该弹性开关口插入，该弹性开关口会在插管200的插入力的作用下打开，使得插管200可以进入插管桥塞100的内部，且插管200的外壁与插管桥塞100的内壁贴合，从而实现插管桥塞100在插管200上的套设，当将插管200从插管桥塞100中拔出后，该弹性开关口会自动闭合，保证插管桥塞100的封隔作用。
再者，插管200是用于给油井套管中的液体提供向泵400内流动的通道的管状构件。插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，插管桥塞100套设在插管200上，插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310相接触，此时插管桥塞100与单流阀300的第一接头310的连接处即为插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310的相接触处，插管200的第二端220与泵400的吸入口410连接，如此，液体可以从单流阀300的第一接头310流入插管200，再从插管200向泵400的吸入口410流动。插管200的第二端220与泵400的吸入口410可以是螺纹连接、焊接等。
需要说明的是，单流阀300是一种可以给液体提供单方向流动的通道的阀类构件。单流阀300的第一接头310为液体的流出接头，单流阀300的第二接头320为液体的流入接头。液体可以从单流阀300的第二接头320流向单流阀300的第一接头310，而不能从单流阀300的第一接头310流向单流阀300的第二接头320。单流阀300的第一接头310与插管桥塞100之间可以是螺纹连接等。
另外，泵400是一种输送液体的机器。泵400可以将液体从泵400的吸入口410吸入，再从泵400的排出口420排出。泵400的种类可以根据使用需求进行预先设置，本发明实施例对此不做具体限定。例如，泵400可以是电潜离心泵等。
再者，电机500是用于驱动泵400进行运转的机器。电机500与泵400之间可以是法兰连接等。
具体地，在使用该排液装置排出油井套管内的液体时，可以先将电机500连接电源，使得电机500来驱动泵400进行运转。泵400运转后会将油井套管的第一空间内的液体向上吸出，在插管桥塞100的封隔作用下，液体会经过单流阀300和插管200被吸入泵400的吸入口410，被吸入的液体再从泵400的排出口420排出至油井套管的第二空间内，并在第二空间内不断累积，此时液体不断向着油井套管的出口方向举升，最终从油井套管的出口排出至地面，完成排液过程。
值得说明的是，在本发明实施例中，在使用该排液装置排出油井套管内的液体时，只需要将电机500连接电源，来驱动泵400进行运转，就可以将油井套管内的液体从泵400的吸入口410吸入，再从泵400的排出口420排出，且从泵400的排出口420排出的液体会不断累积直至从油井套管的出口排出至地面，完成排液过程。该排液过程简单方便，快速高效，可以缩短排液周期，节约成本，提高油井开发效益。
进一步地，为了使得对电机500的供电更为方便，参见图2，该排液装置还可以包括车载滚筒600。车载滚筒600上缠绕有电缆，电缆与电机500连接，电缆用于为电机500提供电能。
需要说明的是，车载滚筒600是在位于地面的车上安装的筒状构件。车载滚筒600上缠绕有电缆，电缆的长度可以根据电机500在油井套管内的位置进行调整，只要保证能满足对电机500的供电需求即可。将电缆缠绕在车载滚筒600上可以较为便捷高效地对电缆的长度进行调整。
进一步地，为了将累积在油井套管的第二空间内的液体较为方便地排出至地面，参见图3，该排液装置还可以包括采油树700。采油树700的第一端口710与油井套管的出口连接。
需要说明的是，采油树700是用于为油井套管内的液体提供排出通道的构件。
值得说明的是，在油井套管的出口连接采油树700，可以为液体的排出提供不同的通道。从油井套管的出口排出的液体，可以从采油树700的不同通道通向不同的管道或装置中。如此，使得油井套管内的液体的排出更加便捷。
更进一步地，为了使油井套管内排出的液体可以较为方便地被收集。参见图4，该排液装置还可以包括储液罐800。储液罐800与采油树700的第二端口720连接。
需要说明的是，储液罐800是与采油树700的第二端口720连接的容器。储液罐800的形状和材质等可以根据使用需求进行预先设置，本发明实施例对此不做具体限定。从油井套管的出口排出的液体，可以从采油树700的第一端口710流入采油树700中，再从采油树700的第二端口720流入储液罐800中。
更进一步地，为了使得排液过程中液体不易从采油树700中溢出，参见图5，该排液装置还可以包括防喷管900。防喷管900与采油树700的第三端口730连接。
需要说明的是，防喷管900是用于密封采油树700的第三端口730的构件，用于为电机500供电的电缆可以穿过防喷管900后与位于油井套管内的电机500连接。
另外，从油井套管的出口排出的液体，从采油树700的第一端口710流入采油树700中后，不会从采油树700的第三端口730溢出，而只会从采油树700的不同通道流出。
进一步地，为了使泵400的运转更加高效，参见图6，该排液装置还可以包括筛管1000。筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320连接，筛管1000的第二端1200密封。
需要说明的是，筛管1000是用来防砂的管状构件，其上设置有通孔，通孔用于过滤油井套管中的液体中的砂砾。筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320之间可以是螺纹连接等。筛管1000上通孔的尺寸、数量和排列方式等均可以根据使用需求进行预先设置，本发明实施例对此不做具体限定。
值得说明的是，在单流阀300的第二接头320连接筛管1000可以有效地在泵400吸入油井套管内的液体时，将液体中的砂砾过滤掉，从而可以有效避免液体中的砂砾对泵400造成磨损，提高泵400的使用效率。
