CN112761583A - 一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***及方法,其包括采油采气井下***和采油采气地面***。其中,采油采气井下***包括双层管、双层管变径接头、双层管封隔器、水动力涡轮马达、污泥螺杆泵、泥砂分离器、负压吸收器;采油采气地面***包括动力液加压模块、混合液处理模块、双层管井口模块。本发明采用负压吸收和水力举升共同作用,实现了地层中强劲吸入与井筒中高压排出,解决了高粘油、高含砂等油气井下地层液抽吸举升困难的问题;实现了对高含砂油气井井下原位防砂除砂,降低了砂粒对井筒和设备的堵塞、冲蚀,减小了采油采气返出液举升时所需动力及能耗;应用于高含砂井采油采气,可降低生产成本和提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采技术领域,具体涉及一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***及方法。
背景技术:
石油天然气在我国国民经济发展中具有非常重要的地位,我国疏松砂岩油气藏分布广泛,已成为当前大多数石油公司的主要生产来源,然而由于疏松砂岩油气藏在开采中出砂现象严重,极大地影响了我国油气的正常生产。天然气水合物 (亦称为“可燃冰”)作为一种高密度、高热值的非常规清洁可替代能源,将成为我国未来接替能源发展的主要方向之一,海洋天然气水合物资源储量极为丰富,深水海底浅层非成岩天然气占比达85%。然而,近年全球经过多次对深水天然气水合物进行试采,其过程中均存在出砂量大的问题,且现有技术无法实现有效地除砂防砂,从而直接影响产量,甚至造成试采作业被迫停止。针对石油天然气及深水海底可燃冰开采中出砂量大的问题虽然目前已采用了诸多工艺进行防砂除砂,但是仍然存在诸多问题:
(1)采用传统单一的机械或化学防砂开采方式需要通过专门的填充工具在井底出油口填充大量的过滤材料如砾石等,这种方式虽然能够阻止砂粒进入井筒,但也会增加地层液流入井筒的阻力,导致油井生产效率低和降产现象。同时,由于水合物岩层泥砂粒直径达到微米级,因此在可燃冰开发过程中,传统的单一防砂装置及技术根本无法满足要求。
(2)采用单一的抽油泵进行抽吸举升,对于高含砂油、高粘油、高含砂可燃冰抽吸举升效率低,当地层液含砂量较高时极易出现卡泵现象使泵不能正常工作,检泵周期频繁,直接影响了采油、采气效率。
(3)出砂量大且进入井筒,未及时处理将逐步沉积堵塞井筒,甚至完全阻止地层液流入井筒,并导致管输过程中混合液体粘度、密度将增大,同时出砂量大其将引起储层疏松,形成采空区后井壁不稳定,对于海底可燃冰开采,将导致水合物储层坍塌引起海啸、地震等灾害。
(4)高含砂地层液被举升至地面过程中,其中携带的砂粒在运移过程会对对井下工具、管输段井筒和泵输设备造成严重冲蚀、堵塞,极大降低其使用寿命,从而导致失效率高,增大开采成本。
综上所述,对于疏松砂岩油气藏以及海底非成岩可燃冰开采过程中存在的问题,传统单一的防砂技术、常规油泵举升以及现有采油采气工艺已难以满足要求,亟需发明一种全新的采油采气***及方法。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***及方法,通过设置井下筛管、泥砂分离器避免了采用单纯防砂措施导致生产效率低和油气井降产现象;通过水力举升模块和地层液吸入模块完成对井下地层液的双重抽吸,解决高含砂油、高粘油油井地层液抽吸、举升困难问题;采用井下泥砂分离模块可以实现含砂石油或可燃冰在井下的初步分离,降低了砂粒对于设备的堵塞、冲蚀磨损,提高其寿命,同时也减小了井筒举升过程中所需能耗;采用混合液处理模块对举升至地面的混合液进行进一步处理,完成油、气、砂、水的分离,有效地保障了油气或可燃冰生产。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:根据本发明的一方面,提供了一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***,它包括采油采气井下***和采油采气地面***;
所述采油采气井下***由井下管道模块、水力举升模块、井下泥砂分离模块、地层液吸入模块组成;
