CN116556899B - 气井n型内循环自/外供节能排液采气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，井壁套管内同轴安装大、小油管，大、小油管的环空间隙下端安装有密封封隔器，小油管内位于密封封隔器上部安装有气体射流雾化器，大油管下端通过连通管与气井联通，连通管上安装有单流阀。本发明设计科学合理，在本井气量不足时也可靠外部或邻近高压产气井能量进行排液，合理充分利用了气体膨胀和举升的特点、又把射流、抽吸、雾化的原理有机相结合在整个气体流经过程，充分发挥气体在U型管柱内携、抽、举作用，使井(管)内积存液体快速、高效排出，再加上井口套压、井内动液面变化连续检测智能控制，实施油气井高产稳产不是难题。
Description
技术领域
本发明属于油田开发采油采气工艺技术领域，具体涉及一种气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统。
背景技术
目前，油田对采气井内易积液(水)的气井开发一般采取如下措施工艺技术：一种是气举工艺技术，即向井内产气油管柱与套管环空中注气(或加发泡剂，简称泡排)，靠气体膨胀携水排液降低井底回压获取产能，该工艺效率低，恢复产量慢，适应性差；二种是靠井下安装的气体雾化排液器工艺技术，即在产气油管柱下端安装气体雾化器，充分利用地层气体能量与液(水)雾化后，靠气体膨胀、雾化把液(水)携带到地面，降低井底回压获取产能，该技术适应性差，地层能量低的井不适应；三种是采取产气油管柱内气举柱塞工艺技术，该技术也是靠本井气体举升柱塞排液降低井底回压，适应性差，地层能量低的井不适应；四种是靠外加机械动力，如抽油机、电泵、螺杆泵、水力射流泵等工艺抽出井内积水获取产能，但该类排水工艺成本高、管理麻烦。
本发明是可充分利用本井套管内产出的高压气体，通过井口液面连续检测压力井口智能控制流程，利用井内构成的“N”型气体通道，即井内大油管与小油管环空和小油管柱内通道；再加上通过小油管最下端的气体加速喷射雾化器后，很容易从小油管柱内把积液一起携排到地面，从而降低井底回压获取产能；二是在本井能量不足时也可靠外来或邻近高压产气井能量利用本井动液面连续检测压力井口智能控制流程对本井进行智能排水采气，使该气井长期获得高产稳产。该种排水系统是一种能适应地层任何能量的产气井开发，对于地层高产液(水)、低产液(水)出气井均适应。该项排水系统的发明不但大大降低了现油田产气井开发的生产成本，还提高了该类气井的智能化管理水平。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，对产气井井内因积水井底回压升高而至减产、停产需排液(水)降低回压，从而恢复原井产气量的有效、节能、智能、简单的系统，该系统主要是利用本井内套管的高压气体通过井口液面连续检测压力井口智能控制流程控制，靠井内“N”型气体管柱通道及井下气体射流雾化器，迫使气体携带井下积液通过小管排至地面进行气液分离；另外，该系统在本井气量不足时也可靠外部或邻近高压产气井能量进行排液，该系统投资费用低、智能、节能、方便、排液效率高、见效快。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，其特征在于：包括井壁套管、大油管及小油管，所述井壁套管内同轴安装所述大油管及小油管，所述大油管及小油管的环空间隙下端安装有密封封隔器，所述小油管内位于所述密封封隔器上部安装有气体射流雾化器，所述大油管下端通过一体设置的连通管与气井联通，所述连通管上安装有单流阀，所述井壁套管、大油管及小油管形成气井“N”型气液流通通道。
而且，所述连通管的底端为喇叭口。
而且，所述大油管的管柱底端与气井产气层间隔20～50m。
而且，所述单流阀安装于所述连通管的进口上方20～100m，所述密封封隔器位于所述单流阀上方20～50m。
