[發明專利]氣井排水采氣柱塞

有效

• 申請號: 201010175193.6
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101858330A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 申曉莉;楊華;徐永高;張書平;吳革生;陳德見;白曉弘;于志剛;程小莉;李耀德;楊亞聰;田偉;惠艷妮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;E21B43/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本發明涉及油氣田采氣技術領域，特別涉及一種天然氣井排水采氣生產的連續高效排水采氣柱塞。

背景技術

隨著氣田的開發，許多天然氣井已進入低壓、低產生產階段。單井產量低、攜液能力差，部分氣井投產時就不能滿足最小攜液流量的要求，攜帶到地面的水量較少，井底及井筒逐步產生積液，最終導致氣井無法正常生產。到了氣井生產中后期，這種情況更加突出。柱塞氣舉是利用柱塞在舉升氣體與采出液體之間形成一個固體界面，依靠氣井自身能量推動油管內的柱塞舉水。由于柱塞的存在，能夠有效地防止氣體上竄和液體回落，從而減少了滑脫損失、提高了舉升效率。

傳統柱塞氣舉需要一定的關井時間才能使活塞回落到井底并使井底壓力恢復。較長的關井時間會導致一定的產量損失，并迫使井液返回到地層中去。且井口的自動開、關，由地面控制器根據到位傳感器收到的柱塞運行信號自動控制。另外，有一種氣井連續柱塞為分體式柱塞，該種柱塞均可以實現關井時間減小或不關井，但該種柱塞需要在防噴管內帶有一個撞擊銅棒，銅棒撞擊小球，使小球與圓柱體分離，小球就會下落，然后空心圓柱回落，這樣就完成了一次循環。天然氣流量超過4248m³/d，柱塞系統的工作狀態達到最佳。

中國專利公開號CN2156310Y，提供了一種多組軟密封抽油泵柱塞，主要由上、下閥球，閥座，閥罩及軟密封件、支撐壓環和柱塞芯桿組成。采用塑料或橡膠等材料制成密封件，并采用多個密封件構成軟柱塞。在密封件之間用鋼性支撐壓環隔開，通過擰緊預緊壓帽將鋼性支撐壓環壓緊并成為一鋼性體；在預緊壓帽和支撐壓環上設有徑向孔道，液力通過給定的孔道同時作用在密封件的內側；在下支撐環內設有內密封，通過改變下支撐環位置或增加其數量實現二級或多級密封。

發明內容

本發明的目的是：提供一種氣井排水采氣柱塞，安裝在采氣井內，在油管內上下往復游動，實現排水采氣。適合氣田生產中后期產量低、攜液能力差的氣井排水采氣。不需要增加井口控制裝置或防噴管里安裝撞擊棒，并且不需關井，就能實現氣井生產。

本發明采用的技術方案是：氣井排水采氣柱塞，主要由主筒、下底座、開關閥桿、密封環組成。在主筒外壁上只少套有一個密封環，密封環的外徑與井下油管內徑相同，密封環能有效密封主筒外壁與油管之間的環形空間，依靠底部氣體壓力推動密封環與主筒向上運動；在主筒的下端外螺紋連接有下底座，下底座為圓筒狀，下底座壁上有連通孔，連通孔用于連通油管與主筒中心通道；下底座下端有向內凸起的環形臺階，在下底座下端環形臺階上有一個開關閥桿，開關閥桿為階梯圓柱狀，開關閥桿的下端圓柱桿穿過下底座下端圓形臺階的中心孔，開關閥桿的下端圓柱桿能在下底座下端中心孔內滑動，開關閥桿是控制下底座的連通孔與主筒的中心通道的開關。開關閥桿上端面有環形凹槽，在環形凹槽內嵌有密封圈；在主筒的下端內壁有向內的環形臺階，在主筒下端環形臺階的下端面有向下的環形凸起；主筒下端環形凸起與開關閥桿上端的密封圈相對，能起到平面密封作用。

所述的密封環有2～20個，在兩個密封環之間并在主筒外壁上套有中間隔環。中間隔環起到固定密封環的作用。

為了使密封環更牢固，密封環的橫截面為T字形。在中間隔環的兩端內壁上有環形密封槽。密封槽能將密封環的兩端固定在主筒的外壁上。所述的密封圈的橫截面為矩形。

簡述氣井排水采氣柱塞工作原理，有利于理解本發明。

參閱圖7。一口氣井由套管14、油管13、采出管線15組成，在套管14內有油管13，在井口安裝有井口防噴管10，在井口有采出管線15，在井下油管13內安裝有井下座落器12或堵塞器。把氣井排水采氣柱塞11從井口放入油管13內。打開井口采氣開關，既可開始排水采氣運行。氣井排水采氣柱塞11排水采氣分為向上運行和向下運行兩個過程。本領域技術人員能理解井下座落器12、堵塞器和井口防噴管10，也能完成氣井井口的安裝。