[實用新型]氣井井下多級超聲霧化排水采氣裝置

有效

• 申請號: 201220432919.4
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202832405U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 楊旭東;張書平;徐勇;陳德見;于志剛;程小莉;肖述琴;衛亞明;陳勇;史華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;B05B17/06
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 王惠

技術領域

本實用新型涉及油田排水采氣技術領域，特別涉及一種氣井井下多級超聲霧化排水采氣裝置。

背景技術

大多數天然氣氣井在生產中后期都會出現積液現象，氣井積液的根本原因是氣井在生產過程中產量較低時，井筒中的氣體流速太低不能將液相攜帶到地面，從而導致液相回落形成積液。經研究分析表明，蘇里格氣田氣井產液以凝析液為主，即地層中含有水汽的天然氣流入井筒，上升過程中由于熱損失，當溫度和壓力降到露點之下時，水汽在井筒中會以大液滴的形式凝析成液相，且氣體流速低于臨界流速，氣體無法將凝析液攜帶至地面，這時液相就會積聚形成積液。

氣井攜液理論中，Turner液滴模型假設，排出氣井積液所需的最低條件是使氣流中的最大液滴能連續向上運動。根據最大液滴受力情況，確定氣井攜液臨界流速與氣井攜液臨界流量，即氣體對液滴的曳力等于液滴的沉降重力。由此得出，在一定氣流流速下，液滴的球形度越小，對應于同一雷諾數的拽力系數越大，即氣體對液滴的拽力大于液滴的沉降重力，液滴越易向上運動。

經研究大部分氣井氣體到達氣井上段熱損失達到最大，此時水汽在井筒中凝析成大液滴，而此處氣體流速無法將大液滴攜帶至地面，大液滴就會以液相的形式開始回落。目前，傳統排水采氣方法是：當氣井上段的凝析液流入井底形成液柱后，再使用排水采氣措施，這樣將液相從井底舉到地面顯然需要消耗很多能量。

實用新型內容

為了解決現有技術排水采氣方法中存在消耗能量多的問題，本實用新型實施例提供了一種氣井井下多級超聲霧化排水采氣裝置，該裝置能夠在氣井氣流流速不變的情況下，使氣井積液有效排出井筒外。所述技術方案如下：

一種氣井井下多級超聲霧化排水采氣裝置，設置在井筒中，所述裝置包括井下自發電超聲霧化裝置和漂浮式自發電超聲霧化裝置；

所述井下自發電超聲霧化裝置設置在所述井筒內開始出現凝析液的位置，所述井下自發電超聲霧化裝置用于將開始回落的凝析液及時收集并將液相霧化為小液滴；

所述漂浮式自發電超聲霧化裝置設置在所述井筒底部液面以下，所述漂浮式自發電超聲霧化裝置用以對所述井筒回落的液相霧化。

具體地，所述井下自發電超聲霧化裝置包括第一本體、第一擋環、第一投放器、第一剪切銷釘、第一卡瓦掛、第一卡瓦、錐座、第一膠筒、第一外套、小螺絲、小彈簧、圓柱卡塊、集液筒、第一超聲霧化發生器、第一葉輪旋轉器及第一發/儲電器；

所述第一擋環設置在所述第一本體的頂部，并且所述第一擋環與所述第一本體螺紋連接；

所述第一投放器插入第一本體內，所述第一投放器用于投放；

初始狀態，所述第一剪切銷釘插入所述第一本體與所述第一投放器并將它們固定，工作狀態，所述第一剪切銷釘被剪斷，使得所述第一投放器與所述第一本體脫離；

所述第一卡瓦掛、所述第一卡瓦、所述錐座、所述第一膠筒及所述第一外套由上至下順次套接在所述第一本體的外部，其中，所述第一卡瓦掛設有槽，所述第一卡瓦鉤在所述第一卡瓦掛的槽內，所述第一卡瓦與所述錐座的錐面相嚙合，所述錐座設有與其軸向相垂直的螺紋孔，所述螺紋孔內按照由外及內的順序安裝著所述小螺絲、所述小彈簧以及所述圓柱卡塊，所述第一外套與第一本體螺紋連接，并且所述第一外套懸掛在所述第一本體的下部；

所述第一外套內部依次安裝著所述集液筒、所述第一超聲霧化發生器、所述第一葉輪旋轉器及所述第一發/儲電器，所述第一發/儲電器與所述第一超聲霧化發生器通過傳輸電線連接，其中，所述第一外套設有側身開孔，所述側身開孔用于氣流通過，從而帶動所述第一葉輪旋轉器高速旋轉，進而使所述第一發/儲電器發電并儲電；

工作時，通過所述集液筒將開始回落的凝析液及時收集，由所述第一發/儲電器經所述傳輸電線為所述第一超聲霧化發生器提供動力，通過所述第一超聲霧化發生器將液相霧化為小液滴。

進一步地，所述第一本體對應所述錐座的螺紋孔處設有魚刺扣，所述魚刺扣用于限定所述圓柱卡塊的移動位置。

具體地，所述漂浮式自發電超聲霧化裝置包括第二本體、第二擋環、第二投放器、第二剪切銷釘、第二卡瓦掛、第二卡瓦、第二膠筒、第二外套、固定螺帽、第二超聲振蕩霧化發生器、第二葉輪旋轉器、第二發/儲電器以及漂浮箱；

所述第二擋環設置在所述第二本體的頂部，并且所述第二擋環與所述第二本體螺紋連接；

所述第二投放器插入第二本體內，所述第二投放器用于投放；

初始狀態，所述第二剪切銷釘插入所述第二本體與所述第二投放器并將它們固定，工作狀態，所述第二剪切銷釘被剪斷，使得所述第二投放器與所述第二本體脫離；