CN218759826U - 一种强制深抽排水采气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天然气开采技术领域，具体公开了一种强制深抽排水采气装置，该强制深抽排水采气装置中，采气树设有出液管和出气管；套管的一端与采气树连接；采液管穿设于套管内，且采液管的出口通过采气树与出液管的入口连通；采液管与套管之间的环空通过采气树与出气管的入口连通；防气锁泵的出口和采液管的入口连通；拉杆组件的输出端与防气锁泵的驱动端连接；辊筒驱动组件用于卷绕拉杆组件的输入端；防砂气锚设于防气锁泵的入口；堵头设于防砂气锚的入口。上述设置使得在产层压力和产量逐渐降低的前提下，依然能高效地将天然气井中的积液进行强制排出，进而降低了气体排出的阻力，使得气体能继续生产，大大提高了天然气井的产能。

Description

一种强制深抽排水采气装置

技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术领域，尤其涉及一种强制深抽排水采气装置。

背景技术

在天然气的开采过程中，会出现天然气井积液问题，液体的聚集将增加对气层的回压，限制天然气井的生产能力，影响正常生产，甚至会因积液严重而导致天然气井关井停产。

目前，解决积液问题的主要技术方法有气举、泡排、柱塞举升、速度管柱和优化间开井等，这些都是以天然气井具有一定的产层能量为基础的常规排液技术，在天然气井生产的早、中期比较有效，具有技术成熟、成本低、增产效果好等特点，已经成为天然气井生产的主体增产技术，得到广泛推广应用。

但是，随着天然气井生产时间的延续，天然气井进入生产的中、后期，产层压力和产量逐渐降低，常规排液技术的排液效果逐渐变差，甚至完全无效而关井停产。

因此，亟需研究一种强制深抽排水采集气装置，解决排液效果差甚至无效而导致关井的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种强制深抽排水采气装置，以解排液效果差甚至无效而导致关井的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种强制深抽排水采气装置，该强制深抽排水采气装置包括：

采气树，所述采气树设有出液管和出气管；

套管，所述套管的一端与所述采气树连接；

采液管，所述采液管穿设于所述套管内，且所述采液管的出口与所述出液管的入口连通；所述采液管与套管之间的环空与所述出气管的入口连通；

防气锁泵，所述防气锁泵的出口和所述采液管的入口连通；

拉杆组件，所述拉杆组件的输出端与所述防气锁泵的驱动端连接；

辊筒驱动组件，所述辊筒驱动组件用于卷绕所述拉杆组件的输入端；

防砂气锚，所述防砂气锚设于所述防气锁泵的入口；

堵头，堵设于所述防砂气锚的入口。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述拉杆组件包括依次连接的柔性光杆、碳纤维杆和防扭器，所述防扭器远离所述碳纤维杆的一端设于与所述防气锁泵的驱动端连接，所述辊筒驱动组件用于卷绕所述柔性光杆。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述防扭器包括上接头、芯轴、套筒和下接头，所述上接头的一端与所述芯轴的一端固接，所述芯轴的另一端与所述套筒的一端转动连接，所述套筒的另一端与所述下接头的一端固接；所述上接头的另一端与所述碳纤维杆固接，所述下接头的另一端与所述防气锁泵的驱动端连接。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述拉杆组件还包括加重杆，所述加重杆设于所述下接头与所述防气锁泵之间。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述防气锁泵包括泵筒、拉动杆、柱塞、中心杆、套筒、第一止挡件、游动阀和固定阀，所述套筒滑动设于所述泵筒，所述柱塞穿设于所述套筒，所述拉动杆设于所述柱塞的一端，所述第一止挡件设于所述套筒内，所述中心杆固接于所述柱塞和所述第一止挡件之间，所述套筒的下端设有第一开口，所述游动阀穿过所述第一开口且固接于所述第一止挡件，所述游动阀的下端设有凸起，所述第一止挡件与所述凸起的直径均大于所述第一开口的直径，所述泵筒的下端设有第二开口，所述固定阀设于所述第二开口的上方。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述防气锁泵的的长度大于50米。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述强制深抽排水采气装置还包括尾管，所述尾管设于所述防气锁泵和防砂气锚之间。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述防砂气锚包括依次连接的第一连接头、工作筒、防砂网和第二连接头，所述工作筒的侧壁设有放气阀，所述防砂气锚还包括设于所述工作筒内的中心管，所述中心管外套设有中心外筒，所述中心管与所述中心外筒之间设有螺旋叶片；所述第一连接头与所述防气锁泵的入口连通，所述堵头堵设于所述第二连接头。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述辊筒驱动组件包括支架、动力件和滚动筒，所述动力件设于所述支架，所述滚动筒转动设于所述支架且与所述动力件的输出端传动连接，所述拉杆组件的输入端绕设于所述滚动筒上。

