CN209195388U - 举升管柱及管柱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种举升管柱及管柱系统，包括油管，油管上设有多个气举工作筒，多个气举工作筒等间距的分布在油管上，气举工作筒包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管内。本实用新型通过在油管上等间距的设置多个气举工作筒，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术，尤其涉及一种举升管柱及管柱系统。
背景技术
油井在石油开采中，一般是由自喷井转化为机采井，在油井开采的前期地层供给的能量充足，油井可以依靠地层能量实现自喷采油；当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷了，此时地层下还有大量未被采出的油气，需要依靠外部压裂压力实现机械开采。对油井进行压裂时会在井内留有压裂液，在投产前通常需要将压裂液先一步的返排出井，以保障正常生产。
通常，返排压裂液是通过采用在井下投入气举管柱，利用高压气举阀将压裂液举升至地面排出。具体的，可以在油管上安装气举工作筒，气举工作筒内设有气举阀，气举阀可以联通油套环空和油管内部，使得从外部高压设备注入油套环空的高压气体进入油管内，进而将油管内的油液举升至地面。
但是，目前的气举管柱中仅包含柱塞两端的各一级高压气举阀，对于深井和超深井，施工地气举出气站提供的动力不足以达到压裂液返排的气动压力，因此需要配备制氮车向油套环空内注入高压氮气，进一步提供高压气体，这样不仅增加了成本，也带来了安全风险。
实用新型内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种举升管柱及管柱系统，本实用新型可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
本实用新型提供一种举升管柱，包括油管，所述油管上设有多个气举工作筒，多个所述气举工作筒等间距的分布在所述油管上，所述气举工作筒包括气举阀组件，所述气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入所述油管内。
如上所述的举升管柱，可选的，所述气举阀组件包括壳体，所述壳体内设有气体流通通道，所述气体流通通道的一端与所述油套环空相连，所述气体流通通道的另一端与所述油管相连，所述气体流通通道内还设有单向阀。
如上所述的举升管柱，可选的，所述气体流通通道与所述油套环空相连的一端设有第一过滤装置。
如上所述的举升管柱，可选的，所述第一过滤装置为防沙筛管或防沙滤网。
如上所述的举升管柱，可选的，所述油管内还设有柱塞和柱塞承接器，所述柱塞承接器与所述油管固定连接，所述柱塞与所述油管可滑动相连。
如上所述的举升管柱，可选的，还包括管鞋，所述管鞋设置在所述油管的下端。
如上所述的举升管柱，可选的，所述管鞋的横截面面积沿背离所述油管的方向逐渐增大。
如上所述的举升管柱，可选的，所述管鞋内设有第二过滤装置。
本实用新型还提供一种管柱系统，包括套管，所述套管内设有如上所述的举升管柱。
如上所述的管柱系统，可选的，所述套管与油管之间还设有封隔器，所述封隔器位于所述气举工作筒的下方。
本实用新型提供的举升管柱及管柱系统，包括油管，油管上设有多个气举工作筒，多个气举工作筒等间距的分布在油管上，气举工作筒包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管内。本实用新型通过在油管上等间距的设置多个气举工作筒，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例提供的举升管柱的结构简图；
图2为本实用新型一实施例提供的气举阀组件的结构简图；
图3为本实用新型另一实施例提供的举升管柱的结构简图；
图4为本实用新型一实施例提供的管柱系统的结构简图；
图5为本实用新型一实施例提供的气举阀组件与油管和套管的连接关系图；
图6为本实用新型另一实施例提供的管柱系统的结构简图。
附图标记：
100-油管； 110-油管挂；
120-管鞋； 130-柱塞；
140-柱塞承接器； 200-气举工作筒；
210-气体流通通道； 220-单向阀；
300-套管； 310-封隔器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
油井在石油开采中，一般是由自喷井转化为机采井，在油井开采的前期地层供给的能量充足，油井可以依靠地层能量实现自喷采油；当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷了，此时地层下还有大量未被采出的油气，需要依靠外部压裂压力实现机械开采。对油井进行压裂时会在井内留有压裂液，在投产前通常需要将压裂液先一步的返排出井，以保障正常生产。
通常，返排压裂液是通过采用在井下投入气举管柱，利用高压气举阀将压裂液举升至地面排出。具体的，可以在油管上安装气举工作筒，气举工作筒内设有气举阀，气举阀可以联通油套环空和油管内部，使得从外部高压设备注入油套环空的高压气体进入油管内，进而将油管内的油液举升至地面。
但是，目前的气举管柱中仅包含柱塞两端的各一级高压气举阀，对于深井和超深井，施工地气举出气站提供的动力不足以达到压裂液返排的气动压力，因此需要配备制氮车向油套环空内注入高压氮气，进一步提供高压气体，这样不仅增加了成本，也带来了安全风险。
