【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤层气开采，具体涉及一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置及方法。
技术介绍
1、煤层气l型套管水平井已经成为煤层气低渗透区块开采的主力井型，压裂工艺一般采用水平井分段压裂工艺。水平井井身结构由直井段、造斜段和水平段三部分组成，水平段作为产层处于煤层中，长度为600～1000米，下入p110钢套管完井。为了便于排水采气，绝大部分井水平段为上倾，上倾角度为50-100,这就导致生产过程中，地层中的石英砂、煤粉、煤泥等回流至井筒最低点及附近区域，造成排采设备故障频发比例激增，尤其石英砂导致的井下泵卡、堵等占全年总检泵井次的50％以上。而目前水平井清砂工艺整体效率较低，通过氮气洗井等工艺虽可以彻底清理井筒，但是具有成本高、周期长、储层伤害大等缺点。
2、在朱焕玺发表在2020年第六期《中国煤层气》上的《l型煤层气水平井捞砂技术的研究与应用》一文中，水平井捞砂管柱结构组成煤层气水平井捞砂管柱组合主要由水平井捞砂铲(带限位槽和强制复位装置)+沉砂管+捞砂泵+动力油管组成。由地面动力及连接装置将捞砂泵管柱下入井内，在液柱压力的作用下，沉砂筒凡尔打开，液体灌满整个沉砂筒。上冲程时，游动凡尔关闭，泵腔容积增大，下凡尔打开，携砂液体进入沉砂管；下冲程时，下凡尔关闭，泵腔容积减小，压力增大，上凡尔打开，携砂液经过滤筛管沉降后液体被转移至柱塞上部，当液面达到排液短节的出水孔时，携砂液中的液体通过排液短节的出水孔返回到油套环形空间，而砂粒则聚集在沉砂尾管内。上下冲程的往复运动在砂铲处形成一定的真空度，从排液孔返出的液体，在油套环空液
3、在梅永贵等发表在2012年第8期《石油矿产机械》上的《真空回位增压抽砂泵研制及在煤层气井应用》一文中，捞砂泵连接在捞砂管柱下端,下管柱至下部笔尖触及砂面以后,泵简停止下行；在作业机的作用下,缓慢下放管柱,在管柱重力作用下,使活塞杆下行,由连接套、滑阀滑套,滑阀阀芯、限位套组成的滑阀打开(滑阀阀芯上部开口露出滑阀滑套)；此时泵下腔压力升高,泵下腔的煤粉及液体通过滑阀阀芯,打开吸入阀球进入油管内；当活塞下行到下死点时,限位套与泵筒上接头互相啮合,可传递扭矩,需要时可在井口转动管柱,钻碎井底煤块,如果不需要钻碎煤块,直接上提即可。上提管柱,活塞上行,滑阀关闭(滑阀阀芯上部开口沉于滑阀滑套内),泵筒在真空作用下做相对向下运动,笔尖停留在砂面上,泵腔容积变大,压力降低,吸入阀打开,水及煤屑(或石英砂)进入泵筒。如此缓慢上下提放管柱,没有进尺时放到下死点,转动管柱,旋转破碎煤块以后继续提放管柱,直到管柱下至人工井底,完成全井捞砂过程。
4、虽然以上论文对此问题的解决均有一定的描述，但对如何彻底避免石英砂、煤泥等回流至井筒水平段；如何解决油管套管压差造成泵效低；如何解决上提管柱时固定凡尔在水平段关闭不严导致的泵效低等没有实质的做法。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置及方法。
2、本专利技术实施例提供了一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置，包括：
3、捞砂组件，用于抽取水平井中的砂和水；
4、进口组件，用于允许水和砂进入所述捞砂组件中；所述进口组件与所述捞砂组件的第一端连接；
5、封堵组件，用于驱使所述水平井中的砂和水全部进入所述进口组件中；所述封堵组件设置于所述进口组件和所述捞砂组件的连接处，且与所述捞砂组件的第一端连接；
6、配重组件，用于配重；所述配重组件的第一端与所述捞砂组件的第二端连接；
7、集砂组件，用于收集所述捞砂组件抽取的砂；所述集砂组件的第一端与所述配重组件的第二端连接；
8、过滤组件，用于过滤所述捞砂组件抽取的水；所述过滤组件的第一端与所述集砂组件的第二端连接；
9、输油组件，用于输送水平井中的油；所述输油组件的第一端与所述过滤组件的第二端连接而第二端向上延伸出所述水平井的井口。
10、可选地，所述捞砂组件包括：游动凡尔、活塞、泵体和固定凡尔，其中，所述游动凡尔与所述配重组件的第一端连接，所述活塞连接所述游动凡尔和所述泵体，所述固定凡尔分别连接所述泵体和所述进口组件以及所述封堵组件。
11、可选地，所述游动凡尔上设置有第一弹簧，所述固定凡尔上设置有第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧相对。
12、可选地，所述进口组件包括：开口笔尖，所述开口笔尖具有敞开端和连接端，所述连接端与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述敞开端用于允许水和砂进入所述捞砂组件中。
13、可选地，所述封堵组件包括：环空集砂塞，所述环空集砂塞与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述环空集砂塞具有内端面和外端面，所述内端面与所述进口组件中的开口笔尖的连接端的外壁紧贴，所述外端面与所述水平井的内壁紧贴。
14、可选地，所述配重组件包括：配重钻铤和滚珠，其中，所述配重钻铤的两端分别连接所述捞砂组件中的游动凡尔和所述集砂组件的第一端，所述配重钻铤上设置有容纳腔，所述滚珠设置于所述容纳腔中。
15、可选地，所述集砂组件包括：沉砂管，所述沉砂管的两端分别连接所述配重组件中的配重钻铤和所述过滤组件。
16、可选地，所述过滤组件包括：过滤管，所述过滤管的两端分别连接所述集砂组件中的沉砂管和所述输油组件，所述过滤管的管身上设置有过滤孔。
17、可选地，所述输油组件包括：输油管，所述输油管的第一端与所述过滤组件的第二端连接而第二端向上延伸出所述水平井的井口。
