CN111577209A - 一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法，该装置至少包括气井套管、设置在气井套管内上下活动的光杆以及设置在气井套管内的深井泵油管、用于收集气体的集气管线和收集废液的集液管线，还包括：外工作筒，该外工作筒下部***气井套管内，所述外工作筒与气井套管密封连接，所述外工作筒下端变径与深井泵油管连通；眼管，该眼管设置在外工作筒内，所述眼管下端与外工作筒变径处可拆卸连接；内工作筒，该内工作筒下部***外工作筒内与眼管顶端可拆卸连接，所述外工作筒顶端与内工作筒外圆周面可拆卸连接，所述光杆贯穿内工作筒和眼管，所述内工作筒顶端与光杆外圆周面密封连接；本发明提高低产气量高含水气井生产效率和利用率。
Description
技术领域
本发明涉及油田采气领域，具体涉及一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法。
背景技术
目前，国内对天然气用量的增加，越来越对的低渗、超低渗气井投入生产，随着开发时间延长，气井产量降低同时井地层出水下会不定期或连续有水排出，导致气井水淹无法生产，现在采用泡排法、气举法等恢复气井生产，可能是连续排水，也可能是间歇排水，间歇排水的周期和排水量也不明确；排水的形态可能是液态的，也可能是泡沫状，但泡排法需要不断添加泡排剂，生产成本高，气举阀故障较多，维修程序多，同时要求气量大于1000方/天，严重影响气田的正常生产。
发明内容
本发明提供一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法，解决了气井产量降低同时井地层出水下会不定期或连续有水排出，导致气井水淹无法生产，实现气液分离，从而降低井筒积液压制地层出气，同时减少地面气液分离装置，提高低产气量高含水气井生产效率和利用率。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种机抽排水采气井口增压装置，至少包括气井套管、设置在气井套管内上下活动的光杆以及设置在气井套管内的深井泵油管、用于收集气体的集气管线和收集废液的集液管线，还包括：
外工作筒，该外工作筒下部***气井套管内，所述外工作筒与气井套管密封连接，所述外工作筒下端变径与深井泵油管连通；
眼管，该眼管设置在外工作筒内，所述眼管下端与外工作筒变径处可拆卸连接；
内工作筒，该内工作筒下部***外工作筒内与眼管顶端可拆卸连接，所述外工作筒顶端与内工作筒外圆周面可拆卸连接，所述光杆贯穿内工作筒和眼管，所述内工作筒顶端与光杆外圆周面密封连接；
活塞，该活塞可拆卸连接在光杆外圆周面，且活塞外圆周面与内工作筒内壁面滑动连接；
放空部，该放空部与气井套管连通；
进气部，该进气部一端与内工作筒连通，另一端与气井套管连通；
排气部，该排气部一端与内工作筒连通，另一端与集气管线连通；
排水部，该排水部一端与外工作筒连通，另一端与集液管线连通。
所述外工作筒外壁面固定有法兰，所述法兰与气井套管顶端可拆卸密封连接。
所述内工作筒顶端可拆卸连接有防气耐磨盘根盒，所述光杆穿过防气耐磨盘根盒伸入内工作筒内。
所述放空部包括管一和闸阀一，所述管一一端与气井套管连通，所述管一另一端可拆卸连接闸阀一。
所述进气部包括管二、单向阀一和闸阀二，所述管二一端与内工作筒连通，所述管二另一端与放空部连通，所述闸阀一和单向阀一可拆卸连接在管二上，且闸阀一和单向阀一分别靠近于放空部和内工作筒。
所述排气部包括管三、单向阀二和闸阀三，所述管三两端分别与内工作筒和集气管线连通，所述单向阀二和闸阀三可拆卸连接在管三上，所述单向阀二和闸阀三分别靠近于内工作筒和集气管线连通。
所述排水部包括管四、单向阀三和闸阀四，所述管四两端分别连通外工作筒和集液管线。
一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法，至少包括上述任意一项所述的一种机抽排水采气井口增压装置，还包括如下步骤：
