CN207018025U - 一种水平井超声排水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种水平井超声排水装置，包括本体，本体设置为圆筒状，本体一端固定连接有投放器，本体的另一端固定连接有超声波换能器，超声波换能器通过导线依次连接有信号发生器、节能控制器、液面检测装置，信号发生器、节能控制器、液面检测装置均固定连接在本体上，超声波换能器上开设有第一进水孔，液面检测装置上开设有第二进水孔，液面检测装置内设置有探测器，本体侧壁上设置有通气孔，第一进水孔设置为圆形或矩形。本实用新型的一种水平井超声排水装置，可以根据气井的积液量调整气体的携液量。
Description
技术领域
本实用新型属于天然气开采装置领域，涉及一种水平井超声排水装置。
背景技术
页岩气是指主体以吸附、游离或溶解方式赋存于页岩及页岩储集层中所夹砂质、粉砂质泥岩地层中的天然气。由于页岩气通常储层在致密岩层内，开采难度大，成本高；从而通常需要采取水平井或者分支井等开采方式。
但是，现有的页岩气水平井作业方法通常存在不足之处：气井进入开采的中后期，地层出水严重，储气层压力下降，气体携液能力变差，井筒积液增加，影响了气井的正常生产甚至出现停产现象，现有技术中一般采用排水采液的方法进行开采，不能根据气井的积液量调整气体的携液量，导致积液越积越多，严重影响气井尤其是水平井的开采速度并降低页岩气的开采效率。因此，需要一种可以根据气井的积液量调整气体的携液量的排水装置及排水方法。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水平井超声排水装置，可以根据气井的积液量调整气体的携液量。
本实用新型所采用的第一种技术方案是，一种水平井超声排水装置，包括本体，本体设置为圆筒状，本体一端固定连接有投放器，本体的另一端固定连接有超声波换能器，超声波换能器通过导线依次连接有信号发生器、节能控制器、液面检测装置，信号发生器、节能控制器、液面检测装置均固定连接在本体上，超声波换能器上开设有第一进水孔，液面检测装置上开设有第二进水孔，液面检测装置内设置有探测器，本体侧壁上设置有通气孔，第一进水孔设置为圆形或矩形。
本实用新型的特点还在于，
本体上套设有打捞颈和卡瓦，卡瓦上固定连接有卡瓦箍。
第一进水孔71矩形的长宽比为5:1。
节能控制器还通过导线连接有电动机，电动机固定在本体内璧上，电动机转轴上固定连接有遮挡片，遮挡片沿本体轴向延伸。
投放器与本体通过剪切销钉连接，超声波换能器与本体通过螺纹连接的方式连接，信号发生器、节能控制器、液面检测装置均与本体通过螺纹连接或焊接的方式连接。
打捞颈和卡瓦通过螺纹连接或或焊接的方式套设在本体上。
超声波换能器内设置有多个超声波产生器，节能控制器内设置有定时器。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的超声排水装置位于水平井段射孔处，对气藏渗流通道的清洗和解堵作用，有利于页岩气井近井地带的气体渗流；矩形第一进水孔能够延缓地层矿物在孔壁周围的结垢，减少地层水进入超声波换能器的阻力，能够节约能源和降低采气成本；圆形第一进水孔泄流能够减少地层水进入超声波换能器的阻力，能够节约能源和降低采气成本；施工方法简单，适应性强，无任何污染；可提高单井产能并有效延长页岩气水平井采气周期。
附图说明
图1是本实用新型一种水平井超声排水装置的结构示意图；
图2是本实用新型一种水平井超声排水装置的圆形第一进水孔的结构示意图；
图3是本实用新型一种水平井超声排水装置的矩形第一进水孔的结构示意图。
图中，1.投放器，2.剪切销钉，3.本体，4.打捞颈，5.卡瓦，6.卡瓦箍，7.超声波换能器，8.信号发生器，9.节能控制器，10.液面检测装置，11.通气孔，12.遮挡片；
71.第一进水孔，101.第二进水孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供一种水平井超声排水装置，其结构如图1所示，包括本体3，本体3设置为圆筒状，本体3一端固定连接有投放器1，本体3的另一端固定连接有超声波换能器7，超声波换能器7通过导线依次连接有信号发生器8、节能控制器9、液面检测装置10，信号发生器8、节能控制器9、液面检测装置10均固定连接在本体3上，超声波换能器7上开设有第一进水孔71，液面检测装置10上开设有第二进水孔101，液面检测装置10内设置有探测器，本体3侧壁上设置有通气孔11，第一进水孔71设置为圆形或矩形。
本体3上套设有打捞颈4和卡瓦5，卡瓦5上固定连接有卡瓦箍6。
第一进水孔71矩形的长宽比为5:1。
节能控制器9还通过导线连接有电动机，电动机固定在本体3内璧上，电动机转轴上固定连接有遮挡片12，遮挡片12沿本体轴向延伸。
投放器1与本体3通过剪切销钉2连接，超声波换能器7与本体3通过螺纹连接的方式连接，信号发生器8、节能控制器9、液面检测装置10均与本体3通过螺纹连接或焊接的方式连接。
打捞颈4和卡瓦5通过螺纹连接或或焊接的方式套设在本体3上。