作为一种所述的强制深抽排水采气装置的优选方案，所述采气树还包括单流阀，所述单流阀设于所述出气管。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种强制深抽排水采气装置，该强制深抽排水采气装置包括采气树、套管、采液管、防气锁泵、拉杆组件、辊筒驱动组件、防砂气锚和堵头，其中，采气树设有出液管和出气管；套管的一端与采气树连接；采液管穿设于套管内，且采液管的出口通过采气树与出液管的入口连通；采液管与套管之间的环空通过采气树与出气管的入口连通；防气锁泵的出口和采液管的入口连通；拉杆组件的输出端与防气锁泵的驱动端连接；辊筒驱动组件用于卷绕拉杆组件的输入端；防砂气锚设于防气锁泵的入口；堵头堵设于防砂气锚的入口。通过上述辊筒驱动组件的设置，能对防气锁泵进行强制驱动，进而在天然气井进入生产的中、后期，在产层压力和产量逐渐降低的前提下，依然能高效地将天然气井中的积液进行强制排出，进而降低了气体排出的阻力，使得气体能继续生产，避免因为无法排液导致关井停产，大大提高了天然气井的产能。

附图说明

图1为本实用新型实施例中强制深抽排水采气装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中防扭器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中防气锁泵的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中防砂气锚的结构示意图。

图中：

100、气层；

1、采气树；11、出液管；12、出气管；13、单流阀；

2、套管；

3、采液管；

4、防气锁泵；41、泵筒；411、第二止挡件；42、拉动杆；43、柱塞；44、中心杆；45、柱塞筒；46、第一止挡件；47、游动阀；48、固定阀；

5、拉杆组件；51、柔性光杆；52、碳纤维杆；53、防扭器；531、上接头；532、芯轴；533、套筒；534、下接头；535、锁扣钉；54、加重杆；

6、辊筒驱动组件；61、支架；62、滚动筒；63、支撑辊筒；

7、防砂气锚；71、第一连接头；72、工作筒；721、放气阀；73、防砂网；74、第二连接头；75、中心管；76、螺旋叶片；77、中心外筒；

8、堵头；

9、尾管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，本实施例提供一种强制深抽排水采气装置，该强制深抽排水采气装置包括强制深抽排水采气装置包括采气树1、套管2、采液管3、防气锁泵4、拉杆组件5、辊筒驱动组件6、防砂气锚7和堵头8，其中，采气树1设有出液管11和出气管12；套管2的一端与采气树1连接，套管2的另一端穿过地表以下的气层100，且套管2和气层100接触的部分设有连通孔；采液管3穿设于套管2内，且采液管3的出口通过采气树1与出液管11的入口连通；采液管3与套管2之间的环空通过采气树1与出气管12的入口连通，即地表以下的气体通过套管2和采液管3之间的环形空间传输，并最终从出气管12流出；防气锁泵4的出口和采液管3的入口连通；拉杆组件5的输出端与防气锁泵4的驱动端连接；辊筒驱动组件6用于卷绕拉杆组件5的输入端；防砂气锚7设于防气锁泵4的入口；堵头8堵设于防砂气锚7的入口。通过上述辊筒驱动组件6的设置，能对防气锁泵4进行强制驱动，进而在天然气井进入生产的中、后期，在产层压力和产量逐渐降低的前提下，依然能高效地将天然气井中的积液进行强制排出，进而降低了气体排出的阻力，使得天然气能继续生产，避免因为无法排液导致关井停产，大大提高了天然气井的产能。

需要说明的是，采气树1的结构为本领域的技术人员所熟知，气体通过采液管3与套管2之间的环空进入出气管12的工作原理也为本领域技术人员所熟知，故关于采气树1的具体结构在此不再赘述。

本实施例中，可选地，拉杆组件5包括依次连接的柔性光杆51、碳纤维杆52和防扭器53，柔性光杆51可以为柔性抽油光杆，防扭器53远离碳纤维杆52的一端设于与防气锁泵4的驱动端连接，辊筒驱动组件6用于卷绕柔性光杆51。碳纤维杆52的设置大大提高了拉杆组件5的负荷能力，且降低了拉杆组件5的质量，有利于增加下入深度达到超过3000米，实现深抽且能降低能耗。另外，防扭器53的设置能防止碳纤维杆52受到扭动而发生断裂，提高了碳纤维杆52的使用寿命。

