[發明專利]一種泡沫排水采氣井下自動加藥裝置及方法

有效

• 申請號: 201310199496.5
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103291266A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 鐘海全;劉通;朱沫;李穎川;王志彬;楊美華;周永志
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于氣井的一種泡沫排水采氣的加藥裝置及方法，屬于石油天然氣開采領域。

背景技術

我國天然氣井普遍產水，當氣井進入中后期生產時，產氣量遞減，氣液滑脫嚴重，水回流井底形成積液，容易造成氣井“水淹”停產。而泡沫排水采氣是防止氣井積液、維持氣井穩產最經濟有效的方式之一,也是我國絕大多數中后期氣田排液采氣的主要手段。它通過向井筒加注適量泡排劑，讓井底積液在氣流作用下產生穩定泡沫，從而降低氣液滑脫，排出積液。

然而目前的泡排劑加注工藝面臨兩個共同問題，一是加藥前無法實時獲得井下積液信息，難以確定最佳的加藥時機；二是藥劑從井口加入，使得藥劑浮于液面或難以到達預定位置而無法與底部積液充分混合。這會帶來如下后果：1）若井底積液迅速增加，而加藥不及時，可能造成氣井迅速水淹；2）若井底積液較少，而過量加藥不僅造成藥劑的浪費，多余的藥劑還會成為積液的一部分，增加排液負擔；3）積液底部藥劑濃度過低，產生的泡沫量不足，無法充分排液。因此根據井下積液信息及時加藥、停藥，同時保證藥劑與積液的充分混合是泡排取得成功的關鍵。

通常氣井積液后，井筒液柱會在井底產生回壓，該回壓大小直接反映了積液的嚴重程度。因此提出一種新的思路，采用井下加藥方式，在井下設置壓差控制閥，利用積液產生的井底回壓大小控制閥的開關，從而自動控制加藥。如此實現根據氣井積液程度自動加藥和停藥的功能，既提高泡排效率，又節約藥劑，還降低工作強度。另外采用井下加藥方式還能保證藥劑與底部積液的充分混合，對于水平井、蛇曲井等積液段較長、藥劑難以充分擴散的復雜井型尤其適用。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種泡沫排水采氣井下自動加藥裝置及方法。該裝置能夠根據氣井積液程度自動加藥和停藥，在積液迅速增加的第一時間避免氣井水淹，又能在積液減少后停止加藥，既提高泡排效率，又節約藥劑，還降低工作強度；通過井下加藥還能確保藥劑與底部積液的充分混合。

本發明采用的技術方案是：

本發明一種泡沫排水采氣井下自動加藥裝置，主要由儲藥罐、細管閥門、細管、壓差控制閥、油管、套管組成。所述儲藥罐與細管閥門、細管、壓差控制閥從上到下依次串接，形成加藥通道；所述細管與油管之間形成環空排液通道；所述壓差控制閥主要由進藥口、上腔室、閥芯球、錐形閥座、下腔室、彈簧、出藥口組成。所述進藥口與細管連接，所述出藥口與油管連通；所述彈簧處于壓縮狀態。

本發明一種泡沫排水采氣井下自動加藥方法，包括以下步驟：1.將壓差控制閥、細管下入油管，打開儲藥罐后的細管閥門，將細管充滿藥劑，確保壓差控制閥上端進藥口受藥劑重力作用（恒壓），下端出藥口受井底回壓作用，由于藥劑重力大于井底回壓，會對閥芯球造成向下的壓差，下壓閥芯球并壓縮彈簧；2.當井底積液增加到一定程度時，井底回壓增加，對閥芯球造成的向下壓差減小，所述彈簧克服該壓差而將閥芯球托起，所述閥芯球與錐形閥座分離，藥劑從上腔室流入下腔室，實現自動連續加藥；3.當井底積液減少到一定程度時，井底回壓減小，對閥芯球造成的向下壓差增加，所述彈簧彈力不足以托起閥芯球，所述閥芯球與錐形閥座閉合，自動停藥；通過以上步驟實現泡沫排水采氣井下自動加藥和停藥。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：1.根據氣井積液程度自動加藥和停藥，能夠在積液迅速增加的第一時間避免氣井水淹，在積液減少后立即停止加藥，既提高了泡排效率，延長氣井穩產期，又節約藥劑；2.實現一次安裝多次自動加藥的功能，降低工作強度，提高泡排井自動化管理水平；3.采用井下加藥確保藥劑與底部積液的充分混合，對于水平井、蛇曲井等積液段較長、藥劑難以充分擴散的復雜井型尤其適用。

附圖說明

圖1是本發明一種泡沫排水采氣井下自動加藥裝置及方法的結構示意圖；

圖2是本發明的壓差控制閥結構示意圖。

圖中：1.儲藥罐，2.細管閥門，3.套管，4.油管，5.細管，6.積液液面，7.壓差控制閥，8.進藥口，9.上腔室，10.閥芯球，11.錐形閥座，12.下腔室，13.彈簧，14.出藥口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：