18、本专利技术实施例还提供了一种煤层气水平井循环过滤捞砂方法，基于如上述中任一所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置实现，所述方法包括步骤：
19、向水平井中下放输油组件至第一高度使得进口组件没入水和砂的混合液中；
20、继续下放所述输油组件至第二高度使得封堵组件驱使所述水平井中的砂和水进入进口组件中；
21、继续下放所述输油组件至第三高度使得所述水平井中的砂和水依次经由捞砂组件、配重组件和集砂组件并运动至过滤组件；
22、继续下放所述输油组件至第四高度使得所述水平井中的砂汇集于所述集砂组件处而水经由所述过滤组件流入所述水平井中。
23、本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
24、本专利技术实施例提供的一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置，可克服常规捞砂泵在水平井清砂过程中油管中捞进大量液体导致捞砂后期固定凡尔无法打开的问题，解决了下放油管的频率低造成的石英砂、煤泥等回落卡捞砂泵固定凡尔的问题，解决了上提管柱过程中因捞砂泵在水平段固定凡尔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述捞砂组件包括：游动凡尔、活塞、泵体和固定凡尔，其中，所述游动凡尔与所述配重组件的第一端连接，所述活塞连接所述游动凡尔和所述泵体，所述固定凡尔分别连接所述泵体和所述进口组件以及所述封堵组件。
3.根据权利要求2所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述游动凡尔上设置有第一弹簧，所述固定凡尔上设置有第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧相对。
4.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述进口组件包括：开口笔尖，所述开口笔尖具有敞开端和连接端，所述连接端与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述敞开端用于允许水和砂进入所述捞砂组件中。
5.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述封堵组件包括：环空集砂塞，所述环空集砂塞与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述环空集砂塞具有内端面和外端面，所述内端面与所述进口组件中的开口笔尖的连接端的外壁紧贴，所述外端面与所述水平井
6.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述配重组件包括：配重钻铤和滚珠，其中，所述配重钻铤的两端分别连接所述捞砂组件中的游动凡尔和所述集砂组件的第一端，所述配重钻铤上设置有容纳腔，所述滚珠设置于所述容纳腔中。
7.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述集砂组件包括：沉砂管，所述沉砂管的两端分别连接所述配重组件中的配重钻铤和所述过滤组件。
8.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述过滤组件包括：过滤管，所述过滤管的两端分别连接所述集砂组件中的沉砂管和所述输油组件，所述过滤管的管身上设置有过滤孔。
9.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述输油组件包括：输油管，所述输油管的第一端与所述过滤组件的第二端连接而第二端向上延伸出所述水平井的井口。
10.一种煤层气水平井循环过滤捞砂方法，其特征在于，基于如权利要求1-9中任一所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置实现，所述方法包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述捞砂组件包括：游动凡尔、活塞、泵体和固定凡尔，其中，所述游动凡尔与所述配重组件的第一端连接，所述活塞连接所述游动凡尔和所述泵体，所述固定凡尔分别连接所述泵体和所述进口组件以及所述封堵组件。
3.根据权利要求2所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述游动凡尔上设置有第一弹簧，所述固定凡尔上设置有第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧相对。
4.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述进口组件包括：开口笔尖，所述开口笔尖具有敞开端和连接端，所述连接端与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述敞开端用于允许水和砂进入所述捞砂组件中。
5.根据权利要求1所述的煤层气水平井循环过滤捞砂装置，其特征在于，所述封堵组件包括：环空集砂塞，所述环空集砂塞与所述捞砂组件中的固定凡尔连接，所述环空集砂塞具有内端面和外端面，所述内端面与所述进口组件中的开口笔尖的连接端的外壁紧贴，所述外端面...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，姚伟，王青川，吴春升，张永琪，金国辉，徐婷婷，朱敏，韩明哲，郭军峰，彭鹤，张金笑，
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：
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