关于防扭器53的结构，本实施例中，具体地，防扭器53包括上接头531、芯轴532、套筒533和下接头534，上接头531的一端与芯轴532的一端固接，芯轴532的另一端与套筒533的一端转动连接，套筒533的另一端与下接头534的一端固接；上接头531的另一端与碳纤维杆52固接，下接头534的另一端与防气锁泵4的驱动端连接。其中，套筒533的上端内部设有向中心延伸的翻边，芯轴532穿过翻边后，芯轴532下端的凸块能卡接与翻边下侧抵接，进而实现套筒533和芯轴532之间的转动连接。优选地，凸块和翻边之间设有压力轴承。另外，上接头531和芯轴532之间通过锁扣钉535连接，具体地，上接头531设有安装孔，芯轴532设有螺孔，锁扣钉535穿过安装孔后螺接于螺孔内。可选地，下接头534和套筒533也通过锁扣钉535连接。

作为优选，拉杆组件5还包括加重杆54，加重杆54设于下接头534与防气锁泵4的驱动端之间。加重杆54可以为不锈钢材质，能增加拉杆组件5下端的质量，通过加重杆54的自重会自动下降，避免柔性光杆51下降过程在采液管3内出现弯折的情况。

关于防气锁泵4的结构，本实施例中，可选地，防气锁泵4包括泵筒41、拉动杆42、柱塞43、中心杆44、柱塞筒45、第一止挡件46、游动阀47和固定阀48，柱塞筒45滑动设于泵筒41，柱塞43穿设于柱塞筒45，拉动杆42设于柱塞43的一端，第一止挡件46设于柱塞筒45内，中心杆44固接于柱塞43和第一止挡件46之间，柱塞筒45的下端设有第一开口，游动阀47穿过第一开口且螺接于第一止挡件46，游动阀47的下端设有凸起，第一止挡件46与凸起的直径均大于第一开口的直径，泵筒41的下端设有第二开口，固定阀48设于第二开口的上方。其中，泵筒41内部还设有第二止挡件411，且位于第二开口的上方，用于止挡固定阀48，固定阀48可以在第二开口与第二止挡件411之间移动。上述设置使得拉动杆42下降时，带动柱塞43下降，柱塞43通过中心杆44带动止挡件下降，进而驱动柱塞筒45下降，此时第一开口打开，油或者其他液体可以通过第一开口进入到柱塞筒45，并经过柱塞43向上进入泵筒41；当拉动杆42上升时，带动柱塞43上升，柱塞43通过中心杆44带动第一止挡件46上升，第一止挡件46带动游动阀47上升，进而凸起可以堵住第一开口，并驱动柱塞筒45上升，此时，由于第一开口为关闭状态，在柱塞筒45上升过程，可以将泵筒41内的油或者其他液体抽至出液管11并排出。本实施例中，加重杆54和拉动杆42连接。

可选地，防气锁泵4的长度大于50米。当然，在其他实施例中，防气锁泵4的长度可以为30米或者60米，并不以此为限。较长的尺寸，可以增加冲程，降低深井冲程损失和大压差漏失的影响，提高排液效率，防止气锁，满足深抽排水采气要求。

本实施例中，优选地，强制深抽排水采气装置还包括尾管9，尾管9设于防气锁泵4和防砂气锚7之间。该设置能实现泵的低沉没度甚至负沉没度的排液。可选地，尾管9的长度可以为10米，优选地，可以设置20-30根串联的尾管9，可以延伸200米-300米。在受到泵的下入深度和井斜以及复合完井井身结构等因素的制约条件下，可以通过尾管9来解决强制深抽排液的技术难题。

其中，防砂气锚7包括依次连接的第一连接头71、工作筒72、防砂网73和第二连接头74，工作筒72的侧壁设有放气阀721，防砂气锚7还包括设于工作筒72内的中心管75，中心管75外套设有中心外筒77，中心管75与中心外筒77之间设有螺旋叶片76，使得中心管75与中心外筒77之间形成螺旋通道，第一连接头71与尾管9的入口连通，堵头8堵设于第二连接头74。地层流体通过防砂网73过滤后进入防砂气锚7内，液体经中心管75上行，通过尾管9后进入防气锁泵4，举升到达地面出液管11排出，气液混合流体经螺旋通道分离，气体通过放气阀721进入套管2和采液管3之间的环空到达地面出气管12排出进行生产，液体向下回流通过中心管75、尾管9后进入防气锁泵4举升排采。在其他实施例中，防砂气锚7还可以采用现有技术中的结构，只要能实现气液分离即可。

可选地，辊筒驱动组件6包括支架61、动力件和滚动筒62，动力件设于支架61，滚动筒62转动设于支架61且与动力件的输出端传动连接，柔性光杆51绕设于滚动筒62上。上述设置能实现冲程较大的防气锁泵4的驱动。

