CN211370359U - 一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置，该装置包括：地层水入口管、煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管；煤层气入口管环套地层水入口管，地层水入口管穿过煤层气入口管，并伸入节流混合通道，煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管顺次连通；地层水入口管用于连通煤层气井的排水管以引入地层水，煤层气入口管用于连通煤层气井的采气管以引入煤层气，节流混合通道为双级节流喷射混合通道。本实用新型从双级喷射引流装置的结构入手，无需提供外部动力液，依靠自身煤层气井产生的气、水两次进行喷射引流，能够排出更多的煤层气，提高排气能力，其效率基本与单级喷射引流装置相同。

Description

一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开采领域，特别涉及一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置。

背景技术

常规煤层气井采用油管排水、环空产气的生产方式，通过降低井底压力使得煤层气解析，再通过降低套压，控制煤层气产量。长此以往，当套压降到足够低时，导致难以继续生产。

针对排量低的问题，通常是加大动力液的注入量提高排液量，排量过大又会降低喷射引流的效率，同时流体的磨损和冲击会更加严重。而常规的双级射喷射引流装置，也只是将两个单级射流泵串联而成，其结构复杂，施工难度大，排液量虽有提高但排液效率很低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置，以便解决或者至少部分解决上述存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供了一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置。该装置包括：地层水入口管、煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管；

所述煤层气入口管环套所述地层水入口管，所述地层水入口管穿过所述煤层气入口管，并伸入所述节流混合通道，所述煤层气入口管、所述节流混合通道和所述混合液排出管顺次连通；

所述地层水入口管用于连通煤层气井的排水管以引入地层水，所述煤层气入口管用于连通煤层气井的采气管以引入煤层气，所述节流混合通道为双级节流喷射混合通道。

可选地，所述节流混合通道包括：环套设置的一级煤层气管和二级煤层气管，所述一级煤层气管和所述二级煤层气管将来自所述采气管的煤层气分成两股；

所述地层水入口管的下端设有一级喷嘴，所述一级喷嘴伸入所述一级煤层气管，所述一级煤层气管的下端设有二级喷嘴，所述二级喷嘴位于所述二级煤层气管内，所述地层水在所述一级喷嘴处一次喷射，并与一级煤层气管内的煤层气混合成一级混合液，所述一级混合液在所述二级喷嘴处二次喷射，并与二级煤层气管内的煤层气混合成二级混合液，后经混合液排出管排出。

可选地，所述一级煤层气管包括：一级混合室、一级喉管和所述二级喷嘴，所述一级混合室、一级喉管和所述二级喷嘴顺次连通，所述一级混合室位于所述一级喷嘴外围，下端较上端收缩；所述二级煤层气管包括：二级混合室和二级喉管，所述二级混合室和所述二级喉管连通，所述二级混合室位于所述二级喷嘴外围，下端较上端收缩。

可选地，所述一级喷嘴螺纹连接在所述地层水入口管的下端，所述二级喷嘴螺纹连接在所述一级煤层气管的下端。

可选地，所述二级煤层气管与所述煤层气入口管连通，所述一级煤层气管的上端侧壁设有过流孔，所述一级煤层气管和所述二级煤层气管通过所述过流孔连通。

可选地，所述过流孔在所述一级煤层气管的上端侧壁均匀分布有四个。

可选地，该装置还包括底座，所述地层水入口管和所述煤层气入口管固定连接在所述底座上，所述地层水入口管穿过所述底座伸入所述节流混合通道。

可选地，所述混合液排出管包括：内部连通的扩散管和混合液出口管，所述扩散管的上端较下端收缩。

可选地，该双级喷射引流装置还包括：采气管接头和排水管接头。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

1、该装置不需要提供外部动力液，依靠自身煤层气井产生的气、水两次进行喷射引流，提高煤层气产量；2、在本申请优选实施例中，该双级喷射引流装置可以将一级煤层气和地层水的混合液作为二级的动力液，可有效降低二级喷嘴出口速度，降低吸入口压力，降低流体的磨损和冲击，或气蚀的可能性；3、经过两次节流降压增速，由于两次吸入煤层气，混合比增大，因此能够排出更多的煤层气，提高产气能力；4、结构紧凑，一体化程度高，操作简单，易于施工。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例提供的一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的二级喷嘴三维结构示意图。

图中各附图标记分别表示：1、排水管，2、排水管接头，3、采气管，4、采气管接头，5、煤层气入口管，6、地层水入口管，7、底座，8、一级喷嘴，9、一级混合室，10、一级喉管，11、二级喷嘴，12、二级混合室，13、二级喉管，14、扩散管，15、混合液出口管，16、一级煤层气管，17、二级煤层气管，18、过流孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更清楚地描述本实用新型的技术方案，特规定图1中左侧为上，右侧为下。

