[發(fā)明專利]一種井內(nèi)注氣高壓排水系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107387035A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李強;陳強;孫友宏;郭威;趙帥;韓婧;劉召;康世杰;王振東
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙)22103
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管井排水系統(tǒng)，特別涉及一種井內(nèi)注氣高壓排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前地下工程中的鉆井降水，都是采用在鉆井中放入抽水泵向井外進行抽水排水的方法，。然而,現(xiàn)有用于鉆井降水的抽水設(shè)備的揚程太小,當用于深井降水時,現(xiàn)有的抽水設(shè)備已經(jīng)難以滿足需求,只能采用多個抽水泵聯(lián)合作業(yè)，但此種方法施工難度較大，且增加了降水施工的成本，故在面對深井降水問題時，迫切需要一個有效的排水方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決油氣開采及其他領(lǐng)域鉆井排水問題，而提供一種井內(nèi)注氣高壓排水系統(tǒng)，可用于油氣開采及其他領(lǐng)域鉆井排水，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)和維護，使用成本低，可以明顯改善常規(guī)鉆井排水需要通過多個抽水泵聯(lián)合作業(yè)的復雜工作環(huán)境。

本發(fā)明的工作原理是利用空氣壓縮機向井下水面與封隔器之間注氣增壓，根據(jù)井內(nèi)所需排水量確定空氣壓縮機設(shè)定壓力值，隨著井內(nèi)壓力的增加，可將井水排出井外。

本發(fā)明包括控制柜、控制線路管道、空氣壓縮機、雙壁鉆桿、注氣管、外管、內(nèi)管、出水管、井蓋、封隔器、壓力傳感器、流量計和氣液混合器，雙壁鉆桿下入井下內(nèi)管連接普通鉆桿，井外雙壁鉆桿內(nèi)管連接出水管，井外雙壁鉆桿外管上端密封，在旁邊設(shè)置注氣管連接接頭；

氣液混合器連接到井下雙壁鉆桿上，外管連接氣液混合器進氣閥門，內(nèi)管連接氣液混合器出氣閥門，井內(nèi)存水在氣液混合器內(nèi)與空氣混合后，更加有利于鉆井排水；

封隔器位于井下水位上方，包裹雙壁鉆桿，將排水井分為上下兩部分，且井下部分處于密封狀態(tài)，在高壓條件下兩部分之間沒有氣體交流，在向井下注氣增壓時能在極短時間內(nèi)使井下壓力達到排水要求；

壓力傳感器隨雙壁鉆桿下入井內(nèi)，處于封隔器和井下水面之間；

在出水管末端設(shè)置流量計；

在排水井井口安裝井蓋，用以固定雙壁鉆桿；

空氣壓縮機位于地表，出氣端連接注氣管，向井下注氣增壓；

空氣壓縮機、壓力傳感器和流量計連接至控制柜，通過控制柜觀測井下壓力和出水管排水流量，并根據(jù)實際需要改變空氣壓縮機的注氣壓力；

空氣壓縮機通過注氣管和外管向井下注氣增壓，隨著井內(nèi)氣壓增加，井內(nèi)存水在氣液混合器內(nèi)與空氣混合，通過內(nèi)管和出水管排出井外。

本發(fā)明的工作原理和過程：

將各部分連接完成后將雙壁鉆桿下入排水井，利用封隔器對鉆井進行分層處理，準備工作完成后，在控制柜開啟空氣壓縮機，并根據(jù)排水井水深設(shè)置注氣壓力，利用雙壁鉆桿外管進行井下注氣增壓，隨著井下壓力的升高，井內(nèi)存水被氣壓驅(qū)動，在氣液混合器內(nèi)與空氣混合，混合后順著雙壁鉆桿內(nèi)管排出井外，在排水過程中，需要注意記錄壓力傳感器和流量計讀數(shù)，根據(jù)實際情況調(diào)整空氣壓縮機注氣壓力，將井下存水排出井外，達到鉆井降水要求。

本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用空氣壓縮機注氣增壓，驅(qū)動井下存水排出井外，可以解決現(xiàn)有鉆井排水方法，在進行深井排水時需利用多個排水泵共同作業(yè)的問題，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，在施工過程難度較小，同時降低了鉆井排水的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-控制柜、2-控制線路管道、3-空氣壓縮機、4-雙壁鉆桿、41-注氣管、42-外管、43-內(nèi)管、44-出水管、5-井蓋、6-封隔器、7-壓力傳感器、8-流量計、9-氣液混合器。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發(fā)明包括控制柜1、控制線路管道2、空氣壓縮機3、雙壁鉆桿4、注氣管41、外管42、內(nèi)管43、出水管44、井蓋5、封隔器6、壓力傳感器7、流量計8和氣液混合器9，雙壁鉆桿4下入井下內(nèi)管43連接普通鉆桿，井外雙壁鉆桿4內(nèi)管43連接出水管44，井外雙壁鉆桿4外管42上端密封，在旁邊設(shè)置注氣管41連接接頭；

氣液混合器9連接到井下雙壁鉆桿4上，外管42連接氣液混合器9進氣閥門，內(nèi)管43連接氣液混合器9出氣閥門，井內(nèi)存水在氣液混合器9內(nèi)與空氣混合后，更加有利于鉆井排水；

封隔器6位于井下水位上方，包裹雙壁鉆桿4，將排水井分為上下兩部分，且井下部分處于密封狀態(tài)，在高壓條件下兩部分之間沒有氣體交流，在向井下注氣增壓時能在極短時間內(nèi)使井下壓力達到排水要求；

壓力傳感器7隨雙壁鉆桿4下入井內(nèi)，處于封隔器6和井下水面之間；

在出水管44末端設(shè)置流量計8；

在排水井井口安裝井蓋5，用以固定雙壁鉆桿4；