多柱塞协同气举排液系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种多柱塞协同气举排液系统，包括油管(1)和从上到下依次设置在油管(1)内的若干柱塞(2)，所述油管(1)顶部设置有井口捅杆(10)，所述油管(1)底部设置有卡定器(11)，所述柱塞(2)包括：阀体(20)，所述阀体(20)内开设有贯穿阀体(20)上端面的通孔(201)，所述通孔(201)下部连通有阀座孔(202)，所述阀座孔(202)贯穿阀体(20)下端面；与阀体(20)下部相连接的空腔(21)；设置在空腔(21)内的凡尔(22)；以及固定连接在凡尔(22)下部且穿过空腔(21)底部的阀杆(23)。在气量相同的情况下，本实用新型专利技术可排出更多的液量，或在排液量相同的情况下，需要的气量大为降低。需要的气量大为降低。需要的气量大为降低。

【技术实现步骤摘要】
多柱塞协同气举排液系统


[0001]本技术涉及石油与天然气井筒依靠自身能量或注气气举排液开发领域，更具体的说是一种多柱塞协同气举排液系统。

技术介绍

[0002]油/气井投产后随着生产时间的延长，井筒内会逐步出现积液，生产开始受到积液影响，需要采取合理的工艺技术来及时排除，以维护气井的正常稳定生产。当地层能量充足时，油气井可采用自喷方式进行生产；当地层能量降低不足以维持自喷生产后，需要补充能量转为人工举升方式开采。常用的人工举升方式有气举、有杆泵和电潜泵等。由于自喷方式生产设备简单、管理方便且成本低，人们总是努力延长油气井的自喷生产期。
[0003]目前石油与天然气井依靠自身能量排液的技术主要有柱塞气举排液工艺、泡沫排液工艺。
[0004]柱塞气举技术是在举升气体和被举升液载之间提供了一种固体的密封界面，减少了气体的窜流和液体的回落。常规柱塞气举气体托举着柱塞及柱塞上面的一大段液体从油管下部运动到油管上部并从井口排出到地面。由于液柱存在着与高度成正比的压力，当用气柱托举液柱时，液柱形成的压力将传递到气柱上，气柱承受的压力为井口油压与液柱压力之和。液柱越长，其下部的压力越大，气柱压力越大。常规柱塞气举，当气体托举着柱塞及柱塞上面的一大段液体从油管下部运动到油管上部时，柱塞下面的气柱具有较大的压力。随着液柱排出地面，液柱下面的气柱也随之排出地面，气体的压力被白白释放，也就是气体的膨胀能被白白释放。柱塞托举的液柱越长，下面气柱具有的压力越高，被浪费的膨胀能越多。所以常规柱塞气举具有不能充分利用气体膨胀能、工作需要的气液比大、排液量小、能量消耗大、气/油井只能间歇开井、生产时率低等缺点。一些产气量低、产液量较大的气/油井因而不能采用柱塞气举，或者在采用常规柱塞气举时需消耗更多的地面向井筒内注入气举行柱塞气举。
[0005]泡沫排液技术存在着需要人工连续或间断向井内加注泡沫剂、需要的气液比大、排液量小、液体排出地面后需要进行消泡处理等缺点。液体中含有油等具有消泡作用的井使用该技术效果受限。

