采气设备及其排水管柱制造技术

本发明专利技术提供一种采气设备及其排水管柱。排水管柱包括：油管、套管、气液分离器、水泵和气举阀；油管套设在套管内，油管和套管之间形成有封闭的环形空间，油管包括多个从下到上连接在一起的油管段；气液分离器、水泵和气举阀分别设置不同的两个油管段之间，并且气液分离器、水泵和气举阀从下到上依次设置；水泵，用于将储层内的气液混合物抽入油管。采气设备包括油管头、套管头和排水管柱，油管头与油管的顶端连接，套管头与套管的顶端连接。本发明专利技术通过水泵抽排水层的水，并通过气液分离器分离抽排水中的气体至环形空间，当环形空间的气体达到一定压力时开启气举阀，使气体进入油管内，产生对抽排液体的气举，从而提高排水效率。从而提高排水效率。从而提高排水效率。

【技术实现步骤摘要】
采气设备及其排水管柱


[0001]本专利技术天然气开采
，尤其涉及一种采气设备及其排水管柱。

技术介绍

[0002]国内外大多数的天然气藏，在其边界的局部或全部区域，都被地层水所包围。开采过程中，随着压力的降低，地层水不断侵入到气层中。当近井地带高含水以后，限制了气体向生产井的流动，不可避免导致生产井出水。因此，如何避免近井地带被水淹、以及将井筒内的存水及时排出，是气井能够维持正常生产的关键。
[0003]现有技术的天然气开采时，采气井的常用排水方式有气举排水和机抽排水。其中，气举排水方式是通过气举阀从地面将高压天然气注入停喷的井中,利用气体的能量逐级举升井筒中的液体,使气井恢复生产能力。机抽排水是利用有杆深井泵伸入至井下，利用深井泵的往复运动将井下的积液抽排出井外。
[0004]然而，现有技术中气举排水需要高压气井或压缩机作为气源，且高压施工对装置的安全可靠性要求高，操作过程繁杂，排水效率低。而机抽排水对深井泵的排量要求大，动力装置配套比较困难，且容易受井斜、井深和硫化氢的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种采气设备及其排水管柱，以克服现有排水技术中安全可靠性低、装置配套困难、排水效率低的技术问题。
[0006]本专利技术实施例提供一种排水管柱，包括：油管、套管、气液分离器、水泵和气举阀；
[0007]所述油管套设在所述套管内，所述油管和所述套管之间形成有封闭的环形空间，所述油管包括多个从下到上连接在一起的油管段；
[0008]所述气液分离器、水泵和气举阀分别设置不同的两个油管段之间，并且所述气液分离器、水泵和气举阀从下到上依次设置；
[0009]所述水泵，用于将储层内的气液混合物抽入所述油管；
[0010]所述气液分离器，用于将所述气液混合物中的天然气分离并排入所述环形空间内；
[0011]所述气举阀，用于在所述环形空间内的压力达到预设压力时开启，以将所述环形空间内的天然气排入所述油管内。
[0012]本专利技术实施例提供一种排水管柱，通过安装于油管的水泵进行抽排水，并在水泵的下方设置可进行气液分离的气液分离器，以及，在水泵的上方设置气举阀。由此，可以通过气液分离器将水中的气体分离制密闭的环形空间内，使得环形空间内的气体压力增大，当压力达到气举阀开启压力时，高压气体通过气举阀排入至油管中，与油管中的水流一同排出，气体在向外排出的过程中可对水流形成气举，在气体对水流的气举作用和水泵对水流的抽排力共同作用下，可加快积水的排出，同时可减少水泵的功率，提高排水效率。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述气液分离器、水泵和气举阀均螺纹连接在各不相
同的两个油管段之间。
[0014]通过将气液分离器、水泵和气举阀通过螺纹连接的方式设置在油管上，可便于气液分离器、水泵和气举阀的安装和更换，同时油管采用分段的油管段的形式，可针对不同高度的气井自由进行高度的调整。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述气举阀设置为多个，沿从下到上的方向依次设置在所述油管上，且最后一级所述气举阀设置在所述水泵的上方。
[0016]通过在油管上设置多个气举阀，多个气举阀在环形空间内的压力达到其开启条件的时候，可同时开启并将环形空间内的气体排入至油管内，实现对油管中多个位置的液体产生气举作用，使得油管中抽排水流的气举效果得到增强，从而提高排水的效率。
[0017]在一种可能的实施方式中，多个所述气举阀沿油管从下到上的方向均匀设置。
