[發明專利]一種穩定油套環空壓力的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201710659160.0
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107269239A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 張智;桑鵬飛;李晶;張乃艷;周澤宇;劉金銘;鐘顯康;扈俊穎;曾德智;侯鐸;施太和
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08;E21B21/10
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙)51241
• 代理人: 曹少華

1.一種穩定油套環空壓力的裝置，其特征在于包括：智能泵汲系統和智能泄壓系統；

所述的智能泵汲系統包括：抽汲泵(2)、信號接收器、壓力表(3)、三通閥(4)、補液管(8)、替液管(7)、插入式壓力傳感器(9)、液位計(10)；插入式壓力傳感器(9)和液位計(10)組成雙保險，向信號接收器提供信號，保持抽汲泵壓力穩定在一定數值，插入式壓力傳感器(9)顯示環空內壓力；壓力表(3)顯示智能泵汲系統與智能泄壓系統之間的壓力差；補液管(8)和替液管(7)通過三通閥(4)與抽汲泵相連，作為環空保護液(19)補充和替換的通道；

所述智能泄壓系統包括：泄壓管(14)、安全閥(5)、固定箍(15)、錐度接頭(16)、過濾接頭(17)及法蘭式平行閘閥(6)；泄壓管(14)通過固定箍(15)固定在油管(12)上，隨油管(12)一起下入井中；泄壓管(14)通過錐度接頭(16)相連，末端安裝有過濾接頭(17)，防止雜質堵塞管道；當環空壓力超過安全閥(5)額定閾值時，安全閥(5)自動打開，環空保護液(19)通過泄壓管(14)流出環空進入廢液池；當智能泄壓系統不能正常工作時還可通過法蘭式平行閘閥(6)進行手動關閉。

2.根據權利要求1所述的一種穩定油套環空壓力的裝置，其特征在于：所述氣液儲集罐包括氣體儲集罐和環空保護液(19)儲集罐，與智能抽汲系統相連，為抽汲系統提供壓力源。

3.根據權利要求2所述的一種穩定油套環空壓力的裝置，其特征在于：所述的智能泵汲系統和智能泄壓系統存在一定的壓力差，該壓力差和環空保護液(19)液柱壓力疊加來平衡環空壓力，一方面可以降低環空保護液(19)的密度，降低經濟成本，另一方面，將環空壓力的控制轉換到井口以上，方便控制，方便環空保護液(19)的取樣及替換。

4.一種穩定油套環空壓力的穩定方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：完井后計算環空壓力，計算環空保護液密度，保持智能抽汲系統和智能泄壓系統之間穩定在一定的壓差，通過疊加環空保護液液柱壓力平衡環空壓力；

S2：當環空中壓力超過安全閥額定閾值時，安全閥自動打開，環空中液體或氣體通過智能泄壓系統排出環空；

S3：當環空內液位下降至設定高度或環空內壓力降低到一定程度時，智能抽汲系統和智能泄壓系統之間壓差也會隨之下降，此時，智能抽汲泵從氣液儲集罐中抽汲氣體或液體補充此壓力降，以此補充抽汲系統和泄壓系統之間的壓力差，同時也穩定了環空當中的壓力；

S4：通過壓力表讀數可知抽汲系統和泄壓系統之間的壓差，當智能泄壓系統不能正常工作時，可手動打開法蘭式平行閘閥進行泄壓。

5.一種環空保護液取樣和更替方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：取樣前手動關閉法蘭式平行閘閥，使泄壓系統處于關閉狀態；關閉氣液儲集罐通道；

S2：啟動智能抽汲系統，循環環空內環空保護液，環空保護液由替液管循環出環空進入抽汲系統，由補液管從抽汲系統中再循環進入環空；循環時隨時觀察抽汲系統和泄壓系統之間的壓差，防止因壓差過大而造成油套管的損壞；循環結束后，停止抽汲系統的運轉，從抽汲系統中取適量環空保護液樣本用于檢測；

S3：取樣結束后，打開法蘭式平行閘閥，觀察壓力表讀數，保證抽汲系統和泄壓系統壓差穩定在一定數值；

S4：環空保護液更替前應先循環環空內環空保護液，打開氣液儲集罐通道，觀察流量計，將預定體積的新環空保護液通過補液管注入環空，將原環空保護液通過替液管排出環空；替液過程中，觀察壓力表讀數，控制注入流量和排出流量的大小，保證抽汲系統和泄壓系統之間的壓差穩定。