上冲程：光杆带动活塞在内工作筒上移，气井水在深井泵油管内上移，活塞，气井水经眼管进入内工作筒和外工作筒内，同时活塞上移压缩内工作筒空间，当压力大于单向阀二压力设定值时，单向阀二打开，气体通过单向阀二进入管路三内，再由闸阀三进入集气管线；
下冲程：光杆带动活塞下移，内工作筒内形成负压，当压力大于单向阀一时，单向阀一打开，气井套管内气体通过管路一，再经过闸阀一进入管路二内，再经过单向阀一进入内工作筒内，气井水随着活塞向下推进下移，增加眼管外工作筒和深井泵油管内压力，压力大于单向阀三设定值时，单向阀三打开，气井水经眼管进如外工作筒内，气井水进入管四，通过单向阀三和闸阀四进入集液管线内。
本发明的有益效果是：通过在井口柱塞泵加压采气，实现气液分离，从而降低井筒积液压制地层出气，同时减少地面气液分离装置，提高低产气量高含水气井生产效率和利用率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-气井套管；2-眼管；3-闸阀一；4-闸阀二；5-法兰；6-内工作筒；7-管二；8-外工作筒；9-单向阀一；10-防气耐磨盘根盒；11-光杆；12-单向阀二；13-闸阀三；14-单向阀三；15-闸阀四；16-活塞；17-管一；18-管三；19-管四；20-深井泵油管。
具体实施方式
实施例1:
参照图 1，是本发明实施例 1 的结构示意图，一种机抽排水采气井口增压装置，至少包括气井套管1、设置在气井套管1内上下活动的光杆11以及设置在气井套管1内的深井泵油管20、用于收集气体的集气管线和收集废液的集液管线，其特征在于，还包括：
外工作筒8，该外工作筒8下部***气井套管1内，所述外工作筒8与气井套管1密封连接，所述外工作筒8下端变径与深井泵油管20连通；
眼管2，该眼管2设置在外工作筒8内，所述眼管2下端与外工作筒8变径处可拆卸连接；
内工作筒6，该内工作筒6下部***外工作筒8内与眼管2顶端可拆卸连接，所述外工作筒8顶端与内工作筒6外圆周面可拆卸连接，所述光杆11贯穿内工作筒6和眼管2，所述内工作筒6顶端与光杆11外圆周面密封连接；
活塞16，该活塞16可拆卸连接在光杆11外圆周面，且活塞16外圆周面与内工作筒6内壁面滑动连接；
放空部，该放空部与气井套管1连通；
进气部，该进气部一端与内工作筒6连通，另一端与气井套管1连通；
排气部，该排气部一端与内工作筒6连通，另一端与集气管线连通；
排水部，该排水部一端与外工作筒8连通，另一端与集液管线连通。
实际使用时：深井泵通过深井泵油管20进行持续向上泵液，光杆11带动活塞16在内工作筒6内下移时，通过活塞16下移，内工作筒6、外工作筒8和深井泵油管20内空间减小，增加外工作筒8和深井泵油管20内压力，液体通过眼管2挤入外工作筒8内，在通过排水部排出进入集液管线内，完成增压排液；
活塞16下移的同时，增加内工作筒6内的空间，形成负压，井内气体通过进气部进入内工作筒6内，完成吸入；
当活塞16移动至下限位置时，此时活塞16位于内工作筒6下端内。
光杆11带动活塞16在内工作筒6内上移时，活塞16压缩内工作筒6内的空间，压缩内工作筒6的内的气体，增加其压力，在通过排气部进入集气管线内，完成增压排气；
活塞16上移的同时，由于深井泵通过深井泵油管20进行持续向上泵液，液体进入内工作筒6内，等待活塞16下移推入外工作筒8内。
通过活塞16上移和下移，完成对气体增压和液体增压。
实施例2:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述外工作筒8外壁面固定有法兰5，所述法兰5与气井套管1顶端可拆卸密封连接。
实际使用时：通过法兰5将外工作筒8与气井套管1密封连接，便于拆装。
实施例3:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述内工作筒6顶端可拆卸连接有防气耐磨盘根盒10，所述光杆11穿过防气耐磨盘根盒10伸入内工作筒6内。
实际使用时：光杆11通过防气耐磨盘根盒10可以在光杆11上下移动时保持内工作筒6内的密封，防止漏气。
