一種u形管氣舉采液、排液的方法及裝置的制造方法
【專利說明】一種U形管氣舉采液、排液的方法及裝置
[0001]本發(fā)明涉及油氣開發(fā)的氣舉采液、排液栗類機(jī)械，特別適應(yīng)于石油工業(yè)油田開采過程中的油氣開采、措施井排液、氣井排水及油、水井解堵等作業(yè)。
[0002]氣舉采液、排液過程中的主要難題是如何克服液體滑脫，目前解決液體滑脫的主要方法是柱塞式氣舉法，該方法是在氣體和液柱之間增加一個(gè)固體的柱塞，柱塞作為一種固體的密封界面，將舉升氣體和被舉升的液體分開，減少氣體竄流和液體回落，利用氣井內(nèi)氣體自身的能量推動(dòng)油管內(nèi)的柱塞舉液，提高氣舉的效率。該方法的主要缺點(diǎn)是:柱塞機(jī)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)工作環(huán)境要求苛刻，地面設(shè)備投資大、操作管理難度大。
[0003]本發(fā)明的目的之一是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、操作方便，采用U形管結(jié)構(gòu)阻止液體滑脫的U形管氣舉采液、排液的方法及裝置，從根本上解決氣舉采液、排液過程中的液體滑脫問題，同時(shí)解決蠟、垢對(duì)油井開采的影響并方便洗井等工藝措施，以適應(yīng)各種條件下油井采液、氣井排水等措施的要求;本發(fā)明的目的之二是提供一種與機(jī)械抽油栗及電潛栗配套使用的U形管氣舉采液、排液的方法及裝置，以減小栗掛深度，方便開采。
[0004]發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]采液管(2)主要是由排液控制閥(I)、U形管(8)、注氣閥(9)和進(jìn)液口(1)相互連接組成，在出液口處連接著排液控制閥(I)的采液管(2)位于地面上;連接著U形管(8)、注氣閥
(9)和進(jìn)液口(10)的采液管(2)位于地面下的井筒(3)內(nèi)，進(jìn)液口(10)處在井液(5)里。在地面上供氣管(7)的進(jìn)氣口處連接著供氣控制閥(6)，供氣管(7)的出氣口與井筒(3)連通或是與井筒(3)內(nèi)采液管(2)上的注氣閥(9)連通，構(gòu)成了一種U形管氣舉采液、排液的方法及裝置。在該裝置中:采液管(2)上連接一個(gè)注氣閥(9)和一個(gè)或一個(gè)以上的U形管(8)的結(jié)構(gòu)為單管柱單級(jí)結(jié)構(gòu);采液管(2)上連接一個(gè)以上的注氣閥(9)和一個(gè)以上的U形管(8)的結(jié)構(gòu)為單管柱多級(jí)結(jié)構(gòu);采液管(2)上連接一個(gè)注氣閥(9)和一個(gè)或一個(gè)以上的U形管(8)，注氣閥
(9)與供氣管(7)連通的結(jié)構(gòu)為多管柱單級(jí)結(jié)構(gòu);采液管(2)上連接一個(gè)以上的注氣閥(9)和一個(gè)以上的U形管(8)，注氣閥(9)與供氣管(7)連通的結(jié)構(gòu)為多管柱多級(jí)結(jié)構(gòu)。
[0006]采液管(2)的結(jié)構(gòu)與作用:采液管(2)主要是由排液控制閥(1)、U形管(8)、注氣閥
(9)和進(jìn)液口(10)相互連接組成，采液管(2)是井筒(3)內(nèi)流體排出的通道。
[0007]U形管(8)的結(jié)構(gòu)與作用:U形管(8)是由彎管或是環(huán)形管形成U形通道。在采液管
(2)上連接著一個(gè)或一個(gè)以上的U形管(8)。當(dāng)U形管(8)的數(shù)量為一個(gè)以上時(shí)，U形管(8)之間相隔數(shù)米至數(shù)十米以上的距離。
[0008]注氣閥(9)的結(jié)構(gòu)與作用:注氣閥(9)有直通閥、直通射流閥、單流閥與單流射流閥四種，根據(jù)不同井況選擇不同種類的閥。在采液管(2)上連接的一個(gè)注氣閥(9)與一個(gè)或一個(gè)以上的U形管(8)的組合稱為一級(jí)，在采液管(2)上只有一級(jí)的稱為單級(jí)，在采液管(2)上有一級(jí)以上的稱為多級(jí);注氣閥(9)與井筒(3)連通的結(jié)構(gòu)稱為單管注結(jié)構(gòu)，注氣閥(9)與供氣管(7)連通的結(jié)構(gòu)稱為多管注結(jié)構(gòu)，采液管(2)上注氣閥(9)的個(gè)數(shù)就是級(jí)數(shù)，注氣閥(9)上部的U環(huán)形管(8)的數(shù)量是一個(gè)或一個(gè)以上。有多個(gè)注氣閥(9)時(shí)，各注氣閥(9)的孔徑也有差別。也可以將注氣閥(9)與U環(huán)形管(8)設(shè)計(jì)為一體閥。當(dāng)注氣閥(9)為一級(jí)以上時(shí)，最下一級(jí)注氣閥(9)的下部與伸入井液(5)里的進(jìn)液口( 1)連接。注氣閥(9)也可以采用偏心結(jié)構(gòu)，使注入氣的角度盡量與流體流出的方向一至。
