[發(fā)明專利]一種井口注氣裝置及應(yīng)用方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410030206.9
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN103758497A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申健;韓福民;易明新;閔剛;萬曉偉;魏風(fēng)玲;強(qiáng)彥龍;楊衛(wèi)東;申士國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 申健
• 主分類號(hào): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16;E21B28/00
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張國文

?技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種井口注氣裝置及應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：公告號(hào)為CN201225124Y的中國實(shí)用新型專利公開了一種聲波注氣單流閥總成，由注氣接頭、等徑三通、單流閥、放空閥、聯(lián)接短節(jié)組成，在注氣接頭兩端分別設(shè)有連接螺紋，一端與井口聯(lián)結(jié)，另一端與等徑三通聯(lián)結(jié)，注氣接頭內(nèi)部為階梯狀依次排列的圓柱形空腔，分別為噴射腔、振蕩腔和放大腔，在噴射腔的進(jìn)氣端加工有一個(gè)喇叭口。在注氮?dú)馀e施工過程中，高壓氮?dú)馔ㄟ^注氣接頭內(nèi)的噴射腔、振蕩腔、放大腔時(shí)產(chǎn)生聲波，聲波作用于施工井內(nèi)井液并產(chǎn)生空化和機(jī)械振動(dòng)作用，在高壓氮?dú)獾耐苿?dòng)下井液能以較快的速度流動(dòng)上行至井口并排出井筒。

在現(xiàn)場使用該裝置時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注入氮?dú)獾呐帕枯^小時(shí)，注氣接頭內(nèi)產(chǎn)生聲波的效果不明顯，氣舉排液的速度并沒有加快，氣舉作業(yè)時(shí)間較長。為了達(dá)到快速排出井內(nèi)積液的目的，需要提高注入氮?dú)獾呐帕?，才能發(fā)揮出聲波注氣的優(yōu)點(diǎn)，但制氮設(shè)備需處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，制氮設(shè)備的油料消耗較多。同時(shí)施工人員暴露在高壓作業(yè)環(huán)境中時(shí)間長，不利于安全生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的是提供減少油料消耗、縮短施工時(shí)間的一種井口注氣裝置，它克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的低氮?dú)饬髁繒r(shí)產(chǎn)生聲波效果較差，制氮設(shè)備需滿負(fù)荷、長時(shí)間運(yùn)行，油料消耗多的缺陷。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它是由組合式注氣接頭、等徑三通、放空閥、單流閥、振蕩腔、引流腔、喉口、反饋腔、噴嘴、注氣接頭連接而成，放空閥安裝在等徑三通上面，等徑三通與單流閥連接；組合式注氣接頭由注氣接頭和噴嘴構(gòu)成，組合式注氣接頭一端與井口連接，另一端與等徑三通連接；注氣接頭內(nèi)有一圓柱形振蕩腔，圓柱形振蕩腔的出口端與噴嘴的進(jìn)氣端堅(jiān)固連接；噴嘴內(nèi)部按照注氣方向依次有圓錐形引流腔、圓柱形喉口和圓錐形反饋腔；圓柱形振蕩腔的出口端有內(nèi)螺紋，噴嘴的進(jìn)氣端外沿有外螺紋，圓柱形振蕩腔的出口端與噴嘴的進(jìn)口端以螺紋方式緊固連接；組合式注氣接頭兩端分別有與井口和等徑三通連接的螺紋。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：在注氣施工前，將本裝置安裝緊固在氣舉井井口，將注氣管線與本裝置另一端連接，這時(shí)，井口閥門和本裝置上的放空閥應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)開始注氣施工時(shí)，打開井口閥門，制氮裝置產(chǎn)生的氮?dú)饨?jīng)過本裝置中的單流閥、等徑三通進(jìn)入組合式注氣接頭，高壓氮?dú)馔ㄟ^組合式注氣接頭內(nèi)的圓柱形振蕩腔時(shí)，產(chǎn)生振蕩，振蕩的氮?dú)饬魍ㄟ^噴嘴內(nèi)的圓錐形引流腔時(shí)，氮?dú)庀缺粓A錐形引流腔壓縮；壓縮后的氮?dú)飧咚偻ㄟ^噴嘴內(nèi)的圓錐形喉口和圓錐形反饋腔時(shí)，產(chǎn)生超聲波，超聲波對(duì)施工井內(nèi)液體產(chǎn)生空化作用，使井液產(chǎn)生氣泡，降低井液粘度，改善流動(dòng)狀態(tài)，減少井液上行時(shí)與井內(nèi)管柱表面產(chǎn)生的摩擦阻力；同時(shí)在注入氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下，井液能快速流動(dòng)上行并排出井筒。

當(dāng)出現(xiàn)制氮注氮裝置緊急停機(jī)情況，操作人員來不及關(guān)閉井口閥門時(shí)，關(guān)閉注氣裝置上的單流閥，可起到防止高壓氮?dú)饣馗Z而沖擊設(shè)備的作用。

當(dāng)氣舉施工結(jié)束，需先關(guān)閉井口閥門，再打開注氣裝置上的放空閥，放盡閥體內(nèi)的高壓余氣，然后拆除注氣管線，最后將注氣裝置從井口拆下。

本發(fā)明可安裝在氣舉井井口，在注氮?dú)馀e施工過程中，當(dāng)制氮設(shè)備制取的氮?dú)庖暂^低流量通過注氣接頭內(nèi)的振蕩腔時(shí)，氮?dú)饬鳟a(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)的氮?dú)饬魍ㄟ^噴嘴內(nèi)的引流腔、喉口和反饋腔時(shí)產(chǎn)生超聲波，超聲波作用于施工井內(nèi)井液，使井液產(chǎn)生氣泡，降低井液粘度，改善流動(dòng)狀態(tài)，減少井液上行時(shí)與井內(nèi)管柱表面產(chǎn)生的摩擦阻力；同時(shí)在注入氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下，井液能快速流動(dòng)上行并排出井筒，達(dá)到減輕設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷、減少油料消耗、縮短施工時(shí)間、提高氣舉施工效率的目的。　

本發(fā)明不但適用于油氣井注氮?dú)馀e排液施工，而且還可應(yīng)用于注天然氣、注二氧化碳?xì)馀e排液施工。

附圖說明：圖1為一種井口注氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、組合式注氣接頭????2、等徑三通????3、放空閥????4、單流閥????5、振蕩腔????6、引流腔????7、喉口????8、反饋腔????9、噴嘴????10、注氣接頭。

具體實(shí)施方式：實(shí)施例1、本發(fā)明是由組合式注氣接頭1、等徑三通2、放空閥3、單流閥4、振蕩腔5、引流腔6、喉口7、反饋腔8、噴嘴9、注氣接頭10連接而成，放空閥3安裝在等徑三通2上面，等徑三通2與單流閥4連接；組合式注氣接頭1由注氣接頭10和噴嘴9構(gòu)成，組合式注氣接頭1一端與井口聯(lián)結(jié)，另一端與等徑三通2連接。

實(shí)施例2、注氣接頭10內(nèi)有一圓柱形振蕩腔5，圓柱形振蕩腔5的出口端與噴嘴9的進(jìn)氣端堅(jiān)固連接。