CN212428747U - 一种射流泵排液采气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种射流泵排液采气结构，包括内管、外管、过桥连接件、射流泵和封隔器，封隔器固定于套管内，封隔器具有连通孔，内管的下端从连通孔穿过并与封隔器密封连接，外管在内管和套管之间，外管下端与封隔器固定，内管上具有过桥连接件，内管和外管通过过桥连接件固定连接，射流泵固定于过桥连接件内，过桥连接件具有连通上方的内管与外管之间的夹层的气体通道、连通套管与过桥连接件之间的夹层的液体通道和连通下方内管的气液混合通道，射流泵具有连通过桥连接件的抽吸液进口、连通液体通道的第一液体流通口和连通上方内管的第二液体流通口。本实用新型提供的射流泵排液采气结构，排液采气效率高，无须停产，可连续产气。

Description

一种射流泵排液采气结构

技术领域

本实用新型涉及气井设备领域，尤其涉及射流泵排液采气结构。

背景技术

在油气勘探开发过程中，或是煤层气、页岩气开采过程中，地层流体会随着气体一起产出，在气井携液能力不足以将井筒内产出的流体全部携带到地面的情况下，井筒内积液会不断增加，直至将地层完全压死，气井停产，在气井停产或是产能下降明显的情况下，需要对井筒进行排液，以恢复气井产能。

在论文“水力泵独立排水采气工艺”(甘保安、聂旸、路春明等，石油钻采工艺，2012.07,30(4)：75-76.)和申请公布号为CN103867148A的发明专利“煤层气井同心管排煤粉系统及排煤粉方法”公开的方案中，现有同心管排水工艺技术，采用内外双层油管，地面动力液通过地面泵加压后，注入内层油管，经过射流泵后产生低压区，抽吸井筒内的液体和气体，动力液和抽吸出来的液体和气体，在射流泵内混合后一同进入内层油管和外层油管之间的环空排出地面，从而达到排液采气的目的；或是反过来循环，从外层油管和内层油管之间的环空注入地面泵加压后的动力液，在经过射流泵后产生低压区，抽吸井筒内的液体和气体，动力液和抽吸出来的液体和气体，在射流泵内混合一同进入内层油管排出地面，从而达到排液采气的目的。

现有技术主要存在以下问题：一是，射流泵需要设置在内层油管内，内层油管内径小，实际生产中，内层油管多采用2寸管，2寸油管内径仅50mm，只能选用小型射流泵，射流泵体积越小，对应的其功率越小，从而整个系统的抽吸能力有限；二是，内层油管和外层油管之间的环空间隔窄，实际生产中，外层油管多采用3.5寸油管，由于2寸油管的外径为60mm,3.5寸油管内径为73mm，两层油管间的环空间隔只有6mm，特别在内层油管接箍处，空间更为狭小，无论是动力液还是抽吸出来混合液在两层油管间的环空内流动，摩擦阻力大，影响井下工作效率；三是，气液混合向上排出，气体较少，气体携液能力有限，气液排出效率不高，工作效率低下；四是，在排液采气时，须将射流泵装入油管内，气液混合从原气路排出，返排完成后，再将射流泵从管柱内取出，返排过程中，会造成停产。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种射流泵排液采气结构，排液采气效率高，排液时，无须对油管进行改动，无须停产，可连续产气。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的射流泵排液采气结构，包括第一内管、第二内管、第一外管、第二外管、过桥连接件、射流泵和封隔器，所述封隔器设置于井筒的套管内，所述封隔器具有供所述第二内管穿过的连通孔，所述第二内管的下端从所述连通孔穿过且所述第二内管和所述封隔器密封连接，所述第二外管在所述第二内管和所述套管之间，所述第二外管下端与所述封隔器上端固定连接，所述过桥连接件在所述套管内，所述第二外管和所述第二内管的上端均与所述过桥连接件的下端固定连接，所述第一内管在所述第一外管内，所述第一外管在所述套管内，所述第一内管和所述第一外管的下端均与所述过桥连接件的上端固定连接，所述过桥连接件中空，所述射流泵固定设置于所述过桥连接件内；