实施例4:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述放空部包括管一17和闸阀一3，所述管一17一端与气井套管1连通，所述管一17另一端可拆卸连接闸阀一3。
实际使用时：在安装内工作筒6和外工作筒8时，打开闸阀一3，气井套管1内气体通过管一17再由闸阀一3排出，防止法兰5、内工作筒6和外工作筒8在安装时，由于气体不间断排出无法进行密封，增加其安装难度，在拆卸时，防止内部压力由于拆卸时突然打开缝隙，气体吹向工作人员或部件，造成冲击性损伤。
实施例5:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述进气部包括管二7、单向阀一9和闸阀二4，所述管二7一端与内工作筒6连通，所述管二7另一端与放空部连通，所述闸阀一3和单向阀一9可拆卸连接在管二7上，且闸阀一3和单向阀一9分别靠近于放空部和内工作筒6。
实际使用时：首先将闸阀二4打开，闸阀一3关闭，当活塞16下移时，内工作筒6内负压和气井套管1内压力相差过大的时候，单向阀一9受压打开，气井套管1内气体通过管一17和管二7进入内工作筒6内，通过单向阀一9可以防止内工作筒6内气体被压缩时逆向回流。
本实施例中单向阀一9为定压单向阀。
实施例6:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述排气部包括管三18、单向阀二12和闸阀三13，所述管三18两端分别与内工作筒6和集气管线连通，所述单向阀二12和闸阀三13可拆卸连接在管三18上，所述单向阀二12和闸阀三13分别靠近于内工作筒6和集气管线连通。
实际使用时：打开闸阀三13，活塞16上移时，挤压内工作筒6内的气体，当到达一定值时，单向阀二12受压打开，气体进入管三18内，在通过管三18进入集气管线内。
本实施例中单向阀二12为定压单向阀。
实施例7:
参照图 1与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述排水部包括管四19、单向阀三14和闸阀四15，所述管四19两端分别连通外工作筒8和集液管线。
实际使用时：打开闸阀四15，活塞16向下移动时，在深井泵通过深井泵油管20进行持续向上泵液同时，增加液体压力，单向阀三14打开，液体通过管四19进入集液管线内，当液压不足时单向阀三14关闭。
本实施例中单向阀三14为定压单向阀。
实施例8:
参照图 1，一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法，其特征在于,至少包括权利要求1-4任意一项所述的一种机抽排水采气井口增压装置，还包括如下步骤：
上冲程：光杆11带动活塞16上移，气井水在深井泵油管20内上移，活塞16移动至眼管2下方时，外工作筒8和内工作筒6压力大于单向阀三14设定值时，气井水通过单向阀三14打开进入管路三19内，在经过闸阀四15排出，活塞16移动至眼管2上方时，气井水经眼管2进入外工作筒8内，同时压缩内工作筒6空间，当压力大于单向阀二12压力设定值时，单向阀二12打开，气体通过单向阀二12进入管路三18内，再由闸阀三13排出；
下冲程：光杆11带动活塞16下移，移动至眼管2顶端时，内工作筒6形成负压，当压力大于单向阀一9时，单向阀一9打开，气井套管1内气体通过管路一17，再经过闸阀一3进入管路二7内，再经过单向阀一9进入内工作筒6内，气井水随着活塞16下移，经眼管2进入外工作筒8内，压力大于单向阀三14设定值时，单向阀三14打开，气井水通过单向阀三14进入管路三19内，在经过闸阀四15排出。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。
Claims (8)
1.一种机抽排水采气井口增压装置，至少包括气井套管（1）、设置在气井套管（1）内上下活动的光杆（11）以及设置在气井套管（1）内的深井泵油管（20）、用于收集气体的集气管线和收集废液的集液管线，其特征在于，还包括：