可选地，辊筒驱动组件6还包括支撑辊筒63，支撑辊筒63包括第二支撑架和转动设于第二支架的第二滚动筒。第二支撑架设于采气树1上方，柔性光杆51绕过第二滚动筒后进入采液管3。该设置可以使得动力件位于较低的位置，提高了安装的便利性。

进一步地，采气树1还包括单流阀13，单流阀13设于出气管12。单流阀13的设置能防止气体回流，提高了生产效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种强制深抽排水采气装置，其特征在于，包括：

采气树(1)，所述采气树(1)设有出液管(11)和出气管(12)；

套管(2)，所述套管(2)的一端与所述采气树(1)连接；

采液管(3)，所述采液管(3)穿设于所述套管(2)内，且所述采液管(3)的出口与所述出液管(11)的入口连通；所述采液管(3)与套管(2)之间的环空与所述出气管(12)的入口连通；

防气锁泵(4)，所述防气锁泵(4)的出口和所述采液管(3)的入口连通；

拉杆组件(5)，所述拉杆组件(5)的输出端与所述防气锁泵(4)的驱动端连接；

辊筒驱动组件(6)，所述辊筒驱动组件(6)用于卷绕所述拉杆组件(5)的输入端；

防砂气锚(7)，所述防砂气锚(7)设于所述防气锁泵(4)的入口；

堵头(8)，堵设于所述防砂气锚(7)的入口。

2.根据权利要求1所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述拉杆组件(5)包括依次连接的柔性光杆(51)、碳纤维杆(52)和防扭器(53)，所述防扭器(53)远离所述碳纤维杆(52)的一端设于与所述防气锁泵(4)的驱动端连接，所述辊筒驱动组件(6)用于卷绕所述柔性光杆(51)。

3.根据权利要求2所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述防扭器(53)包括上接头(531)、芯轴(532)、套筒(533)和下接头(534)，所述上接头(531)的一端与所述芯轴(532)的一端固接，所述芯轴(532)的另一端与所述套筒(533)的一端转动连接，所述套筒(533)的另一端与所述下接头(534)的一端固接；所述上接头(531)的另一端与所述碳纤维杆(52)固接，所述下接头(534)的另一端与所述防气锁泵(4)的驱动端连接。

4.根据权利要求3所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述拉杆组件(5)还包括加重杆(54)，所述加重杆(54)设于所述下接头(534)与所述防气锁泵(4)之间。

5.根据权利要求1所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述防气锁泵(4)包括泵筒(41)、拉动杆(42)、柱塞(43)、中心杆(44)、柱塞筒(45)、第一止挡件(46)、游动阀(47)和固定阀(48)，所述柱塞筒(45)滑动设于所述泵筒(41)，所述柱塞(43)穿设于所述柱塞筒(45)，所述拉动杆(42)设于所述柱塞(43)的一端，所述第一止挡件(46)设于所述柱塞筒(45)内，所述中心杆(44)固接于所述柱塞(43)和所述第一止挡件(46)之间，所述柱塞筒(45)的下端设有第一开口，所述游动阀(47)穿过所述第一开口且固接于所述第一止挡件(46)，所述游动阀(47)的下端设有凸起，所述第一止挡件(46)与所述凸起的直径均大于所述第一开口的直径，所述泵筒(41)的下端设有第二开口，所述固定阀(48)设于所述第二开口的上方。

6.根据权利要求5所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述防气锁泵(4)的长度大于50米。

7.根据权利要求1所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述强制深抽排水采气装置还包括尾管(9)，所述尾管(9)设于所述防气锁泵(4)和防砂气锚(7)之间。

8.根据权利要求1所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述防砂气锚(7)包括依次连接的第一连接头(71)、工作筒(72)、防砂网(73)和第二连接头(74)，所述工作筒(72)的侧壁设有放气阀(721)，所述防砂气锚(7)还包括设于所述工作筒(72)内的中心管(75)，所述中心管(75)外套设有中心外筒(77)，所述中心管(75)与所述中心外筒(77)之间设有螺旋叶片(76)；所述第一连接头(71)与所述防气锁泵(4)的入口连通，所述堵头(8)堵设于所述第二连接头(74)。

9.根据权利要求2-8任一项所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述辊筒驱动组件(6)包括支架(61)、动力件和滚动筒(62)，所述动力件设于所述支架(61)，所述滚动筒(62)转动设于所述支架(61)且与所述动力件的输出端传动连接，所述拉杆组件(5)的输入端绕设于所述滚动筒(62)上。

10.根据权利要求1-8任一项所述的强制深抽排水采气装置，其特征在于，所述采气树(1)还包括单流阀(13)，所述单流阀(13)设于所述出气管(12)。

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