所述过桥连接件具有气体通道、液体通道和气液混合通道，所述气体通道连通所述过桥连接件内腔和所述第一外管与所述第一内管之间的夹层空间，所述液体通道连通所述过桥连接件内腔和所述套管与所述过桥连接件之间的夹层空间，所述气液混合通道连通所述过桥连接件内腔和所述第二内管；

所述射流泵具有抽吸液进口、第一液体流通口和第二液体流通口；

所述抽吸液进口与所述过桥连接件内腔连通，所述第一液体流通口与所述液体通道连通，所述第二液体流通口与所述第一内管连通。

本实用新型的有益效果是：在气液混合举升路径上，设置过桥连接件，并将射流泵设置在过桥连接件内，井筒里的气液混合液通过第二内管下端进口进入，沿第二内管到达过桥连接件内腔，气体经气体通道上升进入第一内管和第一外管之间的夹层空间，第一内管和第一外管之间的夹层空间作为气体举升通道，井筒内的液体累积到需要返排时，用地面泵经第一内管或者经过桥连接件与套管之间的夹层向射流泵打入动力液，射流泵开始返排，动力液和地层产出液的混合液对应的经过桥连接件与套管之间的夹层或者第一内管举升到地面，气、液举升通过各自独立通道排出，彼此互不干扰；射流泵设置于过桥连接件内，过桥连接件与外管连接，过桥连接件的内腔可宽于内管内径，相对于安装在内管内的射流泵，可选用更大型、功率更大的射流泵，射流泵抽吸能力更强；无论套管与外管和过桥连接件之间的间隔还是内管作为混合液的举升通道，其宽度均大于外管和内管之间的宽度，动力液和混合液在通道内流动摩擦阻力减小；第一外管和第一内管之间的夹层具有速动管柱的作用，此夹层作为气体专用举升通道，气体举升能力强，即使有少量的液体随气体进入到气体举升通道内，由于举升气体多，液体也能顺利的随气体举升到地面；在进行液体返排时，无须改动管柱，射流泵一直保持在井筒内，在需要返排液体时，从地面泵入动力液，即可开始返排，返排过程中和停止返排后，气体均可从第一内管和第一外管之间的夹层空间举升排出，在井筒中液体累积到需要再次返排液体时，再次向射流泵内泵入动力液即可，排液采气效率高，排液时，无须对油管进行改动，无须停产，可连续产气。

进一步的，还包括托砂皮碗，所述托砂皮碗与所述第二外管外壁固定连接，所述托砂皮碗在所述第二外管下端。

采用上述进一步方案的有益效果是：托砂皮碗起到托砂的作用，防止封隔器砂埋，造成封隔器解封困难。

进一步的，还包括安全接头，所述第二外管下端通过所述安全接头与所述封隔器可拆卸连接，所述安全接头在所述托砂皮碗与所述封隔器之间。

采用上述进一步方案的有益效果是：在封隔器无法解封时，可通过安全接头使第二外管和封隔器拆卸，拆除设备。

进一步的，所述过桥连接件为中空柱状，所述过桥连接件内壁具有多条沿其轴向延伸的支撑密封条，多条所述支撑密封条沿所述过桥连接件周向分布，所述射流泵的外壁与所述支撑密封条抵接，多条所述支撑密封条配合将所述射流泵夹紧，所述液体通道的进口在所述支撑密封条与所述射流泵外壁接触的面上，所述第一液体流通口与所述液体通道的进口对接且二者对接处密封。

采用上述进一步方案的有益效果是：多条支撑条将射流泵夹紧，起到固定射流泵的作用，液体通道的进口和第一液体流通口对接，保证此处液体在第一液体流通口和液体通道之间流动，不会向其他地方流动。

