CN111058815A

CN111058815A - 一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置

Info

Publication number: CN111058815A
Application number: CN201911274507.5A
Authority: CN
Inventors: 王志彬; 王金星; 姚鑫; 张宇豪; 杨中位; 赵仁杰
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2020-04-24

Abstract

本发明公开了一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，该装置主要由井下毛细管注射系统和地面供给系统组成，其中井下毛细管注射系统主要包括井下井控装置、外部毛细管、单流阀，其中井下井控装置主要由金属挡板、连接器、金属轴、内部毛细管、控制线、内腔生产通道、内腔壁、井下井控装置外壁组成；地面供给系统主要包括采油树下部主闸阀、过滤器、增压泵、储液罐以及输送管线。本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置是通过地面供给系统输送药剂经井下毛细管和单流阀进入指定积液段位置，在井底流压的作用下，通过搅拌药剂和井筒积液的混合液体后充分起泡，使井筒积液主要以泡沫的形式被排出。该装置的优点在于海上气井在进行毛细管泡排生产时，遇到紧急情况，无需将毛细管取出再关闭井下安全阀，而可以直接通过金属挡板立马关闭井下生产通道，确保海上气井的生产安全。

Description

一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置

技术领域

本发明涉及油气开采领域气井排采技术，特别涉及一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置。

背景技术

气井积液是油气开采过程中常见的生产问题。在气井正常生产时，气井能量充足，在气流速的作用下，液体向上举升并被气体携带出井口；随着地层压力的衰减和产出水的增加，气井的气流速降低，致使气体携液量减少或携液距离不足，导致大部分液体沉积在井筒中，压制气井产能，严重时直接导致气井停产。

排液采气工艺是解决气井积液问题的有效方法。针对海上气井积液问题，常见的排液采气工艺有泡排、速度管、气举等工艺，其中泡排工艺较为简单且实用，在海上气井上的应用范围较为广泛。泡排工艺主要以从井口投放泡排球、泡排棒或注射泡排剂的方式为主，但由于从井口投放泡排球等药剂，在进入积液段的过程中，会造成药剂的粘附、遇阻等问题，以致于真正下放到积液段的药剂量有限，且药剂只能与积液段表面相接触从而影响起泡效果。为了解决上述问题，目前多采用毛细管加注药剂的方式进行泡排生产，由于海上气井普遍装有井下安全阀和封隔器，传统毛细管泡排工艺的毛细管需要从井下安全阀中间穿过才能到达药剂注射位置；但当气井生产遇到紧急情况时，需要立马关闭井下安全阀，而传统毛细管泡排工艺需要提出毛细管才能关闭井下安全阀，难以保障生产安全。

因此，针对以上问题，本发明提供了一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，实现了在进行毛细管泡排的同时又能自由关闭井下生产通道，解决了海上气井采用传统井下毛细管泡排工艺生产时井下生产通道不能立马紧急关闭的问题，确保了气井的生产安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，实现了气井在进行毛细管泡排的同时又能通过金属挡板自由关闭井下生产通道，解决了海上气井采用传统井下毛细管泡排工艺生产时井下生产通道不能立马紧急关闭的问题，确保了气井的生产安全。

为了解决以上问题，本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，通过以下技术方案给予实现：

一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，包括井下毛细管注射系统和地面供给系统，井下毛细管注射系统包括安全阀3、井下井控装置4、外部毛细管7、外部毛细管9、单流阀10，井下井控装置4主要由金属挡板5、连接器6、内部毛细管8、控制线11、金属轴19、凹槽20、凹槽21、内腔生产通道22、内腔壁23、井下井控装置外壁24组成；地面供给系统包括采油树下部主闸阀12、过滤器13、增压泵14、储液罐15以及输送管线16、17、18。金属挡板5位于井下井控装置4的内腔生产通道22中，内部毛细管8在井下井控装置4中绕过金属挡板5并分别与外部毛细管7、外部毛细管9相连接，内部毛细管8的上端与外部毛细管7的下端连接，内部毛细管8的下端与外部毛细管9的上端相连接，外部毛细管7的上端与采油树下部主闸阀12相连接，外部毛细管9的下端与单流阀10相连接；控制线11与内部毛细管8相隔开；过滤器13与采油树下部主闸阀12通过输送管线16相连接，增压泵14与过滤器13之间通过输送管线17相连接，储液罐15通过输送管线18与增压泵14相连接。

