CN207229025U - 一种多通道管及含有其的采气系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多通道管及含有其的采气系统。根据本申请的多通道管，由从内向外设置的至少一个内采气管、挤包在内采气管外部的防腐层、挤包在防腐层外部的屏蔽层、挤包在屏蔽层外部的装铠层和护套组成，在防腐层和内采气管之间的空隙内填充有填充层。利用本申请的多通道管进行分层采气，其工艺简单、控制方便、效率高，能够实现在地面上对各个采气层的精确控制，并且不同采气层之间相互不干扰。

Description

一种多通道管及含有其的采气系统

技术领域

本实用新型涉及一种多通道管及含有其的采气系统，适用于采气工程的技术领域。

背景技术

采气工程是指天然气开采工程中有关气田开发的完井投产作业、气井生产系统与采气工艺选择、井下作业工艺技术、试井及生产测井工艺技术、增产挖潜措施、天然气生产、井下作业与修井、地面集输与处理等工艺技术和采气工程方案设计的总称，是天然气开采工程中一个占有主导地位的系统工程，对天然气气田的高效益、高采收率开发具有举足轻重的作用。

气井中有多个层系合采时，由于气层之间的压力、气层物理性质、原气性质等差异，往往互相干扰，使部分气层不能发挥应有的作用。为减少或消除层间干扰，应分层开采，包括分层采气及其配套技术。单管分采在开采多气层的生产井内，用封隔器将气层分隔成若干层段，用配产器来减少层间干扰，为便于井下作业和气井管理，在一口井中，一般可分3～4个层段进行分层采气。

我国的气藏大多属于封闭性的弹性水驱气藏，在开发中都不同程度地产地层水。由于地层水的干扰，使气田在采出程度还不高的情况下就提前进入递减阶段，甚至造成气井水淹停产，影响气田最终采收率，因此如何提高有水气藏的采收率，是国内外长期以来所致力研究和解决的重要课题之一。实践中发现单管分采经常发生失效。这是因为，当将某一气层采气完毕进入下一采气层采气时，已经采气完毕的气层会经常有水流汇入井中，从而将整个气井淹没，造成开采的失败和前期打井阶段工作的浪费，后期维护成本较高。

实用新型内容

本申请为了克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种多通道管及含有其的采气系统，其施工简便快捷、相互之间不发生干扰，能够快速、高效地将气采集出来。

本申请涉及一种用于分层采气的多通道管，由从内向外设置的至少一个内采气管、挤包在内采气管外部的防腐层、挤包在防腐层外部的屏蔽层、挤包在屏蔽层外部的装铠层和护套组成，在防腐层和内采气管之间的空隙内填充有填充层。

优选地，防腐层为石墨烯陶瓷复合层，屏蔽层为石墨烯半导体耐水树屏蔽层。内采气管的数量可以为三个，呈品字形分布；护套是高密度聚乙烯护套；装铠层由钢丝绞合制成。

优选地，内采气管的内径为30-50mm，壁厚为2-3mm，节距为40-60mm；防腐层的厚度为1-1.5mm；屏蔽层的外径为50-70mm；装铠层的外径为50.5-70.5mm；护套的外径为55-80mm。

另一方面，本申请还涉及一种采气系统，包括如上所述的多通道管，多通道管的上端与地面的集输组件连通，所述集输组件包括保温套、分离器、节流装置和集气支线，采气井口和保温套之间设置有针阀，保温套和分离器之间连接有针阀和安全阀，分离器和节流装置之间设有温度计，节流装置和集气支线之间设置有放空阀，分离器的下部设有计量罐，计量罐分别与气罐和水池连通。优选地，采气井口的另一侧管路上设置有缓蚀剂罐和排空阀。

利用本申请的多通道管进行分层采气，其工艺简单、控制方便、效率高，能够实现在地面上对各个采气层的精确控制，并且不同采气层之间相互不干扰。另外，常规情况下，无需后期维护，降低了成本。