外工作筒（8），该外工作筒（8）下部***气井套管（1）内，所述外工作筒（8）与气井套管（1）密封连接，所述外工作筒（8）下端变径与深井泵油管（20）连通；
眼管（2），该眼管（2）设置在外工作筒（8）内，所述眼管（2）下端与外工作筒（8）变径处可拆卸连接；
内工作筒（6），该内工作筒（6）下部***外工作筒（8）内与眼管（2）顶端可拆卸连接，所述外工作筒（8）顶端与内工作筒（6）外圆周面可拆卸连接，所述光杆（11）贯穿内工作筒（6）和眼管（2），所述内工作筒（6）顶端与光杆（11）外圆周面密封连接；
活塞（16），该活塞（16）可拆卸连接在光杆（11）外圆周面，且活塞（16）外圆周面与内工作筒（6）内壁面滑动连接；
放空部，该放空部与气井套管（1）连通；
进气部，该进气部一端与内工作筒（6）连通，另一端与气井套管（1）连通；
排气部，该排气部一端与内工作筒（6）连通，另一端与集气管线连通；
排水部，该排水部一端与外工作筒（8）连通，另一端与集液管线连通。
2.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述外工作筒（8）外壁面固定有法兰（5），所述法兰（5）与气井套管（1）顶端可拆卸密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述内工作筒（6）顶端可拆卸连接有防气耐磨盘根盒（10），所述光杆（11）穿过防气耐磨盘根盒（10）伸入内工作筒（6）内。
4.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述放空部包括管一（17）和闸阀一（3），所述管一（17）一端与气井套管（1）连通，所述管一（17）另一端可拆卸连接闸阀一（3）。
5.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述进气部包括管二（7）、单向阀一（9）和闸阀二（4），所述管二（7）一端与内工作筒（6）连通，所述管二（7）另一端与放空部连通，所述闸阀一（3）和单向阀一（9）可拆卸连接在管二（7）上，且闸阀一（3）和单向阀一（9）分别靠近于放空部和内工作筒（6）。
6.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述排气部包括管三（18）、单向阀二（12）和闸阀三（13），所述管三（18）两端分别与内工作筒（6）和集气管线连通，所述单向阀二（12）和闸阀三（13）可拆卸连接在管三（18）上，所述单向阀二（12）和闸阀三（13）分别靠近于内工作筒（6）和集气管线连通。
7.根据权利要求1所述的一种机抽排水采气井口增压装置，其特征在于,所述排水部包括管四（19）、单向阀三（14）和闸阀四（15），所述管四（19）两端分别连通外工作筒（8）和集液管线。
8.一种机抽排水采气井口增压装置及其增压方法，其特征在于,至少包括权利要求1-4任意一项所述的一种机抽排水采气井口增压装置，还包括如下步骤：
上冲程：光杆（11）带动活塞（16）在内工作筒（6）上移，气井水在深井泵油管（20）内上移，活塞（16），气井水经眼管（2）进入内工作筒（6）和外工作筒（8）内，同时活塞（16）上移压缩内工作筒（6）空间，当压力大于单向阀二（12）压力设定值时，单向阀二（12）打开，气体通过单向阀二（12）进入管路三（18）内，再由闸阀三（13）进入集气管线；
下冲程：光杆（11）带动活塞（16）下移，内工作筒（6）内形成负压，当压力大于单向阀一（9）时，单向阀一（9）打开，气井套管（1）内气体通过管路一（17），再经过闸阀一（3）进入管路二（7）内，再经过单向阀一（9）进入内工作筒（6）内，气井水随着活塞（16）向下推进下移，增加眼管（2）外工作筒（8）和深井泵油管（20）内压力，压力大于单向阀三（14）设定值时，单向阀三（14）打开，气井水经眼管（2）进如外工作筒（8）内，气井水进入管四（19），通过单向阀三（14）和闸阀四（15）进入集液管线内。
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