本发明专利技术涉及一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，涉及页岩气开采领域，包括以下步骤，将安装有自动换向阀的油管与无杆泵相连，安装在井下进行工作；液气比高时，启动无杆泵使井筒积液流经自动换向阀和油管排至地面；液气比小或无杆泵发生气锁时，关闭无杆泵，自动换向阀感应压力变化自动开启，使油管与自动换向阀相连的管道相连通，油管与无杆泵隔绝；井筒积液与气体的混合物经自动换向阀进入油管内，同时向所述管道内注入流体以使井筒积液与流体混合后被井内气流从井底带至地面，本发明专利技术具有解决高产液井、严重积液井、水淹井、停喷井、长停井、低压低产井、地层能量低的新井等排液困难的气井，提高气井产量和采收率的优点。提高气井产量和采收率的优点。提高气井产量和采收率的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺
[0001]本专利技术涉及页岩气开采
，尤其涉及一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺。
技术介绍
[0002]目前常用的气井排水采气工艺有泡沫排水采气工艺、速度管柱排水采气、压缩机气举、机抽、柱塞气举、电潜泵等，在工作原理和适应性方面存在很大差异。由于受到产气量、排液量、井筒几何尺寸、井底流压、储层温度、流体成分、地面管汇、经济成本、电力情况、气举所需气源、是否出砂等因素限制，每种排水采气工艺技术都有一定的局限性。当随着气田地层压力的进一步降低，依靠单一的排水采气工艺措施效果越来越差，不能实现长时间持续排液。
[0003]因此，针对以上不足，需要提供一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺。
技术实现思路
[0004]（一）要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决传统单一的排水采气方式在气田地层压力降低时，无法持续排液的问题。
[0005]（二）技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，包括以下步骤，Ⅰ.将安装有自动换向阀的油管与无杆泵相连，安装在井下进行工作；液气比高时，启动无杆泵使井筒积液流经自动换向阀和油管排至地面；Ⅱ.液气比小或无杆泵发生气锁时，关闭无杆泵，自动换向阀感应压力变化自动开启，使油管与自动换向阀相连的管道相连通，油管与无杆泵隔绝；Ⅲ.井筒积液与气体的混合物经自动换向阀进入油管内，同时向所述管道内注入流体以使井筒积液与流体混合，井筒积液的液体表面张力和密度减小以被井底气流从井底带至地面。
[0006]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，无杆泵排水一段时间后，关闭无杆泵，使油管和环空自动连通，若气井能够复活一段时间则通过油管自喷生产。
[0007]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，无杆泵为电潜泵，流体通过管道注入自动换向阀内，或通过管道导至无杆泵外，或通过管道导至自动换向阀外，流体为起泡剂。
[0008]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，自动换向阀包括阀体、侧管、侧进水口、注剂管口、主阀和副阀，空心的阀体两端分别与无杆泵出口端和油管进口端相连，侧管固连在阀体一侧且两端分别与阀体两端相通，侧进水口设置在阀体中部一侧，注剂管口设置在阀体中部另一侧，主阀滑动连接在阀体中部以使无杆泵出口与侧管之间、侧进水口与副阀之间、注剂管口与副阀之间连通或封闭，副阀滑动连接在阀体中部以使油管与侧进水口、注剂管
口之间连通或封闭。
[0009]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，主阀为圆柱杆状且直径小于阀体内腔直径，主阀底端固连有圆盘状的底阀板，底阀板外径与阀体内腔直径相同；主阀中部固连有中阀板，阀体内腔固连有下限板，中阀板与下限板之间固连有主弹簧，主弹簧推动中阀板以使底阀板位于侧管开口与无杆泵出口之间。
[0010]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，中阀板外径与阀体内腔直径相同，下限板中部孔径与主阀外径相同以使主阀顶部穿过下限板。
[0011]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，主阀顶部固连有圆盘状的顶阀板，顶阀板外径与阀体内腔直径相同，主弹簧伸长时顶阀板位于侧进水口与无杆泵之间，主弹簧收缩时顶阀板位于侧进水口与副阀之间。
[0012]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，副阀为圆柱杆状且外径小于阀体内腔直径，副阀底端固连有圆盘状的下阀板，下阀板外径等于阀体内腔直径，下阀板中部间隔开设有若干个阀孔；阀体位于侧进水口上方的内腔固连有上限板，下阀板与上限板之间固连有副弹簧，副阀顶端穿过上限板固连有上阀板，上阀板外径小于阀体内腔直径并大于上限板中部孔直径；副弹簧伸长以使上阀板与上限板抵接。
[0013]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，下阀板上部位于阀孔和副弹簧之间固连有筒状的出油管，出油管外径与上限板中部孔直径相同，出油管外壁面始终与上限板中部孔壁贴合，出油管顶部与上阀板底端面之间具有流道。