所述井下管道模块由套管、第一节双层管、双层管封隔器、双层管变径接头组成,所述第一节双层管由外管A和内管B组成,所述双层管变径接头与第一节双层管连接;所述水力举升模块包括与所述双层管变径接头连接的第二节双层管、与第二节双层管通过第一流道变换接头连接的第三节双层管、水动力涡轮马达、污泥螺杆泵、传动轴,所述第二节双层管包括外管C和内管D,其中第二节双层管与所述双层管封隔器连接,所述第三节双层管包括外管E和内管F,所述污泥螺杆泵与水动力涡轮马达通过传动轴连接,分别安装在内管D和内管F内,所述传动轴贯穿第一流道变换接头;所述井下泥砂分离模块包括与第三节双层管通过第二流道变换接头连接的第四节双层管、泥砂分离器,所述第四节双层包括外管 G和内管H,所述泥砂分离器安装在所述内管H中;所述地层液吸入模块包括与第四节双层管通过第三流道变换接头连接的第五节双层管、油管连接头、负压吸收器、连接于负压吸收器的筛管、安装于筛管头上的丝堵,所述第五节双层管包括与油管连接头连接的外管I、与负压吸收器内层通道相连的内管J;
所述采油采气地面***由动力液加压模块、混合液处理模块、双层管井口模块组成;
所述动力液加压模块包括变频控制柜、动力液管线串和依次安装于动力管线串上的低压液过滤器、高压柱塞泵、高压液过滤器、水压传感器、流量调节阀、动力液流量传感器;所述混合液处理模块由储砂池、储水池、输油管线、输气管线、排液管、混合液管线串和依次连接混合液管线串的混合液流量传感器、砂液分离装置、油气液分离装置组成,所述双层管井口模块包括动力液注入口A、动力液注入口B、混合液出口A、混合液出口B、注液管闸门A、注液管闸门B、油管闸门A、油管闸门B、井口闸门;所述动力液注入口B与动力液管线串连接,所述混合液出口A连接于所述混合液管线串。
所述双层管井口模块连接所述井下管道模块中的套管与第一节双层管,其中所述外管A与动力液注入口A、动力液注入口B连通,所述内管B与混合液出口 A、混合液出口B连通。
所述的井下泥砂分离模块中设置有两个泥砂分离器,其中泥砂分离器的出砂口贯穿所述内管H和外管G。
所述流第一道变换接头将所述内管D与外管E连通,同时也将所述外管C与内管F连通,所述第二流道变换接头将所述内管F与外管G连通,同时也将所述外管E与内管H连通,所述第三流道变换接头将所述内管H与外管I连通,同时也将所述外管G与内管J连通。
所述油气液分离装置通过混合液管线串将混合液进液口与所述砂液分离装置出液口连通,还通过排液管与储水池右端连通;所述动力液管线串与储水池左端连通,所述储水池左右两端之间设置有两面防砂网。
根据本发明的另一方面,一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气方法,其特征在于,它包括如下步骤:
SⅠ、加压动力液注入过程,具体包括如下步骤:
S101、变频控制柜控制高压柱塞泵电机的转速从而控制对动力液加压的压力;
S102、高压柱塞泵将储水池中的动力液进行加压后,通过动力液管线串将加压动力液传送到动力液注入口B处;
S103、加压动力液进入第一节双层管外管A与内管B之间形成的环空,通过双层管变径接头进入第二节双层管外管C与内管D之间形成的环空;
S104、加压动力液通过第一流道变换接头,由第二节双层管中的外管C与内管D之间形成的环空进入到第三节双层管内管F中,水动力涡轮马达在加压动力液的驱动下开始转动,同时通过传动轴带动与其相连的污泥螺杆泵一起转动,污泥螺杆泵泵腔内产生抽吸力;
S105、加压动力液通过第二流道变换接头后,由第三节双层管中的内管F 流至第四节双层管中的外管G与内管H之间形成的环空;
S106、加压动力液通过第三流道变换接头后,由第四节双层管中的外管G 与内管H之间形成的环空进入第五节双层管中的内管J后进入负压吸收器,并形成负压抽吸力;
S107、在污泥螺杆泵与负压吸收器的抽吸力作用下,地层液由筛管进入到负压吸收器内层环空处并与加压动力液混合后形成混合液;
SⅡ、混合液举升过程,具体包括如下步骤:
S201、混合液由负压吸收器的外层通道流至第五节双层管中的外管I与内管 J之间的环空,通过第三流道变换接头后流至第四节双层管中的内管H中;
S202、混合液依次通过两个串接的泥砂分离器后,砂粒通过泥砂分离器出砂口排出双层管外,除砂后的混合液通过泥砂分离器的出液口排出;