[0018]通过将气举阀沿油管从下至上均匀设置，气体对举升高度方向的水流均匀举升，使得气体对水流的气举强度逐渐增强，同时可在油管高度方向布置更多的气举阀，从而提高气举强度。
[0019]在一种可能的实施方式中，相邻两个所述气举阀之间的间距为500m～1000m。
[0020]通过将相邻两个气举阀之间的距离设置在一个合适的范围内，使得下层水流的托举力同时可对上层水流实现托举，多个气举阀之间的可相互配合，从而使得气举作用得到增强。
[0021]在一种可能的实施方式中，所述气液分离器与所述水泵之间的距离小于所述水泵与最后一级所述气举阀之间的距离。
[0022]通过使得气液分离器靠近水泵，可使水泵抽取水层内的气液混合物更容易被气液分离器分离出气体和液体；通过将气举阀远离水泵使得环形空间的容积增大，对应在环形空间内的油管高度也越高，使得环形空间内容纳更多的气体，从而使环形空间的压力能够达到开启气举阀所需要的压力。
[0023]在一种可能的实施方式中，所述气液分离器下方的油管上套设有封隔器，所述封隔器用于封闭所述环形空间。
[0024]通过在环形空间的下方设置密闭环形空间的封隔器，一方面可使环形空间内产生具有一定压力的气体，另一方面可防止水层内的液体侵入至环形空间内。
[0025]在一种可能的实施方式中，所述水泵至所述油管底端的距离为2500m～3000m。
[0026]将水泵设置在合适的距离，能够使水泵抽排气井中接近或者位于水层的位置的气液混合物，能够保证对水泵的抽排工作的正常运行。
[0027]本专利技术实施例还提供了一种采气设备，包括生产头、套管头和上述的排水管柱，所述生产头与所述油管的底端连接，所述套管头与所述套管的顶端连接；所述生产头上设置有第一阀门，所述套管头上设置有第二阀门，所述第一阀门与所述油管的顶端连通，所述第二阀门与所述套管的顶端连通。
[0028]本专利技术实施例提供的一种采气设备，通过采用上述的排气管柱进行排水采气，由于环形空间中的气体经过气举阀进入油管对油管中的液体形成气举，气体可辅助水泵进行排水，因此降低了对水泵的功率要求，排水效率提高，相应地可提高采气效率。
[0029]在一种可能的实施方式中，所述套管头上设置有至少一个泄压阀。
[0030]通过在套管头上设置泄压阀，确保环形空间内的压力不至于超过设定的最大值，
提高气井采气的安全性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术一实施例提供的排水管柱示意图；
[0033]图2为本专利技术另一实施例提供的排水管柱示意图；
[0034]图3为本专利技术一实施例提供的采气设备整体结构示意图；
[0035]图4为本专利技术一实施例提供的采气设备的采油树的结构示意图。
[0036]附图标记说明：
[0037]10-排水管柱；
[0038]11-套管；
[0039]12-油管；
[0040]121-油管段；
[0041]13-封隔器；
[0042]14-气液分离器；
[0043]15-水泵；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排水管柱，其特征在于，包括：油管、套管、气液分离器、水泵和气举阀；所述油管套设在所述套管内，所述油管和所述套管之间形成有封闭的环形空间，所述油管包括多个从下到上连接在一起的油管段；所述气液分离器、水泵和气举阀分别安装在各不相同的两个油管段之间，并且所述气液分离器、水泵和气举阀从下到上依次设置；所述水泵，用于将水层内的气液混合物抽入所述油管；所述气液分离器，用于将所述气液混合物中的天然气分离并排入所述环形空间内；所述气举阀，用于在所述环形空间内的压力达到预设压力时开启，以将所述环形空间内的天然气排入所述油管内。2.根据权利要求1所述的排水管柱，其特征在于，所述气液分离器、水泵和气举阀均螺纹连接在各不相同的两个油管段之间。3.根据权利要求1所述的排水管柱，其特征在于，所述气举阀设置为多个，沿从下到上的方向依次设置在所述油管上，且最后一级所述气举阀设置在所述水泵的上方。4.根据权利要求3所述的排水管柱，其特征在于，多个所述气举阀沿油管从...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹏，赵力彬，刘明球，刘坪东，刘爽，魏波，齐军，唐正伟，王鹏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：