[實(shí)用新型]一種水平井斜井段渦流排水采氣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020728121.9
• 申請(qǐng)日: 2020-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN213597932U
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李麗;董文佳;汪雄雄;李曙華;劉雙全;文紹桃;陳剛;趙彬彬;李旭日;宋漢華;姚堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00;E21B43/38
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張馳

本實(shí)用新型提供一種水平井斜井段渦流排水采氣裝置，包括設(shè)在水平井內(nèi)的油管和設(shè)在油管內(nèi)的渦流工具，所述的渦流工具為多個(gè)，最下端的一個(gè)渦流工具位于水平井垂直段與水平段的拐角處。本實(shí)用新型通過(guò)在水平井斜井段攜液困難管段優(yōu)選安裝具有渦流原理的排水采氣工具，實(shí)現(xiàn)一級(jí)或多級(jí)渦流排水采氣。利用渦流原理，實(shí)現(xiàn)氣液兩相分離運(yùn)動(dòng)，降低兩相間摩擦力，解決水平井在斜井段易形成段塞流、氣液滑脫嚴(yán)重、壓降損失大、攜液能力差的問(wèn)題。該排水采氣工藝水平井方法適應(yīng)廣泛、成本低，后期還可以同時(shí)搭配其他排水采氣措施一起使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水平井斜井段渦流排水采氣裝置。

背景技術(shù)

受限于水平井特殊井身結(jié)構(gòu)，水平井排水采氣效果除受自身產(chǎn)能的限制外最大的困難就是斜井段液體滑脫損失嚴(yán)重、攜液困難、所需臨界攜液流量高。目前水平井排水采氣工藝主要為泡沫排水采氣、柱塞排水采氣、速度管柱排水采氣，但不論哪種工藝均不能很好的解決水平井斜井段滑脫損失嚴(yán)重的問(wèn)題。由于現(xiàn)有工藝措施在水平井中運(yùn)用效果差，井筒一旦積液后更加難以排出，亟需針對(duì)水平井斜井段液體滑脫損失嚴(yán)重、攜液難度大的問(wèn)題尋求新工藝。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前在直井中有應(yīng)用井下渦流排水采氣工藝，通過(guò)實(shí)現(xiàn)氣液兩相分離運(yùn)動(dòng)，降低兩相間摩擦力，提高了氣井?dāng)y液能力，已形成一系列的渦流工具，如DX系列渦流工具、井下自力式強(qiáng)制渦流排水采氣裝置、射流渦流排水采氣裝置、多螺線排水采氣裝置等，具有相對(duì)系統(tǒng)和明確的評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)方法，并且在諸多氣井實(shí)例應(yīng)用中取得良好成效，油氣產(chǎn)量均有明顯增加，但目前尚未有渦流工具應(yīng)用到水平井斜井段的先例。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決水平井斜井段液體滑脫損失嚴(yán)重，攜液困難的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種水平井斜井段渦流排水采氣裝置，本實(shí)用新型在水平井斜井段安裝一種具有渦流原理的排水采氣工具，利用渦流運(yùn)動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)氣液兩相分離運(yùn)動(dòng)，降低兩相間摩擦力。同時(shí)針對(duì)該工藝形成了相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)方法，根據(jù)水平井需要解決攜液困難的管段位置及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)一級(jí)或多級(jí)渦流排水采氣，實(shí)現(xiàn)接力式排水采氣，將液體舉升井口，解決水平井斜井段液體滑脫損失嚴(yán)重，攜液困難的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種水平井斜井段渦流排水采氣裝置，包括設(shè)在水平井內(nèi)的油管和設(shè)在油管內(nèi)的渦流工具，所述的渦流工具為多個(gè)，最下端的一個(gè)渦流工具位于水平井垂直段與水平段的拐角處。

相鄰兩個(gè)渦流工具之間的距離小于等于位于其下方的前一級(jí)渦流工具的有效作用距離，即d_n-1必須滿足d_n-1≤L_n，其中，L_n為所選第n個(gè)工具在其安裝位置下的有效作用距離，d_n-1為第n個(gè)所選工具與第n-1個(gè)所選工具之間的安裝距離。

所述的渦流工具的前一級(jí)的螺旋角要大于后一級(jí)。

安裝渦流工具的總作用距離不小于確定的水平井斜井段攜液困難的管段長(zhǎng)度。

所述的渦流工具選擇梯形、矩形或圓形螺旋導(dǎo)流肋片形狀渦流工具，渦流工具的螺旋紐帶高度為10-15mm、翼寬10mm，螺旋角度為 45～65°。

所述的渦流工具為三個(gè)，包括一級(jí)渦流工具、二級(jí)渦流工具和三級(jí)渦流工具，所述的一級(jí)渦流工具、二級(jí)渦流工具和三級(jí)渦流工具從下到上依次布置。

所述的二級(jí)渦流工具位于水平井造斜點(diǎn)上方，一級(jí)渦流工具位于水平井造斜點(diǎn)下方。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型利用渦流工具在斜井中較常規(guī)直井的顯著優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水平斜井段氣液分離而形成氣液螺旋流，在油管壁上形成液膜邊界層可有效降低壁面摩擦，減小液體輸送的壓降損失，可有效解決目前水平井在斜井段液體滑脫損失嚴(yán)重，攜液難度大的問(wèn)題。

本實(shí)用新型針對(duì)水平井斜井段渦流排水采氣形成一套系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法，可以充分發(fā)揮渦流工具作用，確保排水采氣工藝效率。