技术实现思路

[0006]常规柱塞气举是一大段气柱通过柱塞起密封作用举升柱塞及其上的一大段液柱从油管下部运动到油管上部并从井口排出到地面。而多柱塞协同气举是在油管内安放多个柱塞，这多个柱塞将原一个柱塞举升的一大段液柱和其下的一大段气柱分割为多段液柱和气柱，即一级：液柱+一级柱塞+气柱；二级：液柱+二级柱塞+气柱；三级：液柱+三级柱塞+气柱
…
，油管内由多级液柱、柱塞、气柱串联组成，具体多少级根据井况确定。显然上面级的气柱由于承受液柱压力远小于一大段液柱压力，故其体积将膨胀，气柱占据油管段长度将增加，上面级气柱体积（长度）大于下面级的气体体积（长度）。在液柱总长度相同的情况下，与
常规柱塞气举相比，占据同样剩余油管空间（长度），多级柱塞需要的气体质量要小很多。即随着每一小段液柱排出井口，该小段液柱形成的液柱压力消失，因此下面的所有小段气柱体积将随之膨胀，多柱塞协同气举能让气体充分膨胀，气体膨胀能得到充分利用，故所需气液比下降。在气量相同的情况下，多柱塞协同气举可排出更多的液量，或在排液量相同的情况下，多柱塞协同气举需要的气量大为降低。与泡排工艺相比，多柱塞协同气举不需要人工加注泡沫剂，排出地面的液体不需要进行消泡处理。同时，多柱塞协同气举需要的气液比小，排液量大。本技术提供一种多柱塞协同气举排液系统，可解决柱塞气举排液工艺、泡沫排液工艺工作需要的气液比大、排液量小、能量消耗大等问题。
[0007]本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种多柱塞协同气举排液系统，包括油管和从上到下依次设置在油管内的若干柱塞，所述油管顶部设置有井口捅杆，所述油管底部设置有卡定器，所述柱塞包括：阀体，所述阀体内开设有贯穿阀体上端面的通孔，所述通孔下部连通有阀座孔，所述阀座孔贯穿阀体下端面；与阀体下部相连接的空腔；设置在空腔内的凡尔；以及固定连接在凡尔下部且穿过空腔底部的阀杆。
[0008]作为本技术的一种优选，所述空腔表面设置有若干筛孔。
[0009]作为本技术的一种优选，所述空腔下表面设置有阀杆孔。
[0010]作为本技术的一种优选，所述阀杆孔与阀座孔同心设置。
[0011]作为本技术的一种优选，所述阀杆直径小于通孔直径。
[0012]作为本技术的一种优选，阀杆高度大于通孔、2倍阀座孔以及空腔高度之和。
[0013]作为本技术的一种优选，所述凡尔与阀座孔形状一致。
[0014]作为本技术的一种改进，所述凡尔外表面上通过开设的盲孔设置有防脱落弹簧，所述防脱落弹簧末端设置有防脱凸台。
[0015]作为本技术的一种改进，所述阀座孔内表面上设置有与防脱凸台配合防止凡尔脱落的防脱孔。
[0016]作为本技术的另一种改进，所述防脱落弹簧数量可以为任意个，且均匀分布在凡尔外表面。
[0017]本技术具有以下优点：
[0018]通过在油管内安放多个柱塞，实现把原一个柱塞时一大段气柱托举一大段液柱的状况分割为多个小段液柱和小段气柱串联而成，即液体载荷分摊在多个柱塞上，顶推柱塞及其上液体向上运动的气柱分散在各个柱塞下,多个柱塞在油管内分别上下、彼此间交接液体载荷协同工作，液体被逐级排出井筒，柱塞下的气柱逐级降压，因此逐级膨胀，由此达到降低气液比的目的，同时气/油井实现连续生产。
[0019]与常规柱塞气举相比，本技术能让气体充分膨胀，气体膨胀能得到充分利用，所需气液比下降，下降幅度可达30%~70%。在气量相同的情况下，多级柱塞可排出更多的液量，或在排液量相同的情况下，多级柱塞需要的气量大为降低。
[0020]与泡排工艺相比，多级柱塞不需要人工加注泡沫剂，排出地面的液体不需要进行消泡处理。同时，多级柱塞需要段气液比小，排液量大。
[0021]由此可解决常规柱塞气举排液工艺、泡沫排液工艺工作需要的气液比大、排液量小、能量消耗大等问题。
附图说明
[0022]图1 为多柱塞协同气举排液系统示意图；
[0023]图2 为柱塞结构示意图；
[0024]图3 为上下柱塞接力示意图；
[0025]图4 为排液系统工作示意图；
[0026]图5 为排液系统工作示意图续图；
[0027]图中：1
‑
油管，10
‑
井口捅杆，11
‑
卡定器，2
‑
柱塞，20
‑
阀体，201
‑
通孔，202
‑
阀座孔，2021
‑
防脱孔，21
‑
空腔，211
‑
筛孔，212
‑
阀杆孔，22
‑
凡尔，221
‑
防脱落弹簧，222
‑
防脱凸台，23
‑
阀杆。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多柱塞协同气举排液系统，其特征在于：包括油管(1)和从上到下依次设置在油管(1)内的若干柱塞(2)，所述油管(1)顶部设置有井口捅杆(10)，所述油管(1)底部设置有卡定器(11)，所述柱塞(2)包括：阀体(20)，所述阀体(20)内开设有贯穿阀体(20)上端面的通孔(201)，所述通孔(201)下部连通有阀座孔(202)，所述阀座孔(202)贯穿阀体(20)下端面；与阀体(20)下部相连接的空腔(21)；设置在空腔(21)内的凡尔(22)；以及固定连接在凡尔(22)下部且穿过空腔(21)底部的阀杆(23)。2.根据权利要求1所述的一种多柱塞协同气举排液系统，其特征在于：所述空腔(21)表面设置有若干筛孔(211)。3.根据权利要求1所述的一种多柱塞协同气举排液系统，其特征在于：所述空腔(21)下表面设置有阀杆孔(212)。4.根据权利要求3所述的一种多柱塞协同气举排液系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺信，
申请(专利权)人：贺信，
类型：新型
国别省市：