[0014]作为对本专利技术的进一步说明，优选地，无杆泵启动以使井底积液将底阀板推起，井底积液进入侧管流向油管，同时上阀板隔断侧进水口和副阀之间的空间；无杆泵关闭，主弹簧复位封闭侧管与无杆泵之间的空间并开放侧进水口与副阀之间的空间，井底积液通过侧进水口自动进入阀体内，然后通过管道向注剂管口注入流体与井底积液混合，混合物通过阀孔推开上阀板以使混合物经由出油管和流道流至油管内。
[0015]（三）有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术采用两种排水采气工艺符合，前期使用无杆泵排出井筒积液，后期采用泡沫排水采气，使得即使在无杆泵气锁时，也能实现排水采气的工作，而且利用自动换向阀可以自动切换两种工艺方式，无需额外的控制设备和检测设备，降低了控制成本。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的设备安装前视图；图2是本专利技术的设备安装后视图；图3是本专利技术的自动换向阀无杆泵排水采气工作状态截面图；图4是图3中A的放大图；图5是本专利技术的自动换向阀泡沫排水采气工作状态截面图；图6是图5中B的放大图。
[0017]图中：1、无杆泵；2、自动换向阀；20、阀体；21、侧管；22、侧进水口；23、注剂管口；24、主阀；241、底阀板；242、中阀板；243、主弹簧；244、顶阀板；25、下限板；26、副阀；261、下阀板；262、阀孔；263、副弹簧；264、上阀板；265、出油管；27、上限板；271、流道；3、油管。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，结合图1、图2，包括以下步骤：Ⅰ.将安装有自动换向阀2的油管3与无杆泵1相连，安装在井下进行工作。
[0020]当液气比高时，启动无杆泵1使井筒积液流经自动换向阀2和油管3排至地面，通过无杆泵1可大量排出井底积液，降低井底流压，激活地层气液流动。井筒积液排出后，地层、井筒恢复气液流动，气井产液量降低，地层能量恢复。
[0021]在无杆泵1排水一段时间后，关闭无杆泵，使油管和环空自动连通，若气井能够复活一段时间则通过油管3自喷生产。还可根据产能情况确定油管或套管生产，最大程度地保持气井最大携液自喷生产。
[0022]Ⅱ.当液气比小或无杆泵发生气锁时，关闭无杆泵1，自动换向阀2感应压力变化自动开启，使油管3与自动换向阀2相连的管道相连通，此时油管3在自动换向阀2的限制下与无杆泵1隔绝；Ⅲ.井筒积液自动流入自动换向阀2，同时向所述管道内注入能使井筒积液密度减小的流体，井筒积液与该流体混合，井筒积液的液体表面张力和密度减小，使得井筒中气流滑脱损失降低，提高了气流举液的能力，井底积液则可从井底被带至地面。
[0023]其中，无本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，其特征在于：包括以下步骤，Ⅰ.将安装有自动换向阀（2）的油管（3）与无杆泵（1）相连，安装在井下进行工作；液气比高时，启动无杆泵（1）使井筒积液流经自动换向阀（2）和油管（3）排至地面；Ⅱ.液气比小或无杆泵发生气锁时，关闭无杆泵（1），自动换向阀（2）感应压力变化自动开启，使油管与自动换向阀（2）相连的管道相连通，油管（3）与无杆泵（1）隔绝；Ⅲ.井筒积液与气体的混合物经自动换向阀（2）进入油管（3）内，同时向所述管道内注入流体以使井筒积液与流体混合，井筒积液的液体表面张力和密度减小以被井底气流从井底带至地面。2.根据权利要求1所述的一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，其特征在于：无杆泵（1）排水一段时间后，关闭无杆泵（1）使油管（3）和环空自动连通，若气井能够复活一段时间则通过油管（3）自喷生产。3.根据权利要求1所述的一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，其特征在于：无杆泵（1）为电潜泵，流体通过管道注入自动换向阀（2）内，或通过管道导至无杆泵（1）外，或通过管道导至自动换向阀（2）外，流体为起泡剂。4.根据权利要求1所述的一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，其特征在于：自动换向阀（2）包括阀体（20）、侧管（21）、侧进水口（22）、注剂管口（23）、主阀（24）和副阀（26），空心的阀体（20）两端分别与无杆泵（1）出口端和油管（3）进口端相连，侧管（21）固连在阀体（20）一侧且两端分别与阀体（20）两端相通，侧进水口（22）设置在阀体（20）中部一侧，注剂管口（23）设置在阀体（20）中部另一侧，主阀（24）滑动连接在阀体（20）中部以使无杆泵（1）出口与侧管（21）之间、侧进水口（22）与副阀（26）之间、注剂管口（23）与副阀（26）之间连通或封闭，副阀（26）滑动连接在阀体（20）中部以使油管（3）与侧进水口（22）、注剂管口（23）之间连通或封闭。5.根据权利要求4所述的一种天然气井无杆泵与泡沫排水采气复合工艺，其特征在于：主阀（24）为圆柱杆状且直径小于阀体（20）内腔直径，主阀（24）底端固连有圆盘状的底阀板（241），底阀板（241）外径与阀体（20）内腔直径相同；主阀（24）中部固连有中阀板（242），阀体（20）内腔固连有下限板（25），中阀板（242）与下限板（25）之间固连有主弹簧（243），主弹簧（243）推动中阀板（242）以使底阀板（241）位于侧管（21）开口与无杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘军，吕伟，孙盛涛，赵恒平，陈世强，梁铃，邹元刚，郭渊，谢雕，蓝童，
申请(专利权)人：北京万普瑞能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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