本实用新型的技术构思是：

本实用新型公开一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置，该装置包括：地层水入口管、煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管；煤层气入口管环套地层水入口管，地层水入口管穿过煤层气入口管，并伸入节流混合通道，煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管顺次连通；地层水入口管用于连通煤层气井的排水管以引入地层水，煤层气入口管用于连通煤层气井的采气管以引入煤层气，节流混合通道为双级节流喷射混合通道。本实用新型从双级喷射引流装置的结构入手，无需提供外部动力液，依靠自身煤层气井产生的气、水两次进行喷射引流，能够排出更多的煤层气，提高排气能力，其效率基本与单级喷射引流装置相同。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型实施例1公开了一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置，该装置包括：地层水入口管6、煤层气入口管5、节流混合通道和混合液排出管；双级喷射引流装置的结构可参见图1和图2。喷射引流装置是一种利用射流原理将注入的高压动力液的能量传递给低压液体，进行能量交换，将混合液采到地面。将喷射引流装置应用在煤层气井井口，油管产出水当作高压动力液，油套环空产出煤层气当作低压流体，将采出地层水通过喷射引流装置节流降压会吸入低压煤层气，两者进行能量交换，将煤层气排出。

本实用新型该实施例的煤层气入口管5环套地层水入口管6，地层水入口管6穿过煤层气入口管5，并伸入节流混合通道，煤层气入口管5、节流混合通道和混合液排出管顺次连通；煤层气入口管5环形包围地层水入口管6的下部，煤层气由煤层气入口管5进入，流经节流混合通道与地层水混合，再由混合液排出管排出。

本实用新型该实施例的地层水入口管6用于连通煤层气井的排水管1以引入地层水，煤层气入口管5用于连通煤层气井的采气管3以引入煤层气，节流混合通道为双级节流喷射混合通道。地层水入口管6通过排水管接头2与排水管1连接，地层水由地层水入口管6进入本装置，煤层气入口管5通过采气管接头4与采气管3连接，煤层气由煤层气入口管5进入双级喷射引流装置，进入该装置的地层水在节流混合通道内经过双级节流喷射形成负压，与装置内的煤层气进行两次混合。本装置不需要提供外部动力液，依靠自身煤层气井产生的水作为高压动力液，在节流混合通道和煤层气进行混合。

在一个实施例中，节流混合通道包括：环套设置的一级煤层气管16和二级煤层气管17，一级煤层气管16和二级煤层气管17将来自采气管3的煤层气分成两股；二级煤层气管17环套在一级煤层气管16的外围，由煤层气入口管5进入的煤层气分成两股，一股进入一级煤层气管16，另一股进入二级煤层气管17，分别与地层水进行混合。

在本实施例中，地层水入口管6的下端设有一级喷嘴8，一级喷嘴8伸入一级煤层气管16，一级煤层气管16的下端设有二级喷嘴11，二级喷嘴11位于二级煤层气管17内，地层水在一级喷嘴8处一次喷射，在一级喷嘴8的作用下，地层水节流降压、流速增大，并与一级煤层气管16内的煤层气混合成一级混合液，由于地层水的流速快，地层水周围的气压变小，煤层气就会被地层水吸过去，并混合，形成一级混合液；一级混合液在二级喷嘴11处二次节流喷射，同理，与二级煤层气管17内的煤层气混合成二级混合液，后经混合液排出管排出。

在一个实施例中，一级煤层气管16包括：一级混合室9、一级喉管10和二级喷嘴11；一级混合室9、一级喉管10和二级喷嘴11顺次连通，一级混合室9位于一级喷嘴8外围，一级喷嘴8与一级喉管10和二级喷嘴11同轴设置，一级喷嘴8的下端较上端收缩，目的是为了让地层水节流降压，流速增大，便于和煤层气的混合；二级煤层气管17包括：二级混合室12和二级喉管13，二级混合室12和二级喉管13连通，二级混合室12位于二级喷嘴11外围，二级喷嘴11与二级喉管13和混合液排出管同轴设置，二级喷嘴11的下端较上端收缩，目的是为了让地层水节流降压，流速增大。

在一个实施例中，一级喷嘴8螺纹连接在地层水入口管6的下端，二级喷嘴11螺纹连接在一级煤层气管16的下端，螺纹连接便于更换喷嘴，同时降低了装置的加工难度。

在一个优选实施例中，二级煤层气管17与煤层气入口管5连通，一级煤层气管16的上端侧壁设有过流孔18，一级煤层气管16和二级煤层气管17通过过流孔18连通。煤层气先经由煤层气入口管5进入二级煤层气管17，然后通过设在一级煤层气管16下端的过流孔18进入一级煤层气管16，完成与地层水的第一次混合。

