CN115234198B - 一种油气井密闭排液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气井密闭排液装置，涉及陆上油气开采技术领域，包括油气井、与油气井连通的采集树、抽汲车、与抽汲车连接的滚筒、缠绕在滚筒上的油绳、与油绳另一端连接的工具，所述工具沿着采集树深入油气井内，还包括地面管线、安装在地面管线上的多组阀门，其特征在于，所述油绳上安装有多重防护结构，所述地面管线上设置有与内部的油气进行分离的多重分离组件，当井口发生泄露时，可以采用截断组件，截断组件包括安装在放喷器上的悬挂器、半封，所述半封用于对油绳进行密封，悬挂器用于突发情况时，对油绳进行悬挂，半封是突发情况时用于密封油绳，有利于进行下步作业，可最大程度的降低井喷失控事故发生。

Description

一种油气井密闭排液装置

技术领域

本发明涉及陆上油气开采技术领域，具体为一种油气井密闭排液装置。

背景技术

现有开采油气的技术中，油气井密闭排液是天然气井后期开采效果最有效的一种，因天然气井到了生产后期，地层能量逐渐降低，同时一部分井还伴随着地层水产出，天然气和地层水从井内到达地面时，由于天然气能力不足，导致水的滑脱，天然气从井内到达地面，水流到井里，长期积累，水在井内形成一定高度，和井内地层压力平衡，导致天然气不能从井内到达地面，井下天然气无法被采集，现有技术就是通过油绳和工具下入到井内，通过油绳的上下往复运动，使井内液体直接排到地面管线中，让水压与井底压力失衡，当水压降低到一定程度时，天然气就会喷出，使天然气进入地面管线。

上述技术中存在诸多问题例如： 1.油绳强度不够，沉没度只有50-100米左右，到达地面的液量不足，效率低，作业时间长，成本高。 2. 油绳与注脂头密封是通过液压系统推动工作筒挤压密封胶筒进行密封，会导致密封不严，当井下压力大时，气体会从密封处泄露，造成安全隐患。 3. 油绳一般选择直径6mm，自重较轻，抗拉强度低，当气体向上冲出时，会冲击绳体，使绳体变形打结，绳体无法抽出，造成安全隐患。 4. 当液体进入地面管线时，由于管网有回压，一是气体就会通过油绳与注脂头密封处进行少量泄露，造成安全隐患。二是到达地面的液体会因为地面管线回压原因，一部分液体反灌到井筒，造成排出液量减少，影响排出效率。此技术没有地面缓存罐，而是直接进入地面管线，地面管线有天然气正常生产，所以会形成水的倒灌。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种油气井密闭排液装置，以解决废弃天然气井再次采集油气的问题。

本发明采用的技术方案如下：包括油气井、与油气井连通的采集树、抽汲车、与抽汲车连接的滚筒、缠绕在滚筒上的油绳、与油绳另一端连接的工具，所述工具沿着采集树深入油气井内，还包括地面管线、安装在地面管线上的多组阀门，所述油绳上安装有多重防护结构，所述地面管线上设置有与内部的油气进行分离的多重分离组件，所述抽汲车主要由操控台控制滚筒带动油绳进行井下作业，油绳另一端连接下井工具，通过多重防护结构、采集树下入井内。

进一步的，所述油绳一端连接在抽汲车的滚筒上，另一端连接下井工具。所述油绳的直径为12.5mm，所述与油绳连接的工具包括抽子、抽汲胶皮、加重杆、绳帽、震击器，原有的钢丝绳直径细，强度不够，沉没度只能达到50-100米，从井内到达地面的过程中，一部分液体漏失掉，到达地面的液量较少，影响抽汲效果。现在使用直径为12.5mm钢丝绳代替原有的钢丝绳，这样使油绳沉没度能达到300-500米，再加上地面流程改变，没有回压影响，到达地面的液量是前者的10倍之多，效果好于前者很多，再者当气体向上冲出时，油绳本身的重量是前者的4倍多，能大大缓解气体向上冲击绳体的力量，确保绳体变形少，大大降低打结的风险，安全事故降低。

进一步的，所述采集树连接的地面管网、分离器、密闭罐、点火头、防爆注液泵、阀门等，分离器的容积为4 m³，并设置有两个安全阀，分离器有两个进液口，一个是中间，另一个是顶端，有利于气液分离，并通过内挡板进行彻底气液分离，气体从顶端的一个排气口通过管线进入点火头点火，分离器有液体高度标尺，分离器底座有齿轮泵将分离器内的液体排到密闭罐内；所述密闭罐可盛装液体，防止罐内轻质油挥发引发安全隐患；防爆注液泵将密闭罐内的液体通过地面管网、阀门的配合注入到生产管网中，可以达到降低作业成本，消除液体拉运产生的环保隐患；点火头可以把分离器分离出来的天然气进行点火燃烧，通过观察火势可以判断出井内压力情况，同时防止直接排放污染空气和造成安全隐患。

进一步的，所述多重防护结构包括防止气液外泄的注脂头、放喷器，所述注脂头，放喷器的内部有中心管，中心管与注脂头和油绳连接，中心管和油绳充满脂进行密封，可以有效的防止天然气从注脂头顶端泄漏，同时注脂头下方有用于对油绳进行截断的截断组件，可以防止天然气上串造成泄漏。截断组件包括安装在放喷器上的悬挂器、半封，所述半封用于对油绳进行密封，悬挂器用于突发情况时，对油绳进行悬挂，半封是突发情况时用于密封油绳，有利于进行下步作业。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过油绳内较大口径的钢丝绳以及采用双胶皮的抽子，沉没度可以达到300-500m，生产时效较原来有很大的提高。

（2）通过注脂头对油绳进行密封，可以做到有效密封，以达到对井口的完全密封，杜绝安全隐患。

（3）通过地面管线、安装在地面管线上的多组阀门、多重分离组件，可以有效解决生产管线管网回压造成液体漏失井内，可以提高生产时效，同时也克服了管网回压对密封效果的影响，解决了安全风险。

（4）当井口发生泄露时，可以采用截断组件，截断组件包括安装在放喷器上的悬挂器、半封，半封用于对油绳进行密封，悬挂器用于突发情况时，对油绳进行悬挂，半封是突发情况时用于密封油绳，有利于进行下步作业，可最大程度的降低井喷失控事故发生。

（5）多重分离组件，分离器可以把井内抽出的液体与天然气进行分离，产量较低时，达不到工业生产气流时，气体引入点火口处进行点火燃烧，液体进入密闭罐内，最后再通过防爆注液泵、防爆齿轮泵进入生产管网中，液体全部进行密闭处理，观察点火口处可得气体达到工业气流时，通过阀门切换，让井内的天然气连同井内的液体一同进入地面管线中，可以成功解决本井积液问题，形成有效的工业气流，本井措施结束。

附图说明

图1为本发明的一种油气井密闭排液装置现有技术示意图；

图2为本发明的一种油气井密闭排液装置的流程图一；

图3为本发明的一种油气井密闭排液装置的流程图二。

图中标记：21、抽液泵；22、油绳；23、地面管线； 1、抽汲车；2、井内；3、防喷器；4、悬挂器；5、地面管线；6、点火头；7、密闭罐；8、防爆注液泵；9、分离器；10、采集树；51、第一阀门；52、第二阀门；53、第三阀门；54、第四阀门；55、第五阀门；56、第六阀门；57、第七阀门；58、第八阀门；59、第九阀门；510、第十阀门；511、第十一阀门；512、第十二阀门；513、第十三阀门。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术的工作原理，如图1所示，天然气井内有地下水，由于井内水平衡地层压力，使得井下的天然气无法从井内到达地面，无法被采集，首先通过地面抽汲车的滚筒带动油绳22和油绳连接的井下工具通过注脂头、防喷器、采集树下入至井内的油管中，当井下工具到达液面后，沉没度达到50-100m时，地面的抽汲车21通过提升油绳对井内液体进行抽汲，液体直接进入到地面管线中，周而复始的进行，抽汲可以让井内的液面的压力与地层压力失衡，当地层压力大于井内液面的压力时，同时还要克服地层压力减去井内液面压力差值也要大于地面管网压力，天然气才会带着液体一同喷出，天然气就会通过采集树输送至地面管线23，进入投产阶段。防喷头只有一种密封方式，即通过地面装置推动液压油带动油缸压缩密封胶皮进行密封。防喷器，只有手动半封功能。

实施例

本实施例提供了一种油气井密闭排液装置，如图2所示，包括油气井、与油气井连通的采集树10、抽汲车1、与抽汲车1连接的滚筒、缠绕在滚筒上的油绳、与油绳另一端连接的工具，工具沿着采集树10深入油气井内2，还包括地面管线5、安装在地面管线5上的多组阀门，油绳上安装有多重防护结构，地面管线5上设置有与内部的油气进行分离的多重分离组件，抽汲车1主要由操控台控制滚筒带动油绳进行起下作业，油绳另一端连接下井工具，通过注脂头、防喷器3、采集树10下入井内2，油绳的直径为12.5mm，下井工具位于油绳的一端并设置有加重杆，震击器、抽汲工具以及抽汲胶皮，原有的油绳内的钢丝绳直径细，强度不够，沉没度只能达到50-100米，从井内2到达地面的过程中，再加上地面管线回压作用，一大部分液体漏失掉，到达地面的液量较少，影响抽汲效果。现用油绳沉没度能达到300-500米，再加上地面流程改变，杜绝了回压的影响，到达地面的液量是前者的10倍之多，效果好于前者很多，再者当气体向上冲出时，油绳本身的重量是前者的4倍多，能缓解气体向上冲击绳体的力量，确保绳体变形少，打结的大大风险，安全事故降低。