S203、经过分离后的混合液通过第二流道变换接头,由第四节双层管的内管 H进入到第三节双层管中的内管F与外管E之间的环空内;
S204、第三节双层管环空内的混合液通过第一流道变换接头进入到污泥螺杆泵泵腔中,通过污泥螺杆泵举升至混合液出口A;
SⅢ、混合液地面处理过程,具体包括如下步骤:
S301、混合液通过混合液管线串进入砂液分离装置中,对混合液中的砂粒进行再次分离;
S302、分离出的砂粒通过砂液分离装置排沙口排至储砂池,除砂后的混合液进入油气液分离装置;
S303、经过油气液分离装置分离后的油、气、水分别通过排油口、排气口、排液管至输油管、输气管、储水池中;
SⅣ、重复步骤S101-S303,完成采油采气的持续生产及动力液的循环使用。
有益效果:
本发明具有以下优点:
(1)自带泥砂分离装置,不需要在井底填充材料进行初步分离,降低了地层液产出阻力,提高了混合液进入生产井筒速率;
(2)采用负压吸收器和污泥螺杆泵双重抽吸,大大提高了对高粘油、高含砂油、高含砂天然气及高含砂水合物的抽吸效果,提高了采收效率;
(3)污泥螺杆泵定子与转子之间为柔性接触,同时污泥螺杆泵抽吸力大,吸入排出均匀平稳,故不会出现卡泵现象,保障了在高粘油、高含砂油井下对地层液的稳定抽吸举升;
(4)采用井下泥砂分离器将混合液进行初步分离,降低产出混合液中的含砂量,有效提高了产出物的纯度,也降低了砂粒对井下设备的冲蚀、堵塞,提高了设备整体使用寿命;
(5)在混合液举升过程中,多数砂粒在井下被分离出双层管外,提高了井筒举升过程中的混合液的流动性,极大地降低了摩阻,有效节约举升时所需能耗;
(6)原位分离出的泥沙及时回填,且有效地控制了回填泥砂中可燃冰的含量,从而可不主动打破水合物储层动态平衡,保障了开采过程中井壁和水合物储层的稳定。
附图说明:
图1为本发明未注动力液时的采油采气***示意图;
图2为本发明注入动力液时的采油采气***示意图;
图3为图2的Ⅱ部局部放大图;
图4为图3中地层液吸入模块放大图;
图5为本发明加压动力液注入过程图;
图6为本发明混合液举升过程图;
图7为本发明混合液地面处理过程图;
图中,I-采油采气地面***,Ⅱ-采油采气井下***,1-动力液加压模块,101- 动力液管线串,102-低压液过滤器,103-高压柱塞泵,104-变频控制柜,105- 高压液过滤器,106-动力液流量传感器,107-流量调节阀,108-水压传感器;2- 混合液处理模块,201-油气液分离装置,202-液位计,203-进液口,204-排污口, 205-排污阀,206-排液管,207-排油口,208-排油阀,209-输油管线,210-排气阀,211-输气管线,212-排气口,213-溢流开关阀,214-溢流管,215-溢流口, 216-储水池,217-过滤网,218-砂液分离装置,219-排沙口,220-排沙控制阀, 221-储砂池,222-混合液流量传感器,223-混合液管线串;3-双层管井口模块, 301-动力液注入口A,302-注液管闸门A,303-混合液出口A,304-油管闸门A, 305-井口闸门,306-混合液出口B,307-油管闸门B,308-动力液注入口B,309- 注液管闸门B;4-井下管道模块,401-套管,402-第一节双层管,403-双层管变径接头,404-双层管封隔器,411-外管A,412-内管B;5-水力举升模块,501- 第二节双层管,502-污泥螺杆泵,503-传动轴,504-第一流道变换接头,505- 水动力涡轮马达,506-第三节双层管,511-外管C,512-内管D,513-外管E,514- 内管F;6-井下泥砂分离模块,601-第四节双层管,602-第二流道变换接头,603- 泥砂分离器,611-外管G,612-内管H;7-地层液吸入模块,701-第五节双层管,702-第三流道变换接头,703-油管连接头,704-负压吸收器,705-筛管,706- 丝堵,711-外管I,712-内管J。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明实施方式做进一步的说明:
如图1所示,一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***,它包括采油采气井下***和采油采气地面***;
所述采油采气井下***由井下管道模块4、水力举升模块5、井下泥砂分离模块6、地层液吸入模块7组成;
