CN111485871A - 一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，属于毛细管测压领域。该煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，中间油管上套设环空外管，环空外管的上端及下端均密封连接中间油管的外壁，中间油管的外壁与环空外管的内壁之间留有环空空间；中间油管的外壁与环空外管的内壁之间设置一块分隔板，分隔板将环空空间分为上环空空间和下环空空间；分隔板上开设若干个通孔；上环空空间内放置若干个清扫球，清扫球的密度小于水的密度，清扫球的直径大于所述通孔的直径；环空外管的上端设置毛细管接口；环空外管的下端设置单向定压差导通阀。本发明可以提高传压筒内气流气压的稳定性，同时，再以较低的成本投入，避免测试管路被杂质堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及毛细管测压领域，具体地说是涉及一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒。
背景技术
与常规油气开发工艺不同，地面煤层气的开发是通过排水降压的方法使得煤层甲烷先解吸后渗流，最终形成气流，借助压差获得采气。其通过煤层气井中心油管排水，油套空间产气，这是煤层气井的本质特征。实现煤层气的高效开发，需要实时掌握煤层气储层压力，以便调整作业制度，因此精准掌握目标煤层气压力对指导煤层气开发有积极意义。
目前煤层气井压力测试常用的方法主要有井底压力计直接测试、回声仪液面定位测试和毛细管测试，其中，压力计测试不但成本高，而且测试误差受压力计自身性能影响；而回声仪测试不仅有压力计测试方法的不足，且测试工作量大，更容易受煤粉、液体泡沫干扰，造成测试精度不高。此外，就是毛细管测试方法，比如本研发团队成员在2013年申请的专利文献“一种煤层气毛细管测试用传压筒”(公开号为CN103643941A)，利用毛细管测试用传压筒进行毛细管测试，通过液面压力动态监测实现目标储层压力的精确动态测量，测试性能稳定、成本低、效率高。但是，该毛细管测试用传压筒为一代产品，仍存在缺陷：在使用过程中其测试管路会被煤层气井水中的煤屑、泡沫或其他杂质堵塞，造成整个测试系统的失效，此外，传压筒在测试时，从毛细管吹入高速高压惰性气体，传压筒内部的气流压力不稳，导致测试结果不够准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，设计稳流结构以提高传压筒内气流气压的稳定性，同时，在稳流结构的基础上，再以较低的成本投入，避免测试管路堵塞。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：
一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，包括中间油管、环空外管、分隔板、清扫球、毛细管接口和单向定压差导通阀；
中间油管上套设环空外管，环空外管的上端及下端均密封连接中间油管的外壁，中间油管的外壁与环空外管的内壁之间留有环空空间；
中间油管的外壁与环空外管的内壁之间设置一块分隔板，分隔板将环空空间分为上环空空间和下环空空间；
分隔板上开设若干个通孔；
上环空空间内放置若干个清扫球，清扫球的密度小于水的密度，清扫球的直径大于所述通孔的直径；
环空外管的上端设置毛细管接口；
环空外管的下端设置单向定压差导通阀。
进一步的，环空外管的上端经上端板连接密封连接中间油管的外壁，毛细管接口设置于上端板；环空外管的下端经下端板连接密封连接中间油管的外壁，单向定压差导通阀设置于下端板。
进一步的，所述清扫球的数量少于所述通孔的数量。
进一步的，所述清扫球的数量比所述通孔的数量少一个。
进一步的，所述清扫球设置为空心树脂球。
进一步的，所述毛细管接口经毛细管衔接器连接于环空外管的上端。
进一步的，上环空空间的容积与下环空空间的容积的比值不小于2:1。
进一步的，还包括上接头和下接头，中间油管的上端设置上接头，中间油管的下端设置下接头，中间油管经上、下接头连接煤层气井中心油管。
本发明的有益技术效果是：
本发明结构简单，成本投入较低，在环空空间内设置分隔板，可以有效提高传压筒内(环空空间)气流气压的稳定性，在此基础上，在上环空空间内放置清扫球，清扫球可以有效清扫上环空空间内及毛细管接口处的杂质，避免测试管路(毛细管接口及毛细管)被杂质堵塞。
附图说明
图1为本发明实施例煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒的结构示意图；
图2为本发明实施例煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒中分隔板处的局部视图；
图3为本发明实施例煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒中毛细管接口处的局部视图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
在本发明实施例中，提供了一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，请参考图1至图3所示，包括中间油管1、环空外管2、分隔板3、清扫球4、毛细管接口5和单向定压差导通阀6等。
中间油管1上套设环空外管2，环空外管2的上端及下端均密封连接中间油管1的外壁。具体的，环空外管2的上端经上端板21密封连接中间油管1的外壁，环空外管2的下端经下端板22密封连接中间油管1的外壁。如此，在中间油管1的外壁与环空外管2的内壁之间形成封闭的环空空间。环空空间的容积大于所连接毛细管容积的300倍以上。
中间油管1的外壁与环空外管2的内壁之间设置一块分隔板3，分隔板3的内圈与中间油管1的外壁焊接，分隔板3的外圈与环空外管2的内壁粘接。分隔板3将环空空间分为上环空空间71和下环空空间72。
其中，上环空空间71可以实现对高速高压气体的稳流稳压，且可以作为清扫球4的活动空间；下环空空间72可以缓冲井底突发的井底流压。