在本发明实施例中，排液装置包括插管桥塞100、插管200、单流阀300、泵400和电机500。插管桥塞100的外壁贴合在油井套管的内壁上，插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，插管桥塞100套设在插管200上。插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310相接触，插管200的第二端220与泵400的吸入口410连接。电机500与泵400连接，电机500用于驱动泵400，泵400的吸入口410用于吸入液体，泵400的排出口420用于排出所吸入的液体。在使用该排液装置排出油井套管内的液体时，可以先将电机500连接电源，使得电机500来驱动泵400进行运转，泵400运转后会将油井套管内的液体从泵400的吸入口410吸入，再从泵400的排出口420排出，且从泵400的排出口420排出的液体会不断累积直至从油井套管的出口排出至地面，完成排液过程。该排液过程简单方便，快速高效，可以缩短排液周期，节约成本，提高油井开发效益。
图7是本发明实施例提供的一种上述图1-图6任一所示的排液装置的使用方法的流程图。参见图7，该方法包括以下步骤：
步骤701：将插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，将连接有单流阀300的插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处，且使插管桥塞100座封油井套管。
需要说明的是，预设位置可以预先进行设置，预设位置即是油井套管内需要插管桥塞100座封的位置。
另外，插管桥塞100座封油井套管是指，对插管桥塞100进行打压，使得插管桥塞100的外壁与油井套管的内壁贴合，从而实现插管桥塞100对油井套管的封隔。
其中，将插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接时，可以在插管桥塞100上设置内螺纹，在单流阀300的第一接头310上设置外螺纹，插管桥塞100与单流阀300的第一接头310可以通过该内螺纹和该外螺纹进行螺纹连接。当然，也可以通过其它方式将插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，本发明实施例对此不作限定。
其中，将连接有单流阀300的插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处时，可以将仅连接有单流阀300的插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处；或者，当排液装置中包括筛管1000时，可以将筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320连接，将连接有筛管1000和单流阀300的插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处。
其中，将筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320连接时，可以在筛管1000的第一端1100上设置内螺纹，在单流阀300的第二接头320上设置外螺纹，筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320可以通过该内螺纹和该外螺纹进行螺纹连接。当然，也可以通过其它方式将筛管1000的第一端1100与单流阀300的第二接头320连接，本发明实施例对此不作限定。
其中，将插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处时，可以在插管桥塞100上连接钢丝，然后通过钢丝将插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处。当然，也可以通过其它方式将插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处，本发明实施例对此不作限定。
进一步地，在步骤701之前还可以对油井套管进行通管。通管是一种对油井套管的内壁进行清理的操作，在对油井套管进行通管后，油井套管的内壁较为干净，这样便于插管桥塞100在油井套管内的座封，以及便于油井套管内液体的快速排出。
进一步地，在步骤701之前还可以在油井套管的出口连接采油树700，油井套管的出口可以与采油树700的第一端口710连接。并且，在油井套管的出口连接采油树700之后，还可以将储液罐800连接在采油树700的第二端口720，将防喷管900连接在采油树700的第三端口730。
步骤702：将电机500与泵400连接，将泵400的吸入口410与插管200的第二端220连接，将连接有电机500和泵400的插管200插入到插管桥塞100中，且使插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310相接触。
需要说明的是，插管桥塞100与单流阀300的第一接头310的连接处即为插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310的相接触处。
其中，将电机500与泵400连接时，可以是将电机500与泵400通过法兰进行连接。当然，也可以是通过其它方式将电机500与泵400连接，本发明实施例对此不作限定。
其中，将泵400的吸入口410与插管200的第二端220连接时，可以在泵400的吸入口410上设置内螺纹，在插管200的第二端220上设置外螺纹，将泵400的吸入口410与插管200的第二端220通过该内螺纹和该外螺纹进行螺纹连接。当然，也可以通过其它方式将泵400的吸入口410与插管200的第二端220连接，本发明实施例对此不作限定。
其中，将连接有电机500和泵400的插管200插入到插管桥塞100中时，可以将电机500与车载滚筒600上缠绕的电缆连接，并使用钢丝将连接有电缆、泵400和插管200的电机500下放到油井套管内，使插管200插入到插管桥塞100中。
