[實用新型]一種氣井智能柱塞排采裝置

有效

• 申請號: 201821867309.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN209228345U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 榮莽;王大江;徐興權;徐冠軍;孫志揚;夏緒波;張正道;李婷
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B47/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;汪瑋華

本實用新型提出一種氣井智能柱塞排采裝置，包括從上往下依次安裝的打撈頭、上彈塊、上連接筒、下彈塊、下連接筒和液氮存儲筒，打撈頭下部與上連接筒上部分別通過銷釘與上彈塊基體的上下兩端相連，上彈塊與上彈塊基體之間通過彈簧銷子安設數根上彈簧，上連接筒下部與下連接筒上部分別通過銷釘與下彈塊基體的上下兩端相連，下彈塊與下彈塊基體之間通過彈簧銷子安設數根下彈簧，下連接筒底端設有氮氣噴口，液氮存儲筒外壁緊貼上彈塊基體、上連接筒、下彈塊基體及下連接筒的內壁安設，液氮存儲筒頂部安設單向閥，底部安設開度可調開關裝置，本實用新型通過控制液氮噴出，提高柱塞排采能力，從而實現氣井穩定生產。

技術領域

本實用新型屬于天然氣開發的技術領域，尤其涉及一種氣井智能柱塞排采裝置。

背景技術

隨著氣井開采時間的延長，氣井產量將因地層供給能力的不足而出現下降，使井筒內氣體流速降低而無法攜帶出井底存在的積液，最終出現水淹現象，從而使氣井被迫關井，對氣井效益開發產生極大的影響。氣井排水采氣工藝有很多種，分別適應于氣井不同生產階段，其中柱塞排采工藝可以充分利用地層能量，延長氣井自噴周期，且一次性投入少及后期維護成本低，是一種被廣泛使用的工藝技術。由于前期壓裂改造需要，在頁巖氣井的井口均安裝了大通徑閘板閥，在完井管柱上也均安裝了密封工作筒，特殊的井筒結構，使在實施柱塞氣舉時面臨三個問題：一是井口存在擴徑，柱塞在運行至井口時會失去扶正，導致偏心，傳統的柱塞會無法到達井口捕集裝置甚至無法再運行會油管內，導致柱塞氣舉中斷或失效；二是井內存在縮徑，常規能夠在光油管內運行的剛性柱塞無法通過縮徑，甚至發生事故，即使對柱塞進行了可收縮改進，也同樣會導致在柱塞通過密封工作筒時發生大量的漏失，使柱塞氣舉失去意義；三是當地層能量降低，井筒積液超過柱塞上端面較多時，單純依靠地層能量不足以上頂柱塞及其上端液柱，需要額外的措施對氣井進行激活。上述的若干問題導致使用常規柱塞無法滿足頁巖氣井的工作要求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種氣井智能柱塞排采裝置，可有效延長氣井實施柱塞氣井的有效期。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種氣井智能柱塞排采裝置，其特征在于，包括從上往下依次安裝的打撈頭、上彈塊、上連接筒、下彈塊、下連接筒和液氮存儲筒，所述打撈頭下部與所述上連接筒上部分別通過銷釘與上彈塊基體的上下兩端相連，所述上彈塊的上下兩端分別與打撈頭底端及上連接筒頂端相連，上彈塊與上彈塊基體之間通過彈簧銷子安設數根上彈簧，上連接筒下部與所述下連接筒上部分別通過銷釘與下彈塊基體的上下兩端相連，所述下彈塊的上下兩端分別與上連接筒底端及下連接筒頂端相連，下彈塊與下彈塊基體之間通過彈簧銷子安設數根下彈簧，下連接筒底端設有氮氣噴口，所述液氮存儲筒外壁緊貼上彈塊基體、上連接筒、下彈塊基體及下連接筒的內壁安設，液氮存儲筒頂部安設單向閥，底部安設開度可調開關裝置。

按上述方案，所述開度可調開關裝置包括壓力傳感器、速度傳感器、PLC控制器和電動閥，所述壓力傳感器和速度傳感器的輸出端均與PLC控制器的輸入端相連，所述電動閥與PLC控制器的輸出端相連。

按上述方案，所述氮氣噴口為錐筒結構。

按上述方案，所述上、下彈塊均為中間外凸的弧形彈性環片，上、下彈塊的兩端均設有凸耳，所述打撈頭底端、上連接筒的兩端及下連接筒的頂端均設有臺階部，所述凸耳和臺階部相配置卡接。

一種氣井智能柱塞排采施工方法，其特征在于，包括如下步驟:

當地層壓力降低時，柱塞上部液面過高致使柱塞不能有效上行，壓力傳感器、速度傳感器將信號傳送給PLC控制器，PLC控制器控制電動閥閥門開啟，氮氣從氮氣噴口噴出，提高柱塞上行的推力，當氮氣在氣舉過程中消耗完時，起出柱塞，注入適量液氮后，再次投入使用。