所述井下管道模块4由套管401、第一节双层管402、双层管封隔器404、双层管变径接头403组成,所述第一节双层管402由外管A411和内管B412组成,所述双层管变径接头403与第一节双层管402连接;所述水力举升模块5包括与双层管变径接头403连接的第二节双层管501、与第二节双层管501通过第一流道变换接头504连接的第三节双层管506,水动力涡轮马达505、污泥螺杆泵502、传动轴503,所述第二节双层管501包括外管C511和内管D512,其中第二节双层管501与双层管封隔器404连接,第三节双层管506包括外管E513和内管F514,污泥螺杆泵502与水动力涡轮马达505通过传动轴503连接,分别安装在内管 D512与内管F514内,传动轴503贯穿第一流道变换接头504,所述井下泥砂分离模块6包括与第三节双层管506通过第二流道变换接头602连接的第四节双层管601、泥砂分离器603,第四节双层管601包括外管G611和内管H612,所述泥砂分离器603安装在内管H612中;所述地层液吸入模块7包括与第四节双层管601通过第三流道变换接头702连接的第五节双层管701、油管连接头703、负压吸收器704、连接于负压吸收器704的筛管705、安装于筛管705头上的丝堵706,所述第五节双层管701包括与油管连接头703相连接的外管I711、与负压吸收器704内层通道相连的内管J712;
所述双层管变径接头403通过螺纹连接方式连接第一节双层管402与第二节层管501,所述的第一流道变换接头504、第二流道变换接头602、第三流道变换接头702通过螺纹连接方式将第二节双层管501与第三节双层管506、第三节双层管506与第四节双层管601、第四节双层管601与第五节双层管701进行连接;
所述第一流道变换接头504将内管D512与外管E513连通,同时也将外管 C511与内管F514连通,所述第二流道变换接头602将内管F514与外管G611连通,同时也将外管E513与内管H612连通,所述第三流道变换接头702将内管H612 与外管I711连通,同时也将外管G611与内管J712连通;
所述的油管连接头703通过螺纹连接方式将负压吸收器704与外管I711连接,其中负压吸收器704的外层通道与第五节双层管701的环空接通,负压吸收器704的内层通道与内管J712接通;
所述的筛管705通过螺纹连接或者焊接的方式与负压吸收器704连接,丝堵 706与筛管705之间可以通过螺纹连接、焊接或者其他连接方式,其中筛管705 用于过滤地层液中颗粒直径过大的砂粒,丝堵706用于封堵筛管705底部,使地层液只能由筛管705周向的缝隙中进入;
所述的双层管封隔器404还可以根据实际工况需求安装于泥砂分离器603 出沙口与双层管变径接头403之间任意双层管的外管上;所述井下泥砂分离模块 6中至少设置一个泥砂分离器603,其中泥砂分离器603的出砂口贯穿内管H612 和外管G611;
所述采油采气地面***由动力液加压模块1、混合液处理模块2、双层管井口模块3组成;
所述动力液加压模块1包括变频控制柜104、动力液管线串101和依次安装于动力液管线串101上的低压液过滤器102、高压柱塞泵103、高压液过滤器105、动力液流量传感器106、流量调节阀107、水压传感器108;所述混合液处理模块2由储砂池221、储水池216、输油管线209、输气管线211、排液管206、混合液管线串223和依次连接混合液管线串223的混合液流量传感器222、砂液分离装置218、油气液分离装置201组成,所述双层管井口模块3包括动力液注入口A301、动力液注入口B308、混合液出口A303、混合液出口B306、注液管闸门A302、注液管闸门B309、油管闸门A304、油管闸门B307、井口闸门305;所述动力液注入口B308连接于动力液管线串101,所述混合液出口A303连接于所述混合液管线串223。
所述的套管401可以通过螺纹连接、法兰连接、焊接或者其他连接方式与双层管井口模块3进行连接,所述内管B412可以通过螺纹连接、焊接或者其他连接方式与双层管井口模块3连接,并与混合液出口A303、混合液出口B306、井口闸门305接通,所述外管A411可以通过螺纹连接、焊接或者其他连接方式与双层管井口模块3连接,并与动力液注入口A301和动力液注入口B308接通;