而且，所述小油管上的气体射流雾化器位于所述密封封隔器上方5～10m。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，利用井内同心大小双油管和井壁套管在井筒内形成“N”型通道，靠井口套管动液面连续检测压力控制器进行检测，结合本井环空液面和气压变化情况，迫使本井套管内高压气体充分在井筒内“N”型通道内经过，靠小油管最下端的气体射流喷射雾化器携排出井下积液：一是充分利用本井套管内不断产的气体，待气压升高到一定压力值时，高压气体在动液面连续检测压力井口智能控制流程控制下，高压气体被迫通过井内的同心大小管柱环空及小管下端的气体加速喷射雾化器后，从小油管柱内同井底积液一起排到地面，从而降低井底回压获取产能；二是在本井能量不足时也可靠外来或邻近高压气井能量对本井进行智能排水采气，使该气井长期获得高产稳产。该排水系统是将油井井壁套管、大小油管(同心双管)柱、大小管柱内下端环空封隔器、小管下端的气体射流雾化器及大管下端单流阀之间合理巧妙构成“N”型的U型管通道，使油井套管上部高压环空气体经井口动液面连续检测压力井口智能流程控制——大油管与小油管管柱环空——小油管下端气体射流雾化器——小油管内至井口的管路实现携出井下积液，降低井底回压获取产能。
2、本发明的气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，在本井气量不足时也可靠外部或邻近高压产气井能量进行排液，该系统投资费用低、智能、节能、方便、排液效率高、见效快。
3、本发明的气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，合理充分利用了气体膨胀和举升的特点、又把射流、抽吸、雾化的原理有机相结合在整个气体流经过程，充分发挥气体在U型管柱内携、抽、举作用，使井(管)内积存液体快速、高效排出，再加上井口套压、井内动液面变化连续检测智能控制，实施油气井高产稳产不是难题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的智能井口控制原理图。
附图标记说明
1-井壁套管、2-大油管、3-小油管、4-密封封隔器、5-气体射流雾化器、6-单流阀、7-连通管、8-喇叭口。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，一种气井“N”型内循环自/外供节能排液采气系统，其创新之处在于：包括井壁套管1、大油管2及小油管3，所述井壁套管1内同轴安装所述大油管2及小油管3，所述大油管2及小油管3的环空间隙下端安装有密封封隔器4，所述小油管3内位于所述密封封隔器4上部安装有气体射流雾化器5，所述大油管2下端通过一体设置的连通管7与气井联通，连通管7的底端为喇叭口8，所述连通管7上安装有单流阀6，所述井壁套管1、大油管2及小油管3形成气井“N”型气液流通通道。
大油管2的管柱底端与气井产气层间隔20～50m；单流阀6安装于所述连通管7的进口上方20～100m，所述密封封隔器4位于单流阀6上方20～50m；小油管3上的气体射流雾化器5位于所述密封封隔器4上方5～10m。
本发明按设计把整套排液同心管柱下入井筒内做好智能采气井口，井口套压和井内动液面连续检井口测智能控制流程安装，如图2所示，因该系统是套管一翼产气外输，所以在套管外输出口流程上不但安装智能控制阀控制，还要把井壁套管1与大油管2一翼出口联通并安装智能控制阀控制，井壁套管1另一翼出口安装井内动液面连续检测压力智能控制发生器，小油管3外输出口也安装智能控制阀控制。三个智能控制阀全部有套压和井内动液面连续检测智能控制流程控制。
以上施工、流程改造、控制安装工作完成后，先借外来邻近高压气井能量从大油管2一翼出口联接好地面高压注气流程，此时与井壁套管联通另一翼智能控制阀关闭，小油管3外输出口智能控制阀打开。当高压气体从大油管2一翼出口向大油管2与小油管3之间的环空注入高压动力气体，当环空气体压力高于能举升小油管3管柱内液柱压力时，大油管2与小油管3下端密封封隔器4，环空中的液体开始通过小油管3管柱下端气体射流雾化器5压入小油管3管柱内。由于排液水举升同心双管管柱下端安装单流阀6，压入的液只有顺着小油管3管柱内向井口处排。当大油管2与小油管3环空中的液体全部压入小油管3管柱内时，此时高压气通过下端气体射流雾化器5将其压力能转换成高速流束的动能喷入喉管处，并在喉管处吸形成一个低压区，并对管内液体进行射流、雾化、举升和得下端液抽吸。在这一过程中，由于气体在喉管处的高压喷射对管内液产生雾化，从分发挥了气体携带液水体的能力。高速气动力与管内液混合经喉管尾部扩散处增压后连续快速排出井外，完成小油管3管柱内排液过程；当管柱内液柱压力比套管动液面低时，井内积液开始顶开举升同心双管管柱下端安装了联通单流阀6，不断流入管柱内并通过上部气体射流雾化器5后加速排出井内，该过程直至该气井内积液作业压井液全部排出，恢复气井正常产气流程。以上是气井作业后初期恢复气井产能的过程，正常生产时是靠本井套管高压气实现智能控制井内排积液水的。所以该发明是油气井获得的高产稳产最方便、智能控制、节能的好系统方案。