超声波换能器7内设置有多个超声波产生器，节能控制器内设置有定时器。
本实用新型一种水平井超声排水装置的工作原理是，通过投放器1将本装置下放至水平井段的射孔位置处，开通电源，当井下产出的地层水进入到液面检测装置10的第二进水孔101中，液面检测装置10中的探测器探测到水，探测器产生电信号，并将电信号传递给节能控制器9，节能控制器9接受到探测器产生电信号后，发出电信号给信号发生器8，信号发生器将接收到的电信号转换成模拟信号，并将模拟信号发送给超声波换能器7，开启超声波换能器7并控制超声波换能器7功率，产出的地层产水进入第一进水孔71内，进入到超声波换能器7内，超声波换能器7将电能转化为超声能进行发射，使水平井段产出水雾化，通过通气孔11随页岩气排出地面，超声波换能器7启动的同时，超声波换能器7内的定时器开始计时，当超声波换能器7工作一定的时间后时，定时器将数字信号传送给节能控制器9同时定时器停止计时，节能控制器接收到时间信号后发送电信号控制电动机旋转，电动机带动遮挡片12旋转，当遮挡片12转动到完全遮住通气孔11时，电动机停止转动，定时器开始继续计时；通气孔11被遮挡后，在超声波换能器7的作用下雾化的地层水和页岩气的混合流体体积和压强增大，反向从第一进水孔71流出超声波换能器7外，从而反向冲开堵塞在第一进水孔71孔口的堵塞物；当定时器计时时间为一定数值时，定时器将数字信号传送给节能控制器9同时定时器停止计时并清零，节能控制器接收到时间信号后发送电信号控制电动机转动，电动机带动遮挡片12复位至初始位置，定时器又开始从零计时，如此循环排水。
本实用新型在当页岩气水平井报废或者该雾化装置不能工作时，可以通过本体3上套设有打捞颈4和卡瓦5，卡瓦5上固定连接有卡瓦箍6，将本实用新型的一种水平井超声排水装置打捞出地面。
本实用新型的第一进水孔71设置为圆形孔口时，这种圆形孔口根据孔口泄流理论，可以减少地层水进入超声波换能器7的局部阻力，从而使更多的地层产出水在页岩气流动压差作用下进入超声波换能器7，进入超声波换能器7的地层水在超声波的作用下被雾化为水的蒸汽气体和小液滴并被页岩气携带出水平井段至地面处理系统。
本实用新型的第一进水孔71设置为长宽比为5:1的矩形孔，这种矩形孔可以延缓地层矿物在孔壁周围的结垢，可以增加地层水的流动能力，减少地层水进入超声波换能器7的局部阻力，从而使更多的地层产出水在页岩气流动压差作用下进入超声波换能器7，进入超声波换能器7的地层水在超声波的作用下被雾化为水的蒸汽气体和小液滴并被页岩气携带出水平井段至地面处理系统。
Claims (7)
1.一种水平井超声排水装置，其特征在于，包括本体（3），本体（3）设置为圆筒状，本体（3）一端固定连接有投放器（1），本体（3）的另一端固定连接有超声波换能器（7），超声波换能器（7）通过导线依次连接有信号发生器（8）、节能控制器（9）、液面检测装置（10），所述信号发生器（8）、节能控制器（9）、液面检测装置（10）均固定连接在本体（3）上，所述超声波换能器（7）上开设有第一进水孔（71），所述液面检测装置（10）上开设有第二进水孔（101），所述液面检测装置（10）内设置有探测器，所述本体（3）侧壁上设置有通气孔（11），所述第一进水孔（71）设置为圆形或矩形。
2.根据权利要求1所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述本体（3）上套设有打捞颈（4）和卡瓦（5），卡瓦（5）上固定连接有卡瓦箍（6）。
3.根据权利要求1所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述第一进水孔（71）矩形的长宽比为5:1。
4.根据权利要求1所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述节能控制器（9）还通过导线连接有电动机，所述电动机固定在本体（3）内璧上，所述电动机转轴上固定连接有遮挡片（12），遮挡片（12）沿本体轴向延伸。
5.根据权利要求1所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述投放器（1）与本体（3）通过剪切销钉（2）连接，所述超声波换能器（7）与本体（3）通过螺纹连接的方式连接，所述信号发生器（8）、节能控制器（9）、液面检测装置（10）均与本体（3）通过螺纹连接或焊接的方式连接。
6.根据权利要求2所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述打捞颈（4）和卡瓦（5）通过螺纹连接或焊接的方式套设在本体（3）上。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种水平井超声排水装置，其特征在于，所述超声波换能器（7）内设置有多个超声波产生器，所述节能控制器内设置有定时器。
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