附图说明

图1显示了根据本申请的用于分层采气的多通道管的剖面示意图。

图2显示了利用本申请的多通道管进行分层采气的示意图。

图3显示了采气系统的地面集输组件的布置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，用于分层采气的多通道管由从内向外设置的至少一个内采气管1、挤包在内采气管1外部的防腐层6、挤包在防腐层6外部的屏蔽层2、挤包在屏蔽层2外部的装铠层3和护套4组成，在防腐层6和内采气管1之间的空隙内填充有填充层5。优选地，内采气管1的数量为三个，呈品字形分布。优选地，屏蔽层2与装铠层3的厚度之比为0.1-10，更优选地可以是1。护套4可以是高密度聚乙烯护套。装铠层3可以由钢丝绞合制成。由于地下气层中含有大量的硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，因此需要在采气管的内部设置防腐层。优选地，防腐层可选择为石墨烯陶瓷复合层。

内采气管1的内径可以为30-50mm，壁厚为2-3mm，节距为40-60mm；防腐层6的厚度为1-1.5mm；屏蔽层2的外径为50-70mm；装铠层3的外径为50.5-70.5mm；护套4的外径为55-80mm。

在一种优选实施方式中，内采气管1的内径为40mm，壁厚为2mm，节距为50mm；屏蔽层2的外径为53.27mm；装铠层3的外径为53.87mm；护套4的外径为62mm。

在另一种优选实施方式中，内采气管1的内径为45mm，壁厚为2.2mm，节距为50mm；屏蔽层2的外径为60.7mm；装铠层3的外径为61.2mm；护套4的外径为72mm。

必要时，需要在采气管插入地层以后利用其传输电信号或控制信号，例如当需要在地层下设置压力或温度传感器或者需要对地下设备进行控制时，就需要导线传输这些信号。优选地，屏蔽层2可以采用石墨烯半导体耐水树屏蔽层，以使其具有一定的导线性能，用于传输电信号。本申请的石墨烯半导体耐水树屏蔽层可以由以下重量组分构成:乙烯-醋酸乙烯共聚物90份，丁腈橡胶16份，导电填料80份，石墨烯9份，邻苯二甲酸二辛酯8份，癸二酸二辛酯5份，过氧化二异丙苯4份，有机硅助剂16份，碳化硅3份，碳纤维3份。

填充层5可以由发泡聚丙烯、丁腈橡胶、聚四氟乙烯、碳纤维、过氧化二异丙苯(DCP)、偶氮二甲酰胺(ADCA)、硫代二丙酸双月桂酯抗氧剂(DLTP)按照质量比为1:0.3-0.32:0.18-0.2:0.15-0.18:0.13-0.16:0.08-0.12:0.05-0.08混合均匀制成。优选地，发泡聚丙烯、丁腈橡胶、聚四氟乙烯、碳纤维、过氧化二异丙苯(DCP)、偶氮二甲酰胺(ADCA)、硫代二丙酸双月桂酯抗氧剂(DLTP)的质量比可以是1:0.3:0.2:0.17:0.15:0.1:0.06。

石墨烯陶瓷复合层可以由陶瓷、石墨烯、有机硅助剂、硫酸钡、环氧树脂胶、丁二醇按照质量配比为1:0.35:0.2:0.13:0.2:0.12混合均匀制成。

参见图2，其中示出了利用本申请的多通道管进行分层采气的方法示意图。需要说明的是，图2中示出了以三通道管向三个采气层进行采气的示意图。需要明了，本领域技术人员可以根据采气层数量的需要，将通道的个数设置为其他数目，即多通道管内部的内采气管的个数可以根据采气层的数量进行设置，以保证每个采气层可以单独使用至少一个内采气管。具体地，使用如上所述的多通道管进行分层采气的方法，包括如下步骤:

一、清理地面

清除地面上多余的设备，以降低地面阻力和气井的回压。

二、下管

将多通道管10送入井中，并在多通道管10和套管11之间的间隙内放入分隔件13。多通道管10内设有至少一个内采气管12，每个内采气管在地面上均通过单独的控制阀门连接到地面集输组件。内采气管的进口分别连通到不同的采气层，不同的采气层之间通过分隔件13间隔开形成各自的采气空间。