进一步的，所有所述支撑密封条围成的空间的宽度大于所述第一内管和所述第二内管的内径。

采用上述进一步方案的有益效果是：过桥连接件内可安装的射流泵大于内管内可安装的射流泵，可提供更大的抽吸力。

进一步的，所述第二内管内还设置有球座，所述球座设置于所述封隔器上方，所述球座上方设置有与所述球座适配的密封球，所述抽吸液进口在所述球座的上方。

采用上述进一步方案的有益效果是：可起到防止上方液体返流的作用。

进一步的，所述抽吸液进口处设置有气锚。

采用上述进一步方案的有益效果是：防止气提进入射流泵影响射流泵泵效。

进一步的，所述抽吸液进口在所述第二内管内。

采用上述进一步方案的有益效果是：对液体抽吸效果好，避免过桥连接件内液位下降发生抽空的现象。

进一步的，所述第二内管下端连接有筛管。

采用上述进一步方案的有益效果是：过滤气液混合液内的砂等杂质。

进一步的，所述第一内管、所述第二内管、所述第一外管、所述第二外观和所述套管同轴设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于布置，且气体、液体从各处均匀举升。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为过桥连接件与射流泵配合示意图；

图3为过桥连接件上端示意图。

图中：1-套管、21-筛管、22、第一内管、23-第二内管、31-第一外管、32-第二外管、4-射流泵、41-抽吸液进口、42-第一液体流通口、43-第二液体流通口、5-过桥连接件、51-气体通道、52-支撑密封条、53-液体通道、54-上外管接头、55-上内管接头、56-下外管接头、57-下内管接头、58-气液混合通道、6-封隔器、71-安全接头、72-托砂皮碗、73-球座、74-密封球、75-气锚。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-图3所示，本实用新型公开的射流泵排液采气结构的实施例，包括第一内管22、第二内管23、第一外管31、第二外管32、过桥连接件5、射流泵4和封隔器6，封隔器6设置于井筒的套管1内，封隔器6具有供第二内管23穿过的连通孔，第二内管23的下端从连通孔穿过且第二内管23和封隔器6在连通孔处密封连接，第二外管32在第二内管23和套管1之间，第二外管32下端与封隔器6上端固定连接，过桥连接件5在套管1内且过桥连接件5的外壁与套管1内壁之间具有间隙，过桥连接件5与套管1之间的夹层空间与第一外管31与套管1之间的夹层空间连通，第二外管32和第二内管23的上端均与过桥连接件5的下端固定连接，第一内管22在第一外管31内，第一外管31在套管1内，第一内管22和第一外管31的下端均与过桥连接件5的上端固定连接，过桥连接件5中空，射流泵4固定设置于过桥连接件5内。

过桥连接件5具有气体通道51、液体通道53和气液混合通道58，气体通道51连通过桥连接件5内腔和第一内管22与第一外管31之间的夹层空间，液体通道53连通过桥连接件5内腔和套管1与过桥连接件5外壁之间的夹层空间，气液混合通道58连通过桥连接件5内腔和第二内管23。

射流泵4具有抽吸液进口41、第一液体流通口42和第二液体流通口43。

抽吸液进口41与过桥连接件5内腔连通，优选的，抽吸液进口41在第二内管23内，第二内管23与过桥连接件5内腔连通，第一液体流通口42与液体通道53连通，第二液体流通口43与第一内管22连通。

为防止封隔器6砂埋，造成封隔器6解封困难，作为上述实施例的进一步方案，还包括托砂皮碗72，托砂皮碗72与第二外管32外壁固定连接，托砂皮碗72在第二外管32下端。

为增加管柱的安全性，避免封隔器6无法解封造成管柱无法取出，作为上述实施例的进一步方案，还包括安全接头71，第二外管32下端通过安全接头71与封隔器6可拆卸连接，安全接头71在托砂皮碗72与封隔器6之间。