上述井下井控装置4通过连接器6坐封在安全阀3上。

上述内部毛细管8内置于井下井控装置4的凹槽20中。

上述金属挡板5与金属轴19相连接，金属挡板5可在金属轴19上转动，金属轴19垂直且固定于井下井控装置4的内腔壁23上。

上述控制线11位于井下井控装置4的凹槽21中并延伸至地面，控制线11与金属挡板5相连接，控制线11通过调节压力来控制金属挡板5在金属轴19上进行转动，金属挡板5通过转动来关闭和开启内腔生产通道22。

上述金属挡板5与内部毛细管8之间通过井下井控装置4的内腔壁23封闭隔开。

本发明的有益效果：本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，分为井下毛细管注射系统和地面供给系统，其中内部毛细管内置于井下井控装置的凹槽中，内部毛细管穿越井下井控装置后与外部毛细管相连接，位于井下井控装置上端的外部毛细管与采油树下部主闸阀相连接，位于井下井控装置下端的外部毛细管与单流阀相连接。本发明的井下毛细管注射系统中的井下井控装置所起的主要作用是气井在进行毛细管泡排生产的同时能够通过金属挡板无障碍快速关闭井下生产通道，而无需先将毛细管取出，解决了海上气井采用传统毛细管泡排工艺生产时井下生产通道不能立马紧急关闭的问题，确保了气井的生产安全。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置的构造示意图。

图2为本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置的金属挡板处于关闭状态的示意图。

图3为本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置的金属挡板处于开启状态的示意图。

附图标记说明：1-套管；2-油管；3-安全阀；4-井下井控装置；5-金属挡板；6-连接器；7-外部毛细管；8-内部毛细管；9-外部毛细管；10-单流阀；11-控制线；12-采油树下部主闸阀；13-过滤器；14-增压泵；15-储液罐；16-输送管线；17-输送管线；18-输送管线；19-金属轴；20-凹槽；21-凹槽；22-内腔生产通道；23-内腔壁；24-井下井控装置外壁。

具体实施方式

以下通过具体实施例来对本发明做进一阐述：

参阅附图1、2、3，本发明提供的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，包括井下毛细管注射系统和地面供给系统。

在本实施例中，井下毛细管注射系统包括安全阀3、井下井控装置4、外部毛细管7、外部毛细管9、单流阀10，其中井下井控装置4主要由金属挡板5、连接器6、内部毛细管8、控制线11、金属轴19、凹槽20、凹槽21、内腔生产通道22、内腔壁23、井下井控装置外壁24组成；地面供给系统包括储液罐15、增压泵14、过滤器13、采油树下部主闸阀12以及输送管线16、17、18。

在本实施例中，金属挡板5位于井下井控装置4的内腔生产通道22中，金属挡板5的开关通过控制线11的压力传递来调节，金属挡板5处于开启状态时，流体可以由地层流至地面；金属挡板5处于关闭状态时，流体不能从地层流至地面生产，井下井控装置4通过连接器6坐封在安全阀3上。

在本实施例中，内部毛细管8内置于井下井控装置4的凹槽20中并穿越井下井控装置4；内部毛细管8的上端通过外部毛细管7与采油树下部主闸阀12相连接，内部毛细管8的下端通过外部毛细管9与单流阀10相连接，内部毛细管8和金属挡板5之间通过井下井控装置4的内腔壁23封闭隔开。

在本实施例中，地面供给系统包括采油树下部主闸阀12、过滤器13、增压泵14、储液罐15以及输送管线16、17、18，其中储液罐15用于储存泡排所需的药剂，增压泵14用于为药剂注入提供驱动压力，过滤器13用于清除药剂中携带的杂质，采油树下部主闸阀12作为药剂在井口的注入点。储液罐15与增压泵14之间通过输送管线18相连接，增压泵14与过滤器13之间通过输送管线17相连接，过滤器13通过输送管线16与采油树下部主闸阀12相连接，输送管线14通过采油树下部主闸阀12与外部毛细管7的上端相连接。