本发明的工作原理为：
当产气井因井下积液井底回压增加而减产，井下积液动液面上升时，井口套压井内动液面连续检测智能控制流程启动并控制套管气体并打开套管与大油管2联通闸门，此时小油管3外输低压闸门是打开的。因井壁套管1与同心双管的大油管2环空面积大，井底产出的气体不断增加而形成高压气体。当环控气体增加到一定值时，即套压上升到一定高压时，井内积液液面被压入同心大油管2下端内并通过单流阀6后通过气体射流雾化器5后进入上部的油管3内。在这一过程中也是套管高压气体进入同心双管的大油管2与小油管3环空间对该环空积液液面下压的过程，由于下端装有密封封隔器4无处跑，迫使积液通过小油管3下端的气体射流雾化器5进入小油管3内。此时大油管2下端延伸处与井下联通段的单流阀6关闭，进入小油管3内积液只能顺着小油管3内径通道向井口处升；当套管气体压力升到把大油管2与小油管3环空液面全部压到小油管3内时，套管高压气体就通过气体射流雾化器5对小油管3内液体进行射流、雾化、气举同时对下部积液抽吸；当把下部积液抽吸到小油管3内压力低于套管动液面压力时下端井下联通单流阀6打开，此时井内积液不断进入小油管3内通过射流、雾化、气举被排到井口外。待井内积液排至能恢复气井正常生产压力时，井口套压和井内动液面连续检测压力井口智能控制流程自动关闭套管与大油管2联通闸门，小油管3外输低压闸门继续开着正常生产产气。这一过程完成对油井内积液的全部排出，实现气井的高产稳产。该发明工艺技术在本井气能量不足时还可采用外来邻近井高压气井、泵压高压气体气体能量通过井口井内动液面连续检测压力智能控制流程完成上面排水采气工作过程。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (1)
1.一种气井N型内循环自/外供节能排液采气系统，其特征在于：包括井壁套管(1)、大油管(2)及小油管(3)，所述井壁套管(1)内同轴安装所述大油管(2)及小油管(3)，所述大油管(2)及小油管(3)的环空间隙下端安装有密封封隔器(4)，所述小油管(3)内位于所述密封封隔器(4)上部安装有气体射流雾化器(5)，所述大油管(2)下端通过一体设置的连通管(7)与气井联通，所述连通管(7)上安装有单流阀(6)，所述井壁套管(1)、大油管(2)及小油管(3)形成气井“N”型气液流通通道；
所述连通管(7)的底端为喇叭口(8)；
所述大油管(2)的管柱底端与气井产气层间隔20～50m；
所述单流阀(6)安装于所述连通管(7)的进口上方20～100m，所述密封封隔器(4)位于所述单流阀(6)上方20～50m；
所述小油管(3)上的气体射流雾化器(5)位于所述密封封隔器(4)上方5～10m；
当产气井因井下积液井底回压增加而减产，井下积液动液面上升时，井口套压井内动液面连续检测智能控制流程启动并控制套管气体并打开套管与大油管(2)联通闸门，此时小油管(3)外输低压闸门是打开的；因井壁套管(1)与同心双管的大油管(2)环空面积大，井底产出的气体不断增加而形成高压气体；
当环空气体增加到一定值时，即套压上升到一定高压时，井内积液液面被压入同心大油管(2)下端内并通过单流阀(6)后通过气体射流雾化器(5)后进入上部的小油管(3)内；在这一过程中也是套管高压气体进入同心双管的大油管(2)与小油管(3)环空间对该环空积液液面下压的过程，由于下端装有密封封隔器(4)无处跑，迫使积液通过小油管(3)下端的气体射流雾化器(5)进入小油管(3)内；此时大油管(2)下端延伸处与井下联通段的单流阀(6)关闭，进入小油管(3)内积液只能顺着小油管(3)内径通道向井口处升；当套管气体压力升到把大油管(2)与小油管(3)环空液面全部压到小油管(3)内时，套管高压气体就通过气体射流雾化器(5)对小油管(3)内液体进行射流、雾化、气举同时对下部积液抽吸；当把下部积液抽吸到小油管(3)内压力低于套管动液面压力时下端井下联通单流阀(6)打开，此时井内积液不断进入小油管(3)内通过射流、雾化、气举被排到井口外；待井内积液排至能恢复气井正常生产压力时，井口套压和井内动液面连续检测压力井口智能控制流程自动关闭套管与大油管(2)联通闸门，小油管(3)外输低压闸门继续开着正常生产产气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |