本實用新型涉及煤層氣開發(fā)技術領域,特別涉及一種煤層氣抽油機井用管柱。
背景技術:
煤層氣是指賦存在煤層中的烴類氣體,以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主要存在方式,是一種煤的伴生礦產(chǎn)資源?,F(xiàn)在,通常采用壓裂改造工藝對煤層氣進行開發(fā),即通過向儲氣地層中注入壓裂液,使得儲氣地層出現(xiàn)裂紋,進而實現(xiàn)煤層氣的開采。因此不難看出,在煤層氣的排采過程中不可避免地會產(chǎn)生煤粉和壓裂砂等固體顆粒雜質(zhì)。而這些固體顆粒雜質(zhì)又易卡在抽油泵上,造成卡泵,甚至導致躺井,嚴重影響油井生產(chǎn)。因此為了保證煤層氣井的正常生產(chǎn),防砂、防煤粉措施必不可少。
現(xiàn)有技術中通常使用的煤層氣抽油機井用管柱,在油管的下端連接有用于阻隔砂粉的篩管。在篩管的側(cè)壁上設置有割縫,抽油井筒中的流體通過篩管上的割縫進入油管,進而在抽油機的作用下被抽出地面。而抽油井筒中流體所攜帶的壓裂砂、煤粉等固體顆粒被阻隔在篩管的外側(cè),如此起到了隔砂防粉的效果,進而避免出現(xiàn)卡泵。
在實現(xiàn)本實用新型的過程中,設計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:
現(xiàn)有技術所使用的帶有篩管的煤層氣抽油機井管柱在使用過程中易出現(xiàn)篩管被堵塞的情況。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術中煤層氣抽油機井用管柱的篩管易被堵塞的問題,本實用新型實施例提供了一種可有效隔砂防粉、篩管不易堵塞的煤層氣抽油機井用管柱。
所述煤層氣抽油機井用管柱包括井下管柱組件和設置在所述井下管柱組件中的抽油桿組件,所述井下管柱組件包括由上至下順次連接的上油管、整筒泵以及下油管,且在所述下油管中設置有與所述整筒泵下端連接的內(nèi)置篩管;所述下油管的最下端為開放端,形成有吸入口,所述吸入口位于煤層底界的下方;所述抽油桿組件與所述整筒泵連接,用于將所述下油管中的流體抽出。
優(yōu)選地,所述吸入口與所述煤層底界間的距離≥15m。
優(yōu)選地,所述內(nèi)置篩管的上平面與所述煤層底界的距離為1m~5m。
優(yōu)選地,所述整筒泵的長度為4m~6m,所述下油管的長度為9.5m~10.5m,所述內(nèi)置篩管的長度為2m~2.5m。
優(yōu)選地,所述內(nèi)置篩管的側(cè)壁上具有沿縱向呈螺旋分布的割縫,所述內(nèi)置篩管的底面上具有割縫。
優(yōu)選地,所述整筒泵為二級間隙整筒泵。
優(yōu)選地,所述抽油桿組件包括由上至下設置的光桿、抽油桿以及活塞,且所述活塞設置在整筒泵中。
優(yōu)選地,在所述抽油桿與所述活塞之間還設置有拉桿。
本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
在抽油機和抽油桿組件的作用下,抽油井筒中夾雜有煤粉和壓裂砂等雜質(zhì)的流體先通過下油管的吸入口進入油管內(nèi)部,再通過設置于下油管中的內(nèi)置篩管進入整筒泵。由于吸入口位于煤層底界的下方,對煤粉和壓裂砂起到了初步篩選的作用,避免內(nèi)置篩管被雜質(zhì)堵塞,維持正常生產(chǎn);內(nèi)置篩管對煤粉和壓裂砂等固體顆粒進行二次阻隔,避免出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。
附圖說明
為了更清楚地說明實用新型實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型實施例提供的一種煤層氣抽油機井用管柱結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標記分別為:
1.光桿;2.抽油桿;3.拉桿;4.活塞;51.上油管;52.下油管;521.吸入口;6.煤層;7.整筒泵;8.篩管。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。
為了清楚、簡潔地描述本實用新型實施例所提供的技術方案,對煤層6的概念做出如下說明:本實用新型實施例中煤層6為煤層氣抽油機井周圍相鄰的煤層。
參見圖1,本實用新型實施例提供了一種煤層氣抽油機井用管柱,該管柱包括井下管柱組件和設置在井下管柱組件中的抽油桿組件,井下管柱組件包括由上至下順次連接的上油管51、整筒泵7以及下油管52,且在下油管52中設置有與整筒泵7下端連接的內(nèi)置篩管8;下油管52的最下端為開放端,形成有吸入口521,吸入口521位于煤層6底界的下方;抽油桿組件與整筒泵7連接,用于將下油管52中的流體抽出。
該煤層氣抽油機井用管柱的工作原理為:由于吸入口521設置在煤層6底界的下方,保證在正常工作時抽油井筒中的流體液面在吸入口521的上方,因此在抽油機和抽油桿組件的作用下,抽油井筒中夾雜有煤粉和壓裂砂的流體先向下通過吸入口521進入油管內(nèi)部,之后再通過設置于下油管521中的內(nèi)置篩管8進入整筒泵。
