[實(shí)用新型]配有可調(diào)節(jié)旁通閥的柱塞工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120285647.5
• 申請(qǐng)日: 2011-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202202844U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈澤俊;童征;黃紅梅;師俊峰;薛建軍;郝忠獻(xiàn);王全賓;李明;高揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種柱塞工具，尤其是涉及一種應(yīng)用于油氣田采氣技術(shù)領(lǐng)域，用于天然氣井排液采氣作業(yè)的、可根據(jù)氣井的實(shí)際井下條件進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)的配有可調(diào)節(jié)旁通閥的柱塞工具。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)清潔能源的需求不斷增加，天然氣消耗所占的比例逐年上升，對(duì)天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用重視程度也越來(lái)越高。隨著氣田的采出程度提高，許多氣井已進(jìn)入低壓、低產(chǎn)的階段。氣井流速過(guò)低，不能達(dá)到氣井的臨界攜液流量，井底積液增加，井筒壓力升高，最終導(dǎo)致井被壓死，無(wú)法生產(chǎn)。因此，必須采取有效的清除積液工藝以保證氣井的長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。

目前現(xiàn)場(chǎng)使用多種排液采氣工藝，柱塞氣舉是一種利用儲(chǔ)層本身能量來(lái)攜液的間歇式舉升方法(如圖1所示)。柱塞是一個(gè)與油管相匹配的可在油管內(nèi)自由游動(dòng)的活塞。工作時(shí)，先關(guān)井提高井底壓力，壓力上升到能滿足舉升要求時(shí)再開(kāi)井，井底的柱塞5依靠氣井的壓力在油管內(nèi)上升，一直升至井口防噴管1。管線的開(kāi)關(guān)由電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥3和電子控制器4來(lái)控制調(diào)節(jié)，位于主閥門(mén)8上方的是柱塞到達(dá)傳感器9，當(dāng)柱塞5經(jīng)過(guò)柱塞到達(dá)傳感器9時(shí)，柱塞到達(dá)傳感器9向電子控制器4發(fā)送信號(hào)，電子控制器4打開(kāi)電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥3，液體從管線三通2排出，天然氣從油套環(huán)空產(chǎn)出。隨著天然氣不斷采出，井筒壓力下降，電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥3重新關(guān)井，柱塞5依靠自身重力下落至井底，開(kāi)始下一個(gè)壓力恢復(fù)過(guò)程。井筒底部有底部減震器6，防止柱塞5下落后損壞。氣井開(kāi)井和關(guān)井形成一個(gè)柱塞氣舉的工作周期，循環(huán)重復(fù)這一周期性動(dòng)作就可以把井底積液和天然氣不斷采出。通過(guò)柱塞氣舉，在氣體與采出的液體之間形成一個(gè)固定的力學(xué)界面，能有效防止液體的回落和滑脫，提高排液效率。與其它排液采氣工藝相比，柱塞氣舉完全利用儲(chǔ)層能量，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本大約只有有桿泵的1/5-1/4，非常適合氣田中后期開(kāi)采的需要。對(duì)于柱塞氣舉技術(shù)，提高柱塞上升和下落的速度，縮短柱塞運(yùn)行周期是提高系統(tǒng)工作效率和單井產(chǎn)量的關(guān)鍵。

目前已申請(qǐng)的相關(guān)專利所涉及的柱塞工具均為參數(shù)不可調(diào)節(jié)的柱塞工具。如果需要調(diào)整柱塞的相關(guān)參數(shù)，只能更換旁通閥甚至整個(gè)柱塞，非常不便，影響氣井的生產(chǎn)和維護(hù)。專利號(hào)為201020193814.9的實(shí)用新型涉及一種氣井排水采氣柱塞，應(yīng)用于天然氣井排水采氣生產(chǎn)的連續(xù)高效柱塞排水采氣。該技術(shù)采用的是固定開(kāi)度的旁通閥設(shè)計(jì)方案，如果要調(diào)節(jié)開(kāi)度，必須將柱塞從井內(nèi)取出，更換相應(yīng)零部件。在主筒外壁上只少套有一個(gè)密封環(huán)，在主筒的下端外螺紋連接有下底座，下底座壁上有連通孔；在下底座下端環(huán)形臺(tái)階上有一個(gè)開(kāi)關(guān)閥桿，開(kāi)關(guān)閥桿的下端圓柱桿穿過(guò)下底座下端圓形臺(tái)階的中心孔，開(kāi)關(guān)閥桿上端面嵌有密封圈；在主筒下端環(huán)形臺(tái)階的下端面上有向下的環(huán)形凸起；主筒下端環(huán)形凸起與開(kāi)關(guān)閥桿上端的密封圈相對(duì)。效果是：在井下氣體的推動(dòng)下，在油管內(nèi)上下往復(fù)游動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣井能連續(xù)排水采氣生產(chǎn)。專利號(hào)為CN200971772的實(shí)用新型涉及一種用于石油及天然氣開(kāi)采領(lǐng)域中，特別是針對(duì)高氣液比井的接力式柱塞氣舉采油氣裝置。它適用于上大下小兩種直徑的組合油管的柱塞氣舉，擴(kuò)大了柱塞氣舉工藝的適用范圍。它主要由井口部分、井下部分及柱塞三部分組成，其特征是：油管為內(nèi)徑上大下小的組合油管柱，井下部分的緩沖彈簧、油管卡定器安裝在下部小油管中；接力式柱塞由大柱塞與小柱塞間通過(guò)瓣?duì)顝椈煽ㄗB接，大柱塞安裝在上部大油管內(nèi)，大柱塞中空并能與小柱塞上的對(duì)接接頭自動(dòng)脫、接，小柱塞安裝在下部小油管內(nèi)。小柱塞在小油管內(nèi)舉升，小柱塞與大柱塞對(duì)接后在大直徑油管內(nèi)舉升，小、大柱塞的脫、接依靠慣性力自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，充分利用地層產(chǎn)出氣推動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)來(lái)采油或排水采氣。

目前，氣田已開(kāi)始大量采用配有旁通閥的柱塞工具進(jìn)行氣井排液采氣作業(yè)。在柱塞從井底上升過(guò)程中，由于氣壓的作用，旁通閥的閥桿處于上位，其端面與柱塞內(nèi)部構(gòu)成密封，旁通閥關(guān)閉。在柱塞到達(dá)井口防噴管后，受防噴管內(nèi)推桿的作用，旁通閥閥桿下落，旁通閥打開(kāi)，柱塞上下壓力平衡，可以快速回落。與不帶有旁通閥的柱塞工具相比，該技術(shù)在工作周期、柱塞上下行速度等方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。然而，現(xiàn)有的柱塞旁通閥都是固定開(kāi)度的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，不能根據(jù)多變的井下情況進(jìn)行開(kāi)度調(diào)節(jié)。如果開(kāi)度不能進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，就會(huì)影響柱塞的下落速度，延長(zhǎng)柱塞的運(yùn)行周期，降低系統(tǒng)的整體效率，氣井的產(chǎn)量也將下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種配有可調(diào)節(jié)旁通閥的柱塞工具，使其旁通閥的過(guò)流開(kāi)度能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)，提高柱塞的下落速度。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：