为避免液体返流，作为上述实施例的进一步方案，第二内管23内还设置有球座73，球座73设置于封隔器6上方，球座73上方设置有与球座73适配的密封球74，抽吸液进口41在球座73的上方。

为更好的气液分离，避免气体进入射流泵4影响射流泵4的泵效，作为上述实施例的进一步方案，抽吸液进口41处设置有气锚75。

为避免杂质进入第二内管23，作为上述实施例的进一步方案，第二内管23下端连接有筛管21。

具体的，过桥连接件5为中空柱状，优选为圆柱状，过桥连接件5上端具有上外管接头54和上内管接头55，过桥连接件5下端具有下外管接头56和下内管接头57，上外管接头54和下外管接头56分别与第一外管31和过第二外管32连接，上内管接头55和下内管接头57分别与第一内管22和第二内管23连接，射流泵4通过上内管接头55与第一内管22连通，过桥连接件5内腔通过下内管接头57与第二内管23连通，过桥连接件5内壁具有多条沿其轴向延伸的支撑密封条52，多条支撑密封条52沿过桥连接件5周向分布，射流泵4的外壁与支撑密封条52抵接，多条支撑密封条52配合将射流泵4夹紧，液体通道53的进口在支撑密封条52与射流泵4外壁接触的面上，第一液体流通口42与液体通道53的进口对接且二者对接处密封，所有支撑密封条52围成的空间的宽度大于内管2的内径，为使选用更为大型的射流泵4，可尽量减小过桥连接件5侧壁的厚度和支撑密封条52的高度，只需要保证射流泵4外壁和过桥连接件5内壁之间留有供气体流通的间隙，射流泵4外壁和过桥连接件5内壁之间的间隙作为气体通道51，支撑密封条52可为橡胶材质制成。

套管1、第一内管22、第二内管23、第一外管31、第二外管32、过桥连接件5、封隔器6、安全接头71和托砂皮碗72均同轴设置。

在气液混合举升路径上，设置过桥连接件5，并将射流泵4设置在过桥连接件5内，通过射流泵4和过桥连接件5使气、液分路，在日常产气时，气体直接通过第二内管23经过桥连接件5的气体通道51进入第一内管22和第一外管31之间的间隙举升；在需要返排液体时，气体举升路径不变，用地面泵经第一内管22或者经第一外管31、过桥连接件5与套管1之间的夹层向射流泵4打入动力液，射流泵4开始返排，动力液和地层产出液的混合液对应的经第一外管31、过桥连接件5与套管1之间的夹层或者第一内管22举升到地面，优选的方式为从第一内管22内注入动力液，混合液从第一外管31、过桥连接件5和套管1之间的夹层举升到地面，即第一液体流通口42作为混合液出口，第二液体流通口43作为动力液进口，气、液举升通过各自独立通道排出，彼此互不干扰。