因此,夾雜有煤粉和壓裂砂的流體向下運動進入吸入口521時,流體中的部分煤粉和壓裂砂等固體顆粒雜質(zhì)被阻隔在下油管52外,無法進一步與內(nèi)置篩管8接觸,從而降低內(nèi)置篩管8被煤粉和壓裂砂堵塞的可能性,進而保證篩管8較長的使用周期,因此也在一定程度延長了抽油機井的檢泵周期,不僅降低工作量也保證了煤層氣井的連續(xù)平穩(wěn)排采。此外,由吸附口521進入下油管52中的流體在內(nèi)置篩管8處進行二次過濾,確保煤粉和壓裂砂難以進入整筒泵7,避免出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象,充分起到隔砂防粉的作用。
為了實現(xiàn)上述效果,作為本實用新型實施例的一種優(yōu)選方式,吸入口521與煤層6底界間的距離≥15m。如此保證抽油井筒中的流體需先向下運動至吸入口521處,才可進入下油管52,確保能夠?qū)崿F(xiàn)上述技術效果。同時,由于正常生產(chǎn)時吸入口521位于抽油井筒中液面以下,因此抽油井筒中的氣體無法進入下油管52,避免由于油管中進入氣體所造成的氣鎖現(xiàn)象等,進一步保證整體管柱的正常使用。
進一步地,本實用新型實施例所提供的煤層氣抽油機井用管柱還優(yōu)化了內(nèi)置篩管8的安裝深度,具體地,內(nèi)置篩管8的上平面與煤層6底界的距離為1m~5m。這一深度區(qū)域的地層出砂、出粉的情況相對較少,有助于進一步降低壓裂砂和煤粉對該管柱的影響。其中關于井下管柱組件中各組件的具體尺寸,做以下優(yōu)選:整筒泵7的長度為4m~6m,下油管52的長度為9.5m~10.5m,內(nèi)置篩管8的長度為2m~2.5m。內(nèi)置篩管8的下底面與吸入口521之間有一定距離,保證下油管52對壓裂砂、煤粉等固體雜質(zhì)的初步篩除。
關于內(nèi)置篩管8的結(jié)構(gòu)和類型,不做具體限定,常用的繞絲篩管和割縫篩管等均可使用。在本實用新型實施例中,所使用的內(nèi)置篩管8的側(cè)壁上具有沿縱向呈螺旋分布的割縫,內(nèi)置篩管8的底面上同樣具有割縫,割縫的寬度≤0.2mm。在使用時,下油管52中的流體通過內(nèi)置篩管8上的割縫進入整筒泵7,將固體雜質(zhì)阻隔在內(nèi)置篩管8的外側(cè),且在抽油桿組件的抽提作用下,下油管52中的流體上下運動,使得下油管52中流體所攜帶的固體顆粒難以附著在內(nèi)置篩管8上,保證了內(nèi)置篩管8的正常除砂工作。另外,為了配合內(nèi)置篩管8的工作,整筒泵7優(yōu)選為二級間隙整筒泵,間隙范圍為0.07mm~0.12mm。一級間隙整筒泵需要配合隔縫寬度更小的篩管,而三級間隙整筒泵的漏失率較大,綜合考慮,此處選用二級間隙整筒泵。
此外,需要說明的是,關于井下管柱組件中各個部分的連接方式不做具體限定,可采用螺紋連接、螺栓連接等。關于井下管柱組件中各個部分的直徑不做具體限定,可根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行選擇。
關于抽油桿組件,本實用新型實施例所提供管柱中的抽油桿組件包括由上至下設置的光桿1、抽油桿2以及活塞4,且活塞4設置在整筒泵7中。其中光桿1上端連接抽油機,在抽油機的作用下通過光桿1、抽油桿2帶動活塞4在整筒泵7中上下運動,進而將下油管52中的流體抽出。其中,在實際生產(chǎn)過程中所使用的抽油桿2具有多種尺寸,為了便于更換抽油桿2,并保證不同尺寸規(guī)格的抽油桿2均可與活塞4連接,在抽油桿2與活塞4之間還設置有拉桿3。該拉桿3的尺寸與活塞4的安裝口的尺寸相匹配,而拉桿3的另一端同樣可以與不同尺寸的抽油桿2固定連接,實現(xiàn)該抽油桿組件的正常工作。關于抽油桿組件中各個部分的連接方式不做具體限定,可采用連接件連接或焊接、螺紋連接等。
以下將結(jié)合具體實施例對本實用新型實施例所提供的煤層氣抽油機井用管柱的結(jié)構(gòu)和效果進行闡述。
實施例一
在長治煤層氣勘探開發(fā)分公司所管轄排采井中挑選了20口井進行應用試驗,以其中一口井(井位編號G4-1)的具體情況為例:井G4-1的煤層6深度為681m-685m,在該井中應用本實用新型實施例所提供的管柱。
其中,井下管柱包括順次連接的上油管51、整筒泵7、下油管52,下油管52中設置有內(nèi)置篩管8,該內(nèi)置篩管8與整筒泵7下端連接。具體地,
上油管51長度685m;
整筒泵7長度5m,且泵底深度為690m;
下油管52長度10m,吸入口521的深度為702m,到煤層6底界距離為17m;
內(nèi)置篩管8的長度為2m,內(nèi)置篩管8的深度為692m,內(nèi)置篩管8的上平面到煤層6底界的距離為5m。
抽油桿柱包括自上而下連接關系的光桿1、抽油桿2、拉桿3和活塞4,活塞4設置在整筒泵7內(nèi)。具體地,
光桿1直徑為25mm,
抽油桿2外徑19mm,
拉桿3外徑為19mm,長度2m。
該井從2014.1到2014.6期間,日產(chǎn)液量2m3,頻繁卡泵,在下入本實用新型實施例所提供的煤層氣抽油機井用管柱后,已正常運行2年,未出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象,且繼續(xù)正常運行。
同時20口試驗井的平均正常運行天數(shù)為600天,減少作業(yè)30次。不難看出本實用新型所提供的煤層氣抽油機井用管柱切實可行,長期有效,保證了煤層氣井的連續(xù)、平穩(wěn)排采。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。