三、降压排液

井口放空，降低回压，增大采气压力，清除在下管过程中遗留在套管11中的堵塞物和渗出的水，以保障采气作业的顺利进行。

四、气举排水采气

气举排水采气是利用高压气井的能量或压缩机为气举动力，借助于井下气举阀的作用，向气井的井筒内注入高压天然气，降低管柱内液柱的密度，补充地层能量，提高举升能力，排除井底积液，恢复气井的生产能力的一种助喷工艺。

打开气举阀，向气井中注入高压天然气，即可完成气举排水采气。

五、采气收集

将多通道管的上端与地面的集输组件连通形成一种采气系统，利用地面的集输组件收集采气。如图3所示，其中显示了本申请的集输组件的布置示意图。集输组件包括保温套23、分离器25、节流装置27和集气支线28，采气井口21和保温套23之间设置有针阀22，保温套23和分离器25之间连接有针阀22和安全阀24，分离器25和节流装置27之间设有温度计26，节流装置27和集气支线28之间设置有放空阀29，分离器25的下部设有计量罐210，计量罐210分别与气罐211和水池212连通。采气井口21的另一侧管路上设置有缓蚀剂罐214和排空阀213，以分别向管路中注入缓蚀剂和对井压进行放空，保护管线安全。

天然气从采气井口21出来以后，经针阀22减压后进入保温套23加热升温，再经针阀22减压到略高于输气压力后进入分离器25，在分离器25中除去液固体杂质后，天然气从分离器25顶部出来经节流装置27计量后从集气支线28输出。分离出的液固体从分离器25下部放到计量罐210后分别放入气罐211和水池212中。如果只产水不产气，则液体直接从分离器25放到水池212中计量后回注废井中，以免污染环境。为了安全采气，组件流程上装有安全阀24和放空阀29，一旦设备超压，安全阀24便自动开启泄压，也可打开放空阀29紧急放空泄压。对产水量大的气井，如果开井采气困难，可以先用放空阀排水，待水减少、压力回升后再关放空阀，把气输入集气支线。节流装置27的上游还可以设置温度计26，以随时测量集气的温度。

利用本申请的多通道管进行分层采气，其工艺简单、控制方便、效率高，能够实现在地面上对各个采气层的精确控制，并且不同采气层之间相互不干扰。另外，常规情况下，无需后期维护，降低了成本。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种用于分层采气的多通道管，其特征在于，由从内向外设置的至少一个内采气管、挤包在内采气管外部的防腐层、挤包在防腐层外部的屏蔽层、挤包在屏蔽层外部的装铠层和护套组成，在防腐层和内采气管之间的空隙内填充有填充层。

2.根据权利要求1所述的多通道管，其特征在于，防腐层为石墨烯陶瓷复合层，屏蔽层为石墨烯半导体耐水树屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的多通道管，其特征在于，内采气管的数量为三个，呈品字形分布；护套是高密度聚乙烯护套；装铠层由钢丝绞合制成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多通道管，其特征在于，内采气管的内径为30-50mm，壁厚为2-3mm，节距为40-60mm；防腐层的厚度为1-1.5mm；屏蔽层的外径为50-70mm；装铠层的外径为50.5-70.5mm；护套的外径为55-80mm。

5.一种采气系统，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的多通道管，所述多通道管的上端与地面的集输组件连通，所述集输组件包括保温套、分离器、节流装置和集气支线，采气井口和保温套之间设置有针阀，保温套和分离器之间连接有针阀和安全阀，分离器和节流装置之间设有温度计，节流装置和集气支线之间设置有放空阀，分离器的下部设有计量罐，计量罐分别与气罐和水池连通。

6.根据权利要求5所述的采气系统，其特征在于，采气井口的另一侧管路上设置有缓蚀剂罐和排空阀。