射流泵4设置于过桥连接件5内，过桥连接件5与第一外管31和第二外管32连接，过桥连接件5的内腔宽，相对于安装在内管内的射流泵4，可选用更大型、功率更大的射流泵4，射流泵4抽吸能力更强；无论套管1与第一外管31、过桥连接件5之间的间隔还是内管2作为混合液的举升通道，其宽度均大于外管和内管之间的宽度，动力液和混合液在通道内流动摩擦阻力减小；第一外管31和第一内管22之间的夹层具有速动管柱的作用，此夹层作为气体专用举升通道，气体举升能力强，即使有少量的液体随气体进入到气体举升通道内，由于举升气体多，液体也能顺利的随气体举升到地面；在进行液体返排时，无须改动管柱，射流泵4一直保持在井筒内，在需要返排液体时，从地面泵入动力液，即可开始返排，返排过程中和停止返排后，气体均可从第一内管22和第一外管31之间的夹层空间举升排出，在井筒中液体累积到需要再次返排液体时，再次向射流泵4内泵入动力液即可，排水采气效率高，排水时，无须对油管进行改动，无须停产，可连续产气。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种射流泵排液采气结构，其特征在于：包括第一内管(22)、第二内管(23)、第一外管(31)、第二外管(32)、过桥连接件(5)、射流泵(4)和封隔器(6)，所述封隔器(6)设置于井筒的套管(1)内，所述封隔器(6)具有供所述第二内管(23)穿过的连通孔，所述第二内管(23)的下端从所述连通孔穿过且所述第二内管(23)和所述封隔器(6)密封连接，所述第二外管(32)在所述第二内管(23)和所述套管(1)之间，所述第二外管(32)下端与所述封隔器(6)上端固定连接，所述过桥连接件(5)在所述套管(1)内，所述第二外管(32)和所述第二内管(23)的上端均与所述过桥连接件(5)的下端固定连接，所述第一内管(22)在所述第一外管(31)内，所述第一外管(31)在所述套管(1)内，所述第一内管(22)和所述第一外管(31)的下端均与所述过桥连接件(5)的上端固定连接，所述过桥连接件(5)中空，所述射流泵(4)固定设置于所述过桥连接件(5)内；

所述过桥连接件(5)具有气体通道(51)、液体通道(53)和气液混合通道(58)，所述气体通道(51)连通所述过桥连接件(5)内腔和所述第一外管(31)与所述第一内管(22)之间的夹层空间，所述液体通道(53)连通所述过桥连接件(5)内腔和所述套管(1)与所述过桥连接件(5)之间的夹层空间，所述气液混合通道(58)连通所述过桥连接件(5)内腔和所述第二内管(23)；

所述射流泵(4)具有抽吸液进口(41)、第一液体流通口(42)和第二液体流通口(43)；

所述抽吸液进口(41)与所述过桥连接件(5)内腔连通，所述第一液体流通口(42)与所述液体通道(53)连通，所述第二液体流通口(43)与所述第一内管(22)连通。

2.根据权利要求1所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：还包括托砂皮碗(72)，所述托砂皮碗(72)与所述第二外管(32)外壁固定连接，所述托砂皮碗(72)在所述第二外管(32)下端。

3.根据权利要求2所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：还包括安全接头(71)，所述第二外管(32)下端通过所述安全接头(71)与所述封隔器(6)可拆卸连接，所述安全接头(71)在所述托砂皮碗(72)与所述封隔器(6)之间。

4.根据权利要求1所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述过桥连接件(5)为中空柱状，所述过桥连接件(5)内壁具有多条沿其轴向延伸的支撑密封条(52)，多条所述支撑密封条(52)沿所述过桥连接件(5)周向分布，所述射流泵(4)的外壁与所述支撑密封条(52)抵接，多条所述支撑密封条(52)配合将所述射流泵(4)夹紧，所述液体通道(53)的进口在所述支撑密封条(52)与所述射流泵(4)外壁接触的面上，所述第一液体流通口(42)与所述液体通道(53)的进口对接且二者对接处密封。

5.根据权利要求4所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所有所述支撑密封条(52)围成的空间的宽度大于所述第一内管(22)和所述第二内管(23)的内径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述第二内管(23)内还设置有球座(73)，所述球座(73)设置于所述封隔器(6)上方，所述球座(73)上方设置有与所述球座(73)适配的密封球(74)，所述抽吸液进口(41)在所述球座(73)的上方。

7.根据权利要求1-5任一项所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述抽吸液进口(41)处设置有气锚(75)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述抽吸液进口(41)在所述第二内管(23)内。

9.根据权利要求1-5任一项所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述第二内管(23)下端连接有筛管(21)。

10.根据权利要求1-5任一项所述的射流泵排液采气结构，其特征在于：所述第一内管(22)、所述第二内管(23)、所述第一外管(31)、所述第二外管(32)和所述套管(1)同轴设置。

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