[實(shí)用新型]低壓氣井雙流體超音速霧化排水采氣系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620030578.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205387930U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧?yán)^學(xué);孫虎;王祖文;白明偉;景志明;劉培潤(rùn);劉國(guó)良;歐陽(yáng)偉平;韓靜靜;費(fèi)節(jié)高;李富強(qiáng);米虎寧;韓蓉;田軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司
• 主分類號(hào): E21B43/12
• 分類號(hào): E21B43/12
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張恒陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于排水采氣工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種低壓氣井雙流體超音速 霧化排水采氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

長(zhǎng)慶氣田是典型的“三低”氣藏。隨著國(guó)內(nèi)天然氣需求的增大，開(kāi)發(fā)規(guī)模越來(lái)越大， 地層壓力越來(lái)越低，井內(nèi)積液越來(lái)越嚴(yán)重，甚至到了間歇性開(kāi)關(guān)井采氣的階段，排水采氣成 為制約氣井產(chǎn)能及開(kāi)采速度的最大制約因素，中石油不得不花費(fèi)大量的資金及科研力量去 開(kāi)發(fā)排水采氣技術(shù)。自氣田開(kāi)采以來(lái)，排除井內(nèi)積液的問(wèn)題，就一直困擾著相關(guān)的采氣部 門，至今已進(jìn)行過(guò)如下的排水采氣方法，均一直不能得以有效的解決。

1.注甲醇排水采氣，運(yùn)行成本費(fèi)用高，效果差，不能滿足排除積液的要求。

2.泡沫排水采氣，效果差，運(yùn)行成本費(fèi)用高，也不能充分排除井內(nèi)積液。

3.柱塞排水采氣因開(kāi)關(guān)井時(shí)間長(zhǎng)，也嚴(yán)重制約了氣井的產(chǎn)量，也不太適用。

4.井內(nèi)霧化排液，分別采用過(guò)旋流霧化和超音速霧化排液，均因其技術(shù)性能不過(guò) 關(guān)，不能得以在氣田推廣應(yīng)用。

以上技術(shù)的共同點(diǎn)就是利用井內(nèi)氣體將積液排出井外，但當(dāng)氣井的產(chǎn)量低于5000 方/天時(shí)，排液效果均不理想，甚至不起作用。

當(dāng)前氣井的積液現(xiàn)象十分嚴(yán)重，給氣井的正常生產(chǎn)帶來(lái)了十分不利的影響，雖然 釆用了各種各樣的排水釆氣技術(shù)，但均不能很好地解決排液?jiǎn)栴}。其中超音速霧化器在井 內(nèi)不能發(fā)揮作用的原因有兩個(gè)。

1.當(dāng)霧化器在液面上部時(shí)，因井口油管釆氣壓力高達(dá)3MPa，氣井產(chǎn)量低5000方／ 天，油管內(nèi)氣體流速太小，0.6米／秒，相當(dāng)于二級(jí)到三級(jí)的風(fēng)速，井內(nèi)氣體不能將液體帶入 拉瓦爾霧化器，不能進(jìn)行霧化，積液仍停留在井內(nèi)。

2.當(dāng)霧化器下入液面以下時(shí)，進(jìn)入霧化器的氣液比例太小,難以實(shí)現(xiàn)霧化,即使少 量霧化后的液體由于沒(méi)有氣體及時(shí)跟進(jìn)，霧化液體又回落到霧化器上部，無(wú)法再霧化。仍形 成二次積液將井壓住不能增產(chǎn)。

因此，當(dāng)前的超音速霧化不具備霧化功能和霧化條件，需要重新對(duì)其進(jìn)行研究與 試驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，針對(duì)超音速霧化器不能在 井內(nèi)實(shí)現(xiàn)霧化的原因，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配套，提供一種低壓氣井雙流體超音速霧化排水采氣 系統(tǒng)。

為此，本實(shí)用新型提供了一種低壓氣井雙流體超音速霧化排水采氣系統(tǒng)，其技術(shù) 方案是：低壓氣井雙流體超音速霧化排水采氣系統(tǒng)，包括套管、油管以及霧化器，其中油管 位于套管內(nèi)，霧化器設(shè)于油管內(nèi)，所述霧化器的進(jìn)液口和霧化出口與油管內(nèi)壁之間的環(huán)空 通過(guò)封隔器封隔，霧化器內(nèi)部設(shè)有拉瓦爾管，所述霧化出口位于拉瓦爾管上端出口處的上 方，并與該出口處相通，所述拉瓦爾管上端出口處即為拉瓦爾管的超音速部位；所述進(jìn)液口 通過(guò)進(jìn)液通道與拉瓦爾管上端的超音速部位連通；拉瓦爾管下端的入口部位通過(guò)進(jìn)氣通道 連通開(kāi)設(shè)于油管上的油管井氣孔。

上述拉瓦爾管設(shè)于一腔室中，該腔室的上端與霧化出口連通，同時(shí)該腔室的位于 拉瓦爾管超音速部位處的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有積液入口，所述進(jìn)液通道與該積液入口連通；所述 腔室的位于拉瓦爾管下端入口部位處的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有通孔，所述進(jìn)氣通道與該通孔連通。

上述油管上設(shè)有能夠?qū)M(jìn)入霧化器進(jìn)液流量進(jìn)行控制的節(jié)流管。

上述節(jié)流管盤裝在油管中，節(jié)流管的孔徑不小于3mm。

上述節(jié)流管的孔徑為3mm，其長(zhǎng)度為230m-250m。

上述節(jié)流管的入口連接有定壓閥；該定壓閥與井外的控制設(shè)備電連接。

上述定壓閥的額定壓力為3MPa，其耐溫溫度為120℃，其微開(kāi)啟程度達(dá)到等效通徑 3mm以上。

上述進(jìn)液通道以及進(jìn)氣通道上分別連接有篩管；所述篩管的孔徑小于1.5mm；所述 篩管的內(nèi)徑不小于50mm；所述篩管的外徑小于60mm；所述篩管的長(zhǎng)度為1-2m。

上述霧化器的下入位置位于井內(nèi)液面以上1-3米處；霧化器以下被稱為尾管的管 柱的長(zhǎng)度滿足關(guān)系式：尾管長(zhǎng)度＝102×生產(chǎn)壓差，其中尾管長(zhǎng)度的單位為米，生產(chǎn)壓差的 單位為MPa。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型可以有效地解決產(chǎn)氣量低于5000方/天氣井 的排水采氣問(wèn)題。本實(shí)用新型將氣液分離技術(shù)，雙流體霧化技術(shù)，超音速霧化技術(shù)相結(jié)合， 能有效控制氣液的霧化比，防止井內(nèi)顆粒物對(duì)霧化器的堵塞，達(dá)到良好的霧化作用，進(jìn)一步 解決氣井的積液?jiǎn)栴}。