需要说明的是，插管桥塞100中靠近油井套管的出口的一端可以设置有弹性开关口，在将插管200插入到插管桥塞100中时，可以将插管200向该弹性开关口插入，该弹性开关口会在插管200的插入力的作用下打开，使得插管200可以进入插管桥塞100的内部。
另外，钢丝是用来承受连接有电缆、泵400和插管200的电机500的重量的构件，电缆是用来给电机500供电的构件。钢丝和电缆可以缠绕在一起组成钢丝电缆后与电机500连接，或者，钢丝和电缆可以分开与电机500连接，本发明实施例对此不做具体限定。钢丝和电缆可以均缠绕于车载滚筒600上，当然，钢丝也可以缠绕于除车载滚筒600之外的其它滚筒上，本发明实施例对此不做具体限定。
步骤703：使用电机500驱动泵400，使泵400通过单流阀300和插管200将液体从泵400的吸入口410吸入，并将所吸入的液体从泵400的排出口420排出。
需要说明的是，具体的排液过程已在上述实施例中进行说明，本发明实施例对此不再赘述。
在本发明实施例中，将插管桥塞100与单流阀300的第一接头310连接，将连接有单流阀300的插管桥塞100下放到油井套管的预设位置处，且使插管桥塞100座封油井套管。之后，将电机500与泵400连接，将泵400的吸入口410与插管200的第二端220连接，将连接有电机500和泵400的插管200插入到插管桥塞100中，且使插管200的第一端210与单流阀300的第一接头310相接触。最后，使用电机500驱动泵400，使泵400通过单流阀300和插管200将液体从泵400的吸入口410吸入，并将所吸入的液体从泵400的排出口420排出。从泵400的排出口420排出的液体会不断累积直至从油井套管的出口排出至地面，完成排液过程。该排液过程简单方便，快速高效，可以缩短排液周期，节约成本，提高油井开发效益。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)
1.一种排液装置，其特征在于，所述装置包括：插管桥塞(100)、插管(200)、单流阀(300)、泵(400)和电机(500)；
所述插管桥塞(100)的外壁贴合在油井套管的内壁上，所述插管桥塞(100)与所述单流阀(300)的第一接头(310)连接，所述插管桥塞(100)套设在所述插管(200)上；
所述插管(200)的第一端(210)与所述单流阀(300)的第一接头(310)相接触，所述插管(200)的第二端(220)与所述泵(400)的吸入口(410)连接；
所述电机(500)与所述泵(400)连接，所述电机(500)用于驱动所述泵(400)，所述泵(400)的吸入口(410)用于吸入液体，所述泵(400)的排出口(420)用于排出所吸入的液体。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括车载滚筒(600)；
所述车载滚筒(600)上缠绕有电缆，所述电缆与所述电机(500)连接，所述电缆用于为所述电机(500)提供电能。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括采油树(700)；
所述采油树(700)的第一端口与所述油井套管的出口连接。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括储液罐(800)；
所述储液罐(800)与所述采油树(700)的第二端口连接。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括防喷管(900)；
所述防喷管(900)与所述采油树(700)的第三端口连接。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括筛管(1000)；
所述筛管(1000)的第一端(1100)与所述单流阀(300)的第二接头(320)连接，所述筛管(1000)的第二端(1200)密封。
7.如权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，所述泵为电潜离心泵。
8.一种上述权利要求1-7任一所述的排液装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述插管桥塞(100)与所述单流阀(300)的第一接头(310)连接，将连接有所述单流阀(300)的所述插管桥塞(100)下放到所述油井套管的预设位置处，且使所述插管桥塞(100)座封所述油井套管；
将所述电机(500)与所述泵(400)连接，将所述泵(400)的吸入口(410)与所述插管(200)的第二端(220)连接，将连接有所述电机(500)和所述泵(400)的所述插管(200)插入到所述插管桥塞(100)中，且使所述插管(200)的第一端(210)与所述单流阀(300)的第一接头(310)相接触；
使用所述电机(500)驱动所述泵(400)，使所述泵(400)通过所述单流阀(300)和所述插管(200)将液体从所述泵(400)的吸入口(410)吸入，并将所吸入的液体从所述泵(400)的排出口(420)排出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将连接有所述电机(500)和所述泵(400)的所述插管(200)插入到所述插管桥塞(100)中，包括：
将所述电机(500)与车载滚筒(600)上缠绕的电缆连接，使用钢丝将连接有所述电缆、所述泵(400)和所述插管(200)的所述电机(500)下放到所述油井套管内，且使所述插管(200)插入到所述插管桥塞(100)中。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述将连接有所述单流阀(300)的所述插管桥塞(100)下放到所述油井套管的预设位置处，包括：
将筛管(1000)的第一端(1100)与所述单流阀(300)的第二接头(320)连接，将连接有所述筛管(1000)和所述单流阀(300)的所述插管桥塞(100)下放到所述油井套管的预设位置处。
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