其中，过流孔18在一级煤层气管16的上端侧壁均匀分布有四个，煤层气由四个方向都可以由二级煤层气管17进入一级煤层气管16，提高流通效率。

在一个实施例中，本实用新型公开的双级喷射引流装置还包括底座7，地层水入口管6和煤层气入口管5固定连接在底座7上，地层水入口管6穿过底座7伸入节流混合通道。底座7用于固定地层水入口管6和煤层气入口管5。

在一个实施例中，混合液排出管包括：内部连通的扩散管14和混合液出口管15，二级喉管13与扩散管14和混合液出口管15同轴设置，扩散管14的上端较下端收缩，目的是为了升压。

在一个实施例中，该装置还包括：采气管接头4和排水管接头2，通过采气管接头4连接采气管3和煤层气入口管5，通过排水管接头2连接排水管1和地层水入口管6。

实施例2

具体对应到图1所示的双级喷射引流装置中，可如下操作：

将排水管接头2接上排水管1，采气管接头4接上采气管3。煤层气从煤层气入口管5进入双级喷射引流装置，分成两股液流，一股通过过流孔18进入一级煤层气管16和另一股进入二级煤层气管17。地层水从地层水入口管6进入双级喷射引流装置，先进入一级喷嘴8节流降压，速度增大，并将经过一级煤层气管16的煤层气吸入一级混合室9，形成一级混合液。然后一级混合液进入一级喉管10，在二级喷嘴11处继续降压增速，并将经过二级煤层气管17的煤层气再次吸入二级混合室12混合，得到二级混合液，二级混合液再经过二级喉管13，扩散管14增压后，从混合液出口管15排出继续在地面输送。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于煤层气井井口的双级喷射引流装置，其特征在于，该装置包括：地层水入口管、煤层气入口管、节流混合通道和混合液排出管；

所述煤层气入口管环套所述地层水入口管，所述地层水入口管穿过所述煤层气入口管，并伸入所述节流混合通道，所述煤层气入口管、所述节流混合通道和所述混合液排出管顺次连通；

所述地层水入口管用于连通煤层气井的排水管以引入地层水，所述煤层气入口管用于连通煤层气井的采气管以引入煤层气，所述节流混合通道为双级节流喷射混合通道。

2.根据权利要求1所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述节流混合通道包括：环套设置的一级煤层气管和二级煤层气管，所述一级煤层气管和所述二级煤层气管将来自所述采气管的煤层气分成两股；

所述地层水入口管的下端设有一级喷嘴，所述一级喷嘴伸入所述一级煤层气管，所述一级煤层气管的下端设有二级喷嘴，所述二级喷嘴位于所述二级煤层气管内，所述地层水在所述一级喷嘴处一次喷射，并与一级煤层气管内的煤层气混合成一级混合液，所述一级混合液在所述二级喷嘴处二次喷射，并与二级煤层气管内的煤层气混合成二级混合液，后经混合液排出管排出。

3.根据权利要求2所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述一级煤层气管包括：一级混合室、一级喉管和所述二级喷嘴，所述一级混合室、一级喉管和所述二级喷嘴顺次连通，所述一级混合室位于所述一级喷嘴外围，下端较上端收缩；所述二级煤层气管包括：二级混合室和二级喉管，所述二级混合室和所述二级喉管连通，所述二级混合室位于所述二级喷嘴外围，下端较上端收缩。

4.根据权利要求2所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述一级喷嘴螺纹连接在所述地层水入口管的下端，所述二级喷嘴螺纹连接在所述一级煤层气管的下端。

5.根据权利要求2所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述二级煤层气管与所述煤层气入口管连通，所述一级煤层气管的上端侧壁设有过流孔，所述一级煤层气管和所述二级煤层气管通过所述过流孔连通。

6.根据权利要求5所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述过流孔在所述一级煤层气管的上端侧壁均匀分布有四个。

7.根据权利要求1所述的双级喷射引流装置，其特征在于，该装置还包括底座，所述地层水入口管和所述煤层气入口管固定连接在所述底座上，所述地层水入口管穿过所述底座伸入所述节流混合通道。

8.根据权利要求1所述的双级喷射引流装置，其特征在于，所述混合液排出管包括：内部连通的扩散管和混合液出口管，所述扩散管的上端较下端收缩。

9.根据权利要求1-8任一项所述的双级喷射引流装置，其特征在于，该装置还包括：采气管接头和排水管接头。

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