所述的动力液管线串101若同时接通动力液注入口A301和动力液注入口B3 08,混合液管线串223也同时接通混合液出口A303和混合液出口B306,则油气生产效率增大;
所述油气液分离装置201通过混合液管线223将混合液进液口203与砂液分离装置218出液口连通,还通过排液管206与储水池216右端连通;所述动力液管线串101与储水池216左端连通,所述储水池216左右两端之间至少设置有一面防砂网217,其中,防砂网217用于对储水池216中的动力液进行过滤,从而降低流入高压柱塞泵103中的动力液杂质,以降低对高压柱塞泵103的冲蚀损耗,所述储水池216中还设有液位线或者液位传感器,储水池216中有预先注入的动力液,考虑到动力液在采油采气生产循环时会有一定的损耗,当储水池216中的动力液低于设定的最低液位时,需要从外部加入动力液使储水池216液面介于设定的最高液位与最低液位之间;
根据本发明的另一方面,一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气方法,其特征在于,它包括如下步骤,
SI、加压动力液注入过程,具体包括如下步骤:
S101、当动力液管线串101中水压传感器108压力值大于设定的压力阀值时,变频控制柜104控制高压柱塞泵103电机转速降低,加压动力液及混合液压力降低;
S102、高压柱塞泵103将储水池216中的动力液进行加压后,通过动力液管线串101将加压动力液传送到动力液注入口B308处,其中加压动力液依次通过低压液过滤器102、高压柱塞泵103、高压液过滤器105、动力液流量传感器106、流量调节阀107、水压传感器108;
S103、加压动力液进入第一节双层管402外管A411与内管B412之间形成的环空,通过双层管变径接头403进入第二节双层管501外管C511与内管D512 之间形成的环空;
S104、加压动力液通过第一流道变换接头504,由第二节双层管501中的外管C511与内管D512之间形成的环空进入到第三节双层管506内管F514中,水动力涡轮马达505在加压动力液的驱动下开始转动,同时通过传动轴503带动与其相连的污泥螺杆泵502一起转动,污泥螺杆泵502泵腔内产生抽吸力;
S105、加压动力液通过第二流道变换接头602后,由第三节双层管506中内管F514流至第四节双层管601外管G611与内管H612之间形成的环空;
S106、加压动力液通过第三流道变换接头702后,由第四节双层管601中的外管G611与内管H612之间形成的环空进入第五节双层管701中的内管J712,然后进入负压吸收器704内层通道,并形成负压抽吸力;
S107、在污泥螺杆泵502与负压吸收器704的抽吸力作用下,地层液由筛管 705进入到负压吸收器704内层环空处并与加压动力液混合后形成混合液;
其中,加压动力液井下流动方向与图2-图4空心箭头流动方向一致;
SⅡ、混合液举升过程,具体包括如下步骤:
S201、混合液由负压吸收器704的外层通道流至第五节双层管701外管I711 与内管J712之间的环空,通过第三流道变换接头702后流至第四节双层管601 中的内管H612中;
S202、混合液依次通过两个串接的泥砂分离器603后,砂粒通过泥砂分离器603出砂口排出双层管外,除砂后的混合液通过泥砂分离器603的出液口排出;
S203、经过分离后的混合液通过第二流道变换接头602,由第四节双层管601 的内管H612进入到第三节双层管506内管F514与外管E513之间的环空内;
S204、第三节双层管506环空内的混合液通过第一流道变换接头504进入到污泥螺杆泵502泵腔中,通过污泥螺杆泵502举升至混合液出口A303;
其中,经过井下泥砂分离后的混合液流动方向与图2-图4双实心箭头流动方向一致,未经过井下泥砂分离的混合液流动方向与图2-图4单实心箭头流动方向一致;
SⅢ、混合液地面处理过程,具体包括如下步骤:
S301、混合液通过混合液管线串223进入砂液分离装置218中,对混合液中的砂粒进行再次分离;