[0009]排液控制閥(I)的結(jié)構(gòu)與作用:排液控制閥(I)為時(shí)間或壓力控制閥，作用是控制米液管(2)排液。
[0010]供氣控制閥(6)的結(jié)構(gòu)與作用:供氣控制閥(6)為時(shí)間或壓力控制閥，作用是控制注入的壓縮氣(4)的氣壓與氣量。在單管柱結(jié)構(gòu)中當(dāng)本井氣量不足或無氣時(shí)供氣控制閥(6)打開向井筒(3)內(nèi)注氣。
[0011]供氣管(7)的作用:將壓縮氣(4)引入井筒(3)內(nèi)或引入到注氣閥(9)。
[0012]進(jìn)液口( 1)的作用:進(jìn)液口( 1)是井液(5)進(jìn)入采液管(2)的入口。若在進(jìn)液口(10)里安裝單流閥則可以阻止液體回落到井筒(3)內(nèi)。
[0013]U形管(8)和進(jìn)氣閥(9)組合的管柱在抽油栗或電潛栗配合使用時(shí)可以有效地減小栗掛深度，并解決氣體對(duì)栗的影響。在抽油栗井里，U形管(8)和進(jìn)氣閥(9)組合的管柱的位置在抽油栗下;在電潛栗井里，U形管(8)和進(jìn)氣閥(9)組合的管柱可以同時(shí)或分別連接在電潛栗上、下的管柱上。
[0014]本發(fā)明的特點(diǎn)是:
[0015]a.結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長、維持生產(chǎn)的費(fèi)用低。
[0016]本發(fā)明中通過簡單的U形管(8)結(jié)構(gòu)，有效地阻止了井液(5)的滑脫，并在采液管
(2)中形成氣柱、液柱和混合液柱的形態(tài)，以便氣體推動(dòng)液體上行。該方法及裝置不但使井下結(jié)構(gòu)變的簡單、可靠、壽命長，而且有效地降低了氣舉采液、排液的壓力和所需的氣量，且能夠自動(dòng)調(diào)整用氣量，達(dá)到最佳排量，從而降低了生產(chǎn)成本。
[0017]b.輔助抽油栗、電潛栗采液、排液。
[0018]U形管(8)和進(jìn)氣閥(9)組合的管柱與抽油栗或電潛栗配合使用時(shí)可以有效地減小栗掛深度，在提高抽油栗與電潛栗效率的同時(shí)，解決了蠟、垢的堵塞和氣體對(duì)栗的影響。
[0019]c.適用范圍廣。
[0020]本發(fā)明不受被采流體的性質(zhì)限定，可采粘稠液、乳化液、及高含水、含砂、含氣液、不受井筒質(zhì)量的限制，如可用于井筒彎曲，套管破損的井中，使采液、排液變的簡單和容易。本發(fā)明提供一種U形管氣舉采液、排液的方法及裝置的:單管柱單級(jí)結(jié)構(gòu)、單管柱多級(jí)結(jié)構(gòu)、多管柱單級(jí)結(jié)構(gòu)和多管柱多級(jí)結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同的井況，既可以利用本井壓縮氣工作又可以利用外部壓縮氣工作。廣泛應(yīng)用于石油行業(yè)油井采油、氣井排液及輔助抽油栗和電潛栗的采液、排液，以滿足不同井況的要求。
[0021]發(fā)明一種U形管氣舉采液、排液的方法及裝置的具體結(jié)構(gòu)及工作原理由實(shí)施例及附圖1?圖6給出，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]圖中名稱:(1).排液控制閥、(2).采液管、(3).井筒、(4).壓縮氣、(5).井液、(6).供氣控制閥、(7).供氣管、(8).U形管、(9).注氣閥、(10).進(jìn)液口
[0023]圖1為本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中的單管柱單級(jí)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]參見附圖1:采液管(2)主要是由排液控制閥(I)、U形管(8)、注氣閥(9)和進(jìn)液口
(10)相互連接組成，在出液口處連接著排液控制閥(I)的采液管(2)位于地面上;連接著U形管(8)、注氣閥(9)和進(jìn)液口(10)的采液管(2)位于地面下的井筒(3)內(nèi)，進(jìn)液口(10)處在井液(5)里。在該結(jié)構(gòu)中:U形管(8)的數(shù)量是一個(gè)或一個(gè)以上，注氣閥(9)的數(shù)量是一個(gè)，注氣閥(9)的位置在U形管(8)與進(jìn)液口( 1)之間，在地面上供氣管(7)的進(jìn)氣口處連接著供氣控制閥(6)，供氣管(7)的出氣口與井筒(3)連通。
[0025]工作原理參照附圖1:打開排液控制閥(I)，井筒(3