如图3所示，多组阀门是由第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53、第四阀门54、第五阀门55、第六阀门56、第七阀门57、第八阀门58、第九阀门59、第十阀门510、第十一阀门511、第十二阀门512、第十三阀门513通组成，通过抽汲车1控制滚筒带动油绳和油绳连接井下工具通过注脂头，进入到放喷器中，放置完毕后，关闭第九阀门59、第十一阀门511，给注脂头进行注脂，关闭第十三阀门513，打开第七阀门57、第四阀门54、第一阀门51、第八阀门58、第十阀门510、第十二阀门512，将工具下入井内2，观察控制台的油绳张力和下入深度，判断工具进入液面的深度，沉没度保持到300-500,m，在加重杆的作用下，带动油绳下入到液面中，通过油绳带动井下工具把液体从井内2排出，进入到分离器9中，分离器9有两个进液口，一个是中间，另一个是顶端，有利于气液分离，并通过内挡板进行彻底气液分离，气体从顶端的一个排气口通过管线进入点火头6点火，分离器9有液体高度标尺，分离器9底座有齿轮泵，将分离器9内的液体排到密闭罐内；密闭罐防止罐内轻质油挥发引发安全隐患，防爆注液泵8将密闭罐内的液体通过地面管网、阀门的配合注入到地面管线中，降低了作业成本，消除了液体拉运产生的环保隐患；点火头6就是把分离器9分离出来的天然气进行点火燃烧，通过观察火势可以判断出井内2压力情况，同时防止直接排放污染空气和造成安全隐患，整个流程形成了一个密闭流程，当密闭罐内液体达到容积的80%时，把工具提入到放喷器中，关闭第七阀门57、第四阀门54、第一阀门51、第十二阀门512，打开第十三阀门513、第九阀门59、第十一阀门511，启动防爆注液泵8，把密闭罐内的液体注入地面管线中，液体注完后，再次回到刚开始的下泵操作中，直到天然气从井内2喷出，快提油绳到放喷器中，关闭第七阀门57，进行天然气生产。

当点火头6的火势达到一定的程度时，关闭第八阀门58、第十阀门510，打开第九阀门59、第十一阀门511，就可以将天然气引入地面管线，进行正常投产，对天然气进行采集。

注脂头可以对钢丝绳与采集管道进行密封，在进行采集内部的天然气或液体时，注脂头可以有效的防止天然气或液体从采集管道处泄漏，注脂头的具体型号为s14-23.00。

当发生紧急情况时，防喷器3可以对油绳进行半封密封和悬挂，采用外界力量进行截断，同时悬挂器4将大口径油绳悬挂住，最大程度避免危险事故的发生。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种油气井密闭排液装置，包括油气井、与油气井连通的采集树（10）、抽汲车（1）、与抽汲车（1）连接的滚筒、缠绕在滚筒上的油绳（22）以及与油绳（22）另一端连接的工具，所述工具沿着采集树（10）深入油气井内，还包括地面管线（5）以及安装在地面管线（5）上的多组阀门，所述地面管线（5）与采集树（10）连通，其特征在于：

所述油绳（22）包括钢丝绳和包裹钢丝绳的油套，所述钢丝绳的直径为12.5mm；

所述工具包括抽子、抽汲胶皮、加重杆、绳帽以及震击器；所述工具同时装2个抽汲胶皮并与油绳（22）连接；

所述油绳（22）上安装有多重防护结构；

所述多重防护结构包括注脂头、防喷器（3）以及用于对油绳（22）进行截断的截断组件；

所述防喷器（3）的内部有中心管，中心管与注脂头和油绳（22）连接；中心管和油绳（22）充满脂进行密封，防止天然气从注脂头顶端泄漏；

所述截断组件包括安装在防喷器（3）上的悬挂器（4）以及半封；所述悬挂器（4）用于对油绳（22）进行悬挂，所述半封用于对油绳（22）进行密封；

所述地面管线（5）上设置用于内部的油气进行分离的多重分离组件；

所述多重分离组件包括分离器（9）、密闭罐（7）、点火头（6）以及防爆注液泵（8）；

所述分离器（9）的容积为4m³，并设置有2个安全阀;

所述分离器（9）的底座设置有齿轮泵，将分离器（9）内的液体排到密闭罐（7）内；防爆注液泵（8）将密闭罐（7）内的液体注入到地面管线（5）；点火头（6）把分离器（9）分离出来的天然气进行点火燃烧，观察火势判断井内压力情况；

工作时，通过多组阀门配合切换实现以下工作：

抽汲车（1）控制滚筒带动油绳（22）和油绳（22）连接的所述工具通过注脂头，进入到防喷器（3）中；放置完毕后，给注脂头进行注脂；

将所述工具下入井内（2），观察控制台的油绳（22）张力和下入深度，判断所述工具进入液面的深度；沉没度保持到300-500m，在加重杆的作用下，带动油绳（22）下入到液面中；通过油绳（22）带动所述工具把液体从井内（2）排出，进入到分离器（9）中进行气液分离；气体从分离器（9）顶端的一个排气口通过管线进入点火头（6）点火；

将分离器（9）内的液体排到密闭罐（7）内；防爆注液泵（8）将密闭罐（7）内的液体注入到地面管线中；点火头（6）把分离器（9）分离出来的天然气进行点火燃烧，通过观察火势判断出井内压力情况；

液体注完后，进行天然气生产。

2.根据权利要求1所述的一种油气井密闭排液装置，其特征在于：所述多组阀门为采油或气用的阀门。