为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种举升管柱及管柱系统，本实用新型可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
下面将结合附图详细的对本实用新型的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本实用新型的内容。
实施例一
图1为本实用新型一实施例提供的举升管柱的结构简图；请参照图1。本实施例提供一种举升管柱，包括油管100，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。
具体的，本实施例中的油管100上方设有油管挂110，下方设有管鞋120，油管挂110可使油管悬挂在采油系统中，管鞋120用于与吸取井底的油液，使油液进入油管100内部。
油管100上设有多个气举工作筒200，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内，气举工作筒200用于安装固定气举阀组件，且起到密封气举阀组件的作用。由于油田超深井通常采用酸化压裂的方法达到增产目的，气举工作筒200的工作液中富含硫化氢、二氧化碳等酸性气体，因此，气举工作筒200一般选用耐腐蚀的金属材料制成，例如可以选为不锈钢等材质。
将多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，可以使得每一个气举工作筒200所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
图2为本实用新型一实施例提供的气举阀组件的结构简图；请参照图2。可选的，本实施例的气举阀组件包括壳体，壳体内设有气体流通通道210，气体流通通道210的一端与油套环空相连，气体流通通道210的另一端与油管100相连，气体流通通道210内还设有单向阀220，单向阀220可以控制气体只能由油套环空流入油管100内。
需要说明的是，本实施例中气举工作筒200的数量越多，返排作业的效率越高，气举工作筒200的具体数量可以根据油井的深度和地层产量等情况而进行设定，例如，可以如图1所示，在油管100上设置四个气举工作筒200。
利用本实施例的装置进行返排作业时，通过气举出气站向油套环空内注入高压气体，高压气体的注入使得最上方的气举工作筒200的气举阀打开，进而使得油套环空内的压裂液进入到气举工作筒200中，由于气举工作筒200与油管100连通，压裂液将从油管100流出，实现返排。随着压裂液液面的不断下降，最上方的气举工作筒200露出液面，此时最上方的气举工作筒200处于开启状态，注入的高压气体从最上方的气举工作筒200的气举阀进入油管100中，与油管100内的液体混合，使油管100内的液体密度减小，从而将液体100举升到井门外。高压气体继续注入，环空液面继续下降，下一级的气举工作筒200露出液面，此时下一级的气举工作筒200处于开启状态，注入的高压气体从下一级的气举工作筒200进入油管100中。注气压力下降，上一级的气举工作筒200自动关闭，油管100内的液体继续喷出井口外；重复上述过程依次将各级气举工作筒200露出，从而实现返排作业。
本实施例提供的举升管柱，包括油管100，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。本实施例通过在油管100上等间距的设置多个气举工作筒200，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒200所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
进一步地，本实施例中在气体流通通道210与油套环空相连的一端设有第一过滤装置，有效防止打入高压气体进入后带入的砂石进入气举阀或油管100造成堵塞或损坏。
更进一步地，上述第一过滤装置可选为防沙筛管或防沙滤网等现有技术中常用的装置。
可选的，本实施例中的管鞋120的横截面面积沿背离油管的方向逐渐增大，即本实施例的管鞋120整体呈喇叭状结构，其较小开口与油管100下端相连，较大开口朝向井底用于吸取井底液体。喇叭状结构使吸液的进口处直径大于油管直径，提高吸液效率。
进一步地，本实施例在管鞋120内设有第二过滤装置，第二过滤装置可选为防沙筛管或防沙滤网等现有技术中常用的装置，第二过滤装置可以有效的防止油液中的杂质进入油管内。
实施例二
图3为本实用新型另一实施例提供的举升管柱的结构简图；请参照图3。本实施例提供一种举升管柱，在上述实施例一的基础上，本实施例的举升管柱其油管100内还设有柱塞130和柱塞承接器140，其中，柱塞承接器140与油管100固定连接，柱塞130与油管可滑动相连。
具体的，柱塞承接器140固定在油管100的内壁上，起到定位、限位的作用，柱塞130可在油管100的出口与柱塞承接器140之间滑动。柱塞承接器140上设有弹簧，可以起到缓冲柱塞130下落时冲击力的作用。柱塞130在油管100内的滑动还可以清除油管100内壁生成的结蜡、结晶盐或垢物，保持油管100内壁的清洁。
本实施例中的柱塞130和柱塞承接器140可以设置在任意的两级气举工作筒200之间，具体的设置位置可以根据实际需要进行确定。设置在柱塞130和柱塞承接器140下方的气举工作筒200是为了防止位于其上方的高压气举工作筒200一旦出现问题导致停产或降低产量的问题，起到备用的作用。
本实施例提供的举升管柱，包括油管100，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。本实施例通过在油管100上等间距的设置多个气举工作筒200，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒200所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