本发明提供的一种气井井下毛细管加注药剂的装置通过以下步骤安装和实现作业：

1)在作业现场依次连接外部毛细管7、井下井控装置4、外部毛细管9、单流阀10。

2)通过钢丝绳作业，将连接好的井下井控装置4下放到指定位置并通过连接器6在安全阀3上进行坐封。

3)将外部毛细管连接到采油树下部主闸阀12上，采油树下部主闸阀12依次与输送管线16、过滤器13、输送管线17、增压泵14、输送管线18、储液罐15相连接，至此完成整个作业流程的安装。

4)进行泡排生产时，将配置好的药剂存放在储液罐15中，打开储液罐15出口处开关，药剂经输送管线16进入增压泵14中进行增压，获得驱动压力后，药剂经输送管线15经过滤器13中进行过滤，过滤后的药剂再经输送管线14进入采油树下部主闸阀12，通过采油树下部主闸阀12依次经外部毛细管7、内部毛细管8、外部毛细管9、单流阀10后注射到指定的积液段，药剂与积液段液体进行混合后，在井底流压的作用下进行搅拌并起泡，从而通过泡排的方式排出井筒积液。在整个生产操作过程中，药剂在井筒中沿着毛细管完成对积液段的加注，而在本发明中，金属挡板与毛细管相互隔离、互不干扰，在海上气井进行毛细管泡排生产过程中，能够根据现场需要利用金属挡板自由关闭井下生产通道，而无需将毛细管取出，确保了气井的生产安全。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用于限定本发明，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，包括井下毛细管注射系统和地面供给系统，井下毛细管注射系统包括安全阀3、井下井控装置4、外部毛细管7、外部毛细管9、单流阀10，所述井下井控装置4主要由金属挡板5、连接器6、内部毛细管8、控制线11、金属轴19、凹槽20、凹槽21、内腔生产通道22、内腔壁23、井下井控装置外壁24组成；所述地面供给系统包括储液罐15、增压泵14、过滤器13、采油树下部主闸阀12以及输送管线16、17、18；所述金属挡板5位于所述井下井控装置4的内腔生产通道22中，所述内腔生产通道22为流体生产通道；所述内部毛细管8绕过所述金属挡板5并穿越所述井下井控装置4，所述内部毛细管8的上端与所述外部毛细管7的下端连接，所述内部毛细管8的下端与所述外部毛细管9的上端相连接，所述外部毛细管7的上端与所述采油树下部主闸阀12相连接，所述外部毛细管9的下端与所述单流阀10相连接；所述储液罐15通过所述输送管线18与所述增压泵14相连接，所述增压泵14与所述过滤器13之间通过所述输送管线17相连接，所述过滤器13与所述采油树下部主闸阀12通过所述输送管线16相连接。

2.如权利要求1所述的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，所述井下井控装置4通过所述连接器6坐封在所述安全阀3上。

3.如权利要求1所述的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，所述内部毛细管8内置于所述井下井控装置4的所述凹槽20中。

4.如权利要求1所述的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，所述金属挡板5与所述金属轴19相连接，所述金属挡板5可在所述金属轴19上转动，所述金属挡板5通过转动来关闭和开启所述内腔生产通道22，所述金属轴19垂直且固定于所述井下井控装置4的所述内腔壁23上。

5.如权利要求1所述的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，所述控制线11位于所述井下井控装置4的所述凹槽21内并延伸地面，所述控制线11与所述金属挡板5相连接，所述控制线11通过调节压力来控制所述金属挡板5在所述金属轴19上进行转动。

6.如权利要求1所述的一种用于海上气井井下毛细管加注药剂的井控装置，其特征在于，所述金属挡板5与所述内部毛细管8之间通过所述井下井控装置4的所述内腔壁23封闭隔开。