[發明專利]一種氣井無油管空心抽油泵全生命周期排液采氣裝置及方法

在審

• 申請號: 202110356463.1
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113137210A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 趙景輝;楊萬有;鄭春峰;李昂;謝雙喜;沈瓊;安程
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B34/02;E21B17/10;F04B53/10;F04B53/16
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開了一種氣井無油管空心抽油泵全生命周期排液采氣裝置及方法，該裝置包括生產套管、地面動力裝置、井口采油樹、抽油活塞柱、雙向卡瓦封隔器和空心抽油泵；在氣井開發初期下入該工藝管柱，可實現在氣井的利用該管柱排液采氣，減少生產中后期排液采氣成本；采用排液和采氣單獨采出通道的方式，實現在排液的同時不停止產氣，實現了氣井的穩產和增產；所采用的抽油管可起到速度管柱的作用，進一步提高氣體的采出效率，對低壓等非常規氣井具有較大的優勢；通過轉換接頭和轉換套筒可實現井口氣體通過生產閥門采出地面，而無需在排液時井口連接采氣生產管線，減少地面安全風險。

技術領域

本發明屬于石油工業技術領域，具體來說涉及一種氣井無油管空心抽油泵全生命周期排液采氣裝置及方法。

背景技術

在氣田開發過程中，會產出一定量的水，隨著衰竭式開采程度的加深，氣井壓力下降，井筒舉升液體的能力逐漸不足，導致產氣量降低或停產，低壓與攜液矛盾成為制約氣井生產的主要因素。

目前排液采氣方式措施多種多樣，常用的排液采氣方式有泡沫排水采氣工藝、柱塞氣舉排液采氣工藝、速度管柱排液采氣工藝、渦流排液采氣工藝、氣舉排水采氣工藝和電潛泵排水采氣工藝等，這些排水采氣工藝各有優缺點，而且不同的工藝措施實施于同一氣井或者同一工藝措施實施于不同的氣井，其效果都是不相同的。大部分排液采氣措施適用于某一類井的某一特殊階段，不能適用于氣井的，常在某一工藝應用一段時間后被迫更換其他工藝以適應排采需求，如泡沫排水采氣工藝、柱塞氣舉排液采氣工藝、速度管柱排液采氣工藝、渦流排液采氣工藝等工藝一般適用于氣井積液初期，產液量小于30m³/d的氣井；電潛泵排液一般適用于產液量大于100m³/d的氣井，氣舉排液方式適應性較強，但需要地面配置壓縮機，單井應用成本較高。

近年來空心抽油泵采油技術發展較快，如專利CN1099840A公布了無油管懸掛抽油泵采油方法及裝置，該裝置采用抽油管及井下泵作為舉升系統，但該裝置只是作為采油舉升，不能作為氣井排液采氣。CN110439512A公開了一種煤層氣有桿泵-速度管排采連續轉換裝置，該裝置在煤層氣井的排采過程中可以在排液和采氣之間切換，實現煤層氣井的排液采氣要求，但其不能實現產氣與排液同時進行。CN105464628A公布了一種懸掛式井下液壓桿式泵采油裝置，該裝置是液壓缸往復運動推動抽油泵，空心桿作為能量傳遞裝置用來防止結蠟的發生。專利CN109267968A公布了一種抽油管電加熱裝置和采油設備，該工藝利用深入抽油管內部的加熱電纜對抽油管進行加熱，加熱量傳遞給抽油管外部的原油阻止結垢在桿外附著，實現油井舉升通道的暢通。專利CN110306954A和CN108590631A公布了一種具備速度管柱功能的舉升系統，該工藝具備排液和采氣兩種功能，但該工藝的實施為氣相與液相同為油管采出，在排液的同時限制了采氣，同樣在采氣的同時不具備排液的能力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種氣井無油管空心抽油泵全生命周期排液采氣裝置及方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種氣井無油管空心抽油泵全生命周期排液采氣裝置，包括生產套管、地面動力裝置、井口采油樹、抽油活塞柱、雙向卡瓦封隔器和空心抽油泵；

所述生產套管上端設置井口采油樹，井口采油樹包括轉換套筒和生產套管蓋，所述轉換套筒設置于生產套管管口處的中央，所述生產套管蓋設置生產套管管口處、與生產套管相連通，所述轉換套筒上設置有生產閥門，所述生產套管蓋上設置有套管閥門；

所述抽油活塞柱貫穿轉換套筒和空心抽油泵設置，由上至下包括連接桿、轉換接頭和抽油管，所述連接桿上端連接地面動力裝置下端連接轉換接頭，轉換接頭設置于所述轉換套筒內、其下端連接抽油管；

所述雙向卡瓦封隔器設置于所述生產套管內壁，其下端設置空心抽油泵，所述空心抽油泵包括泵筒和空心柱塞，所述空心柱塞環繞固定設置在所述抽油管上，可隨抽油管在泵筒內上下運動，所述泵筒下端面設置有固定閥，所述空心柱塞上設置有游動閥。