[發明專利]一種井下水力舉升原位防砂除砂采油采氣系統及方法

有效

• 申請號: 202011637217.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112761583B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 唐洋;熊浩宇;王國榮;劉清友;王金忠;趙金海;張志東;何胤;敬鑫;王遠;趙鵬;倪申童;李澤良
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/38;E21B43/40;E21B43/08
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 杜朗宇

1.一種井下水力舉升原位防砂除砂采油采氣方法，其特征在于，

設置井下水力舉升原位防砂除砂采油采氣系統，所述井下水力舉升原位防砂除砂采油采氣系統包括采油采氣井下系統和采油采氣地面系統； 所述采油采氣井下系統由井下管道模塊（4）、水力舉升模塊（5）、井下泥砂分離模塊（6）、地層液吸入模塊（7）組成； 所述井下管道模塊（4）由套管（401）、第一節雙層管（402）、雙層管變徑接頭（403）、雙層管封隔器（404）組成，所述第一節雙層管（402）由外管A（411）和內管B（412）組成，所述雙層管變徑接頭（403）與第一節雙層管（402）連接；水力舉升模塊（5）包括與雙層管變徑接頭（403）連接的第二節雙層管（501），與第二節雙層管（501）通過第一流道變換接頭（504）連接的第三節雙層管（506），水動力渦輪馬達（505）、污泥螺桿泵（502）、傳動軸（503），第二節雙層管（501）包括外管C（511）和內管D（512），其中第二節雙層管（501）與雙層管封隔器（404）連接，第三節雙層管（506）包括外管E（513）和內管F（514），污泥螺桿泵（502）與水動力渦輪馬達（505）分別安裝在內管D（512）和內管F（514）內并通過傳動軸（503）連接，傳動軸貫（503）穿第一流道變換接頭（504）；所述井下泥砂分離模塊（6）包括第二流道變換接頭（602）、與第三節雙層管（506）通過第二流道變換接頭（602）連接的第四節雙層管（601）、泥砂分離器（603），第四節雙層管（601）包括外管G（611）和內管H（612），所述泥砂分離器（603）安裝在內管H（612）中；所述地層液吸入模塊（7）包括第三流道變換接頭（702）、與第四節雙層管（601）通過第三流道變換接頭（702）連接的第五節雙層管（701）、油管連接頭（703）、負壓吸收器（704）、連接于負壓吸收器（704）的篩管（705）、安裝于篩管（705）頭上的絲堵（706），所述第五節雙層管（701）包括與油管連接頭（703）相連接的外管I（711），與負壓吸收器（704）內層通道相連的內管J（712）； 所述采油采氣地面系統由動力液加壓模塊（1）、混合液處理模塊（2）、雙層管井口模塊（3）組成； 所述動力液加壓模塊（1）包括變頻控制柜（104）、動力液管線串（101）和依次安裝于動力液管線串（101）上的低壓液過濾器（102）、高壓柱塞泵（103）、高壓液過濾器（105）、動力液流量傳感器（106）、流量調節閥（107）、水壓傳感器（108）；所述混合液處理模塊（2）由儲砂池（221）、儲水池（216）、輸油管線（209）、輸氣管線（211）、排液管（206）、混合液管線串（223）和依次連接混合液管線串（223）的混合液壓力傳感器（222）、砂液分離裝置（218）、油氣液分離裝置（201）組成，所述雙層管井口模塊（3）包括動力液注入口A（301）、動力液注入口B（308）、混合液出口A（303）、混合液出口B（306）、注液管閘門A（302）、注液管閘門B（309）、油管閘門A（304）、油管閘門B（307）、井口閘門（305）；所述動力液注入口B（308）連接于動力液管線串（101），所述混合液出口A（303）連接于混合液管線串（223）；

所述采油采氣方法包括以下步驟；

SⅠ、加壓動力液注入過程，具體包括如下步驟： S101、變頻控制柜（104）控制高壓柱塞泵（103）電機的轉速從而控制對動力液加壓的壓力； S102、高壓柱塞泵（103）將儲水池（216）中的動力液進行加壓后，通過動力液管線串（101）將加壓動力液傳送到動力液注入口B（308）處； S103、加壓動力液進入第一節雙層管（402）外管A（411）與內管B（412）之間形成的環空，通過雙層管變徑接頭（403）進入第二節雙層管（501）外管C（511）與內管D（512）之間形成的環空； S104、加壓動力液通過第一流道變換接頭（504）后，由第二節雙層管（501）中的外管C（511）與內管D（512）之間形成的環空進入到第三節雙層管（506）內管F（514）中，水動力渦輪馬達（505）在加壓動力液的驅動下開始轉動，同時通過傳動軸（503）帶動與其相連的污泥螺桿泵（502）一起轉動，污泥螺桿泵（502）泵腔內產生抽吸力； S105、加壓動力液通過第二流道變換接頭（602）后，由第三節雙層管（506）內管F（514）流至第四節雙層管（601）中的外管G（611）與內管H（612）之間形成的環空； S106、加壓動力液通過第三流道變換接頭（702）后，由第四節雙層管（601）中的外管G（611）與內管H（612）之間形成的環空進入第五節雙層管（701）中的內管J（712）后進入負壓吸收器（704），并形成負壓抽吸力； S107、在污泥螺桿泵（502）與負壓吸收器（704）的抽吸力作用下，地層液由篩管（705）進入到負壓吸收器（704）并與加壓動力液混合后形成混合液； SⅡ、混合液舉升過程，具體包括如下步驟：S201、混合液由負壓吸收器（704）的外層通道流至第五節雙層管（701）外管I（711）與內管J（712）之間的環空，通過第三流道變換接頭（702）后流至第四節雙層管（601）內管H（612）中；S202、混合液依次通過兩個串接的泥砂分離器（603）后，砂粒通過泥砂分離器（603）的出砂口排出雙層管外，除砂后的混合液通過泥砂分離器（603）的出液口排出； S203、經過分離后的混合液通過第二流道變換接頭（602），由第四節雙層管（601）內管H（612）進入到第三節雙層管（506）內管F（514）與外管E（513）之間的環空內； S204、第三節雙層管（506）環空內的混合液通過第一流道變換接頭（504）進入到污泥螺桿泵（502）泵腔中，通過污泥螺桿泵（502）舉升至混合液出口A（303）； SⅢ、混合液地面處理過程，具體包括如下步驟： S301、混合液通過混合液管線串（223）進入砂液分離裝置（218）中，對混合液中的砂粒進行再次分離；S302、分離出的砂粒通過砂液分離裝置（218）排沙口（219）排至儲砂池（221），除砂后的混合液進入油氣液分離裝置（201）； S303、經過油氣液分離裝置（201）分離后的油、水、氣分別通過排油口（207）、排氣口（212）、排液管（206）流至輸油管線（209）、輸氣管線（211）、儲水池（216）中； SⅣ、重復步驟S101-S303，完成采油采氣的持續生產及動力液的循環使用。