上环空空间71的容积与下环空空间72的容积的比值不小于2:1，保证上环空空间71对气体的稳流稳压效果，且可以使清扫球4清扫较大容积的环空空间，保持环空空间内较大的洁净空间。
分隔板3上开设若干个通孔31，通孔31连通上环空空间71与下环空空间72。
上环空空间71内放置若干个清扫球4，清扫球4的直径大于通孔31的直径，使清扫球4处于上环空空间71内，避免从通孔31漏出。
清扫球4的密度小于水的密度，避免煤层气井中水从下环空空间72进入上环空空间71，使清扫球4一直处于水面和毛细管接口5之间的空间。水中会携带污浊颗粒、粘液等杂质，这些杂质会堵塞毛细管接口5及毛细管。清扫球4一直处于水面和毛细管接口5之间的空间，可以保持清扫球4对毛细管接口5处杂质的清扫。
清扫球4设置为空心树脂球，其密度小于水的密度，可以使清扫球4处于水面和毛细管接口5之间的空间，且其重量较轻可以随高速高压气体飞旋，此外，其为空心结构，可以在上环空空间71内飞旋撞击内壁及毛细管接口5处易发生变形，清扫球4与内壁及毛细管接口5处的接触面积较大，使清扫球4清扫杂质的效果最好。
清扫球4的数量少于通孔31的数量。本实施例中，清扫球4的数量为2个，通孔31的数量为3个。清扫球4的数量少于通孔31的数量，可以在理论可能情况(清扫球4均附着于通孔31)下，确保上环空空间71将气体持续输出给下环空空间72。
毛细管接口5经毛细管衔接器8连接于环空外管2上端的上端板21，单向定压差导通阀6设置于环空外管2下端的下端板22。
中间油管1的上端设置上接头91，中间油管1的下端设置下接头92，中间油管1的上端经上接头91连接煤层气井上方的中心油管，中间油管1的下端经下接头92连接煤层气井下方的中心油管，使煤层气井上方的中心油管、中间油管1及煤层气井下方的中心油管组装成一完整管路。如此，可以将本实施例的传压筒布置于煤层气井中心油管的任意设定位置，并且可以在煤层气井中心油管上布置多个传压筒。
将压力测试系统的毛细管连接本实施例传压筒上的毛细管接口5，传压筒随煤层气井中心油管下放至设定位置。通过吹扫系统向毛细管吹送惰性气体，惰性气体经毛细管接口5进入上环空空间71，并经分隔板3上的通孔31进入下环空空间72，环空空间内的气压升高到设定阀值，通过单向定压差导通阀6吹出，气体贯通井筒。待关闭吹扫系统，使压力测试系统与毛细管导通，在单向定压差导通阀6处形成气-液等势面。此时，单向定压差导通阀6处的压力与外部水压相同，这样通过毛细管将压力回传至地面传感器，通过压力测试系统(进行换算)就可以测量设定位置的煤层气储层压力。
本实施例的煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒在测试过程中，通过设置分隔板3，从毛细管接口5吹入的高速高压惰性气体气流先进入上环空空间71。高速高压在上环空空间71有效降低和稳定后，再经分隔板3进入下环空空间72稳定输出。上环空空间71一方面用于稳流稳压，另一方面还可以作为清扫球4的活动空间。由于上环空空间71内的气体不稳定且速度较高，恰恰可以被利用，使上环空空间71内的高速高压气体带动清扫球4在上环空空间71内飞旋，清扫球4可以有效清扫上环空空间71内及毛细管接口处5的杂质，被清除的杂质从分隔板3的通孔31排出进而通过单向定压差导通阀6排出，避免测试管路(毛细管接口5、毛细管)堵塞。
至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒有了清楚的认识。本发明结构简单，成本投入较低，在环空空间内设置分隔板3形成上环空空间71和下环空空间72，可以有效提高传压筒内(环空空间)气流气压的稳定性，在此基础上，在上环空空间71内放置清扫球4，清扫球4可以有效清扫上环空空间71内及毛细管接口5处的杂质，避免测试管路(毛细管接口5及毛细管)被杂质堵塞。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：包括中间油管、环空外管、分隔板、清扫球、毛细管接口和单向定压差导通阀；
中间油管上套设环空外管，环空外管的上端及下端均密封连接中间油管的外壁，中间油管的外壁与环空外管的内壁之间留有环空空间；
中间油管的外壁与环空外管的内壁之间设置一块分隔板，分隔板将环空空间分为上环空空间和下环空空间；
分隔板上开设若干个通孔；
上环空空间内放置若干个清扫球，清扫球的密度小于水的密度，清扫球的直径大于所述通孔的直径；
环空外管的上端设置毛细管接口；
环空外管的下端设置单向定压差导通阀。
2.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：环空外管的上端经上端板连接密封连接中间油管的外壁，毛细管接口设置于上端板；环空外管的下端经下端板连接密封连接中间油管的外壁，单向定压差导通阀设置于下端板。
3.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：所述清扫球的数量少于所述通孔的数量。
4.根据权利要求3所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：所述清扫球的数量比所述通孔的数量少一个。
5.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：所述清扫球设置为空心树脂球。
6.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：所述毛细管接口经毛细管衔接器连接于环空外管的上端。
7.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：上环空空间的容积与下环空空间的容积的比值不小于2:1。
8.根据权利要求1所述的一种煤层气井毛细管稳流防堵测试用传压筒，其特征在于：还包括上接头和下接头，中间油管的上端设置上接头，中间油管的下端设置下接头，中间油管经上、下接头连接煤层气井中心油管。
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