S302、分离出的砂粒通过砂液分离装置218排沙口219排至储砂池221,除砂后的混合液进入油气液分离装置201,若油气液分离装置201中的液位超过设定的阀值时,则变频控制柜104控制高压柱塞泵103电机降低转速,减少油气液分离装置201的进液量,同时打开溢流开关阀213以保障油气液分离装置201 安全运行,考虑到混合液经过砂液分离装置218分离后仍有少量砂粒进入到油气液分离装置201中,可定期打开排污阀205进行排污处理;
S303、经过油气液分离装置201分离后的油、气、水分别通过排油口207、排气口212、排液管206流至输油管线209、输气管线211、储水池216中;
SⅣ:重复步骤S101-S303,完成采油采气的持续生产及动力液的循环使用。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气***,其特征在于,它包括采油采气井下***和采油采气地面***;
所述采油采气井下***由井下管道模块(4)、水力举升模块(5)、井下泥砂分离模块(6)、地层液吸入模块(7)组成;
所述井下管道模块(4)由套管(401)、第一节双层管(402)、双层管变径接头(403)、双层管封隔器(404)组成,所述第一节双层管(402)由外管A(411)和内管B(412)组成,所述双层管变径接头(403)与第一节双层管(402)连接;水力举升模块(5)包括与双层管变径接头(403)连接的第二节双层管(501),与第二节双层管(501)通过第一流道变换接头(504)连接的第三节双层管(506),水动力涡轮马达(505)、污泥螺杆泵(502)、传动轴(503),第二节双层管(501)包括外管C(511)和内管D(512),其中第二节双层管(501)与双层管封隔器(404)连接,第三节双层管(506)包括外管E(513)和内管F(514),污泥螺杆泵(502)与水动力涡轮马达(505)分别安装在内管D(512)和内管F(514)内并通过传动轴(503)连接,传动轴贯(503)穿第一流道变换接头(504);所述井下泥砂分离模块(6)包括第二流道变换接头(602)、与第三节双层管(506)通过第二流道变换接头(602)连接的第四节双层管(601)、泥砂分离器(603),第四节双层管(601)包括外管G(611)和内管H(612),所述泥砂分离器(603)安装在内管H(612)中;所述地层液吸入模块(7)包括第三流道变换接头(702)、与第四节双层管(601)通过第三流道变换接头(702)连接的第五节双层管(701)、油管连接头(703)、负压吸收器(704)、连接于负压吸收器(704)的筛管(705)、安装于筛管(705)头上的丝堵(706),所述第五节双层管(701)包括与油管连接头(703)相连接的外管I(711),与负压吸收器(704)内层通道相连的内管J(712);
所述采油采气地面***由动力液加压模块(1)、混合液处理模块(2)、双层管井口模块(3)组成;
所述动力液加压模块(1)包括变频控制柜(104)、动力液管线串(101)和依次安装于动力管线串(101)上的低压液过滤器(102)、高压柱塞泵(103)、高压液过滤器(105)、动力液流量传感器(106)、流量调节阀(107)、水压传感器(108);所述混合液处理模块(2)由储砂池(221)、储水池(216)、输油管线(209)、输气管线(211)、排液管(206)、混合液管线串(223)和依次连接混合液管线串(223)的混合液压力传感器(222)、砂液分离装置(218)、油气液分离装置(201)组成,所述双层管井口模块(3)包括动力液注入口A(301)、动力液注入口B(308)、混合液出口A(303)、混合液出口B(306)、注液管闸门A(302)、注液管闸门B(309)、油管闸门A(304)、油管闸门B(307)、井口闸门(305);所述动力液注入口B(308)连接于动力液管线串(101),所述混合液出口A(303)连接于混合液管线串(223)。
2.如权利要求1所述的采油采气***,其特征在于,所述双层管井口模块(3)下端连接井下管道模块(4)中的套管(401)与第一节双层管(402),其中外管A(411)与动力液注入口A(301)、动力液注入口B(308)接通,所述内管B(412)与所述混合液出口A(303)、混合液出口B(306)接通。
3.如权利要求1所述的采油采气***,其特征在于,所述的井下泥砂分离模块(6)中设有两个泥砂分离器(603),其中泥砂分离器(603)的出砂口贯穿所述内管H(612)和外管G(611)。