实施例三
本实施例提供一种管柱系统，包括套管300，套管300内设有如上实施例一所述的举升管柱。
具体的，图4为本实用新型一实施例提供的管柱系统的结构简图；请参照图4。本实施例的管柱系统包括套管300，套管300内设有油管100，套管300与油管100之间形成油套环空，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。油套环空内还设有封隔器310，封隔器310设置在气举工作筒200的下方。封隔器310可以防止因液面下降造成注入气从油套环空窜入油管100，同时也避免了每次关井后重新开井时的重复返排的过程。
图5为本实用新型一实施例提供的气举阀组件与油管和套管的连接关系图；请参照图5。本实施例的气举阀组件包括壳体，壳体内设有气体流通通道210，气体流通通道210的一端与油套环空相连，气体流通通道210的另一端与油管100相连，气体流通通道210内还设有单向阀220，单向阀220可以控制气体只能由油套环空流入油管100内。
本实施例的其他结构与上述实施例中的相同，再次不再赘述。
本实施例提供的管柱系统，包括油管100，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。本实施例通过在油管100上等间距的设置多个气举工作筒200，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒200所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
实施例四
图6为本实用新型另一实施例提供的管柱系统的结构简图；请参照图6。本实施例提供一种管柱系统，包括套管300，套管300内设有如上实施例二所述的举升管柱。
本实施例提供的管柱系统，包括油管100，油管100上设有多个气举工作筒200，多个气举工作筒200等间距的分布在油管100上，气举工作筒200包括气举阀组件，气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入油管100内。本实施例通过在油管100上等间距的设置多个气举工作筒200，从而可以将井下待返排的压裂液分割成多份，使得每一个气举工作筒200所返排的液体体积减少，进而降低了对施工地气举出气站的动力要求，可以在不配备制氮车的前提下实现返排作业，减小了返排作业成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种举升管柱，其特征在于，包括油管，所述油管上设有多个气举工作筒，多个所述气举工作筒等间距的分布在所述油管上，所述气举工作筒包括气举阀组件，所述气举阀组件用于将油套环空内的高压气体引入所述油管内；
所述气举阀组件包括壳体，所述壳体内设有气体流通通道，所述气体流通通道的一端与所述油套环空相连，所述气体流通通道的另一端与所述油管相连，所述气体流通通道内还设有单向阀；
所述气体流通通道与所述油套环空相连的一端设有第一过滤装置；
所述举升管柱还包括管鞋，所述管鞋设置在所述油管的下端；
所述管鞋内设有第二过滤装置。
2.根据权利要求1所述的举升管柱，其特征在于，所述第一过滤装置为防沙筛管或防沙滤网。
3.根据权利要求1-2中任一所述的举升管柱，其特征在于，所述油管内还设有柱塞和柱塞承接器，所述柱塞承接器与所述油管固定连接，所述柱塞与所述油管可滑动相连。
4.根据权利要求1所述的举升管柱，其特征在于，所述管鞋的横截面面积沿背离所述油管的方向逐渐增大。
5.一种管柱系统，其特征在于，包括套管，所述套管内设有如权利要求1-4中任一所述的举升管柱。
6.根据权利要求5所述的管柱系统，其特征在于，所述套管与油管之间还设有封隔器，所述封隔器位于所述气举工作筒的下方。
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|---|---|---|---|---|
| CN113356798A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-07 | 德仕能源科技集团股份有限公司 | 一种气动泵气举采油方法 |
| CN113982544A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-01-28 | 伍政 | 一种用于气举球气举采油井的分级启动装置 |
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2018
- 2018-08-27 CN CN201821386172.7U patent/CN209195388U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113356798A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-07 | 德仕能源科技集团股份有限公司 | 一种气动泵气举采油方法 |
| CN113982544A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-01-28 | 伍政 | 一种用于气举球气举采油井的分级启动装置 |
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