4.如权利要求1所述的采油采气***,其特征在于,所述第一流道变换接头(504)将内管D(512)与外管E(513)连通,同时也将外管C(511)与内管F(514)连通,所述第二流道变换接头(602)将内管F(514)与外管G(611)连通,同时也将外管E(513)与内管H(612)连通,所述第三流道变换接头(702)将内管H(612)与外管I(711)连通,同时也将外管G(611)与内管J(712)连通。
5.如权利要求1所述的采油采气***,其特征在于,所述油气液分离装置(201)通过混合液管线串(223)将进液口(203)与砂液分离装置(218)出液口连通,还通过排液管(206)与储水池(216)右端连通;所述动力液管线串(101)与储水池(216)左端连通,所述储水池(216)左右两端之间设置有两面防砂网。
6.一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气方法,其特征在于,它包括如下步骤:
SⅠ、加压动力液注入过程,具体包括如下步骤:
S101、变频控制柜(104)控制高压柱塞泵(103)电机的转速从而控制对动力液加压的压力;
S102、高压柱塞泵(103)将储水池(216)中的动力液进行加压后,通过动力液管线串(101)将加压动力液传送到动力液注入口B(308)处;
S103、加压动力液进入第一节双层管(402)外管A(411)与内管B(412)之间形成的环空,通过双层管变径接头(403)进入第二节双层管(501)外管C(511)与内管D(512)之间形成的环空;
S104、加压动力液通过第一流道变换接头(504)后,由第二节双层管(501)中的外管C(511)与内管D(512)之间形成的环空进入到第三节双层管(506)内管F(514)中,水动力涡轮马达(505)在加压动力液的驱动下开始转动,同时通过传动轴(503)带动与其相连的污泥螺杆泵(502)一起转动,污泥螺杆泵(502)泵腔内产生抽吸力;
S105、加压动力液通过第二流道变换接头(602)后,由第三节双层管(506)内管F(514)流至第四节双层管(601)中的外管G(611)与内管H(612)之间形成的环空;
S106、加压动力液通过第三流道变换接头(702)后,由第四节双层管(601)中的外管G(611)与内管H(612)之间形成的环空进入第五节双层管(701)中的内管J(712)后进入负压吸收器(704),并形成负压抽吸力;
S107、在污泥螺杆泵(502)与负压吸收器(704)的抽吸力作用下,地层液由筛管(705)进入到负压吸收器(704)并与加压动力液混合后形成混合液;
SⅡ、混合液举升过程,具体包括如下步骤:
S201、混合液由负压吸收器(704)的外层通道流至第五节双层管(701)外管I(711)与内管J(712)之间的环空,通过第三流道变换接头(702)后流至第四节双层管(601)内管H(612)中;
S202、混合液依次通过两个串接的泥砂分离器(603)后,砂粒通过泥砂分离器(603)的出砂口排出双层管外,除砂后的混合液通过泥砂分离器(603)的出液口排出;
S203、经过分离后的混合液通过第二流道变换接头(602),由第四节双层管(601)内管H(612)进入到第三节双层管(506)内管F(514)与外管E(513)之间的环空内;
S204、第三节双层管(506)环空内的混合液通过第一流道交换接头(504)进入到污泥螺杆泵(502)泵腔中,通过污泥螺杆泵(502)举升至混合液出口A(303);
SⅢ、混合液地面处理过程,具体包括如下步骤:
S301、混合液通过混合液管线串(223)进入砂液分离装置(218)中,对混合液中的砂粒进行再次分离;
S302、分离出的砂粒通过砂液分离装置(218)排沙口(219)排至储砂池(221),除砂后的混合液进入油气液分离装置(201);
S303、经过油气液分离装置(201)分离后的油、水、气分别通过排油口(207)、排气口(212)、排液管(206)流至输油管线(209)、输气管线(211)、储水池(216)中;
SⅣ、重复步骤S101-S303,完成采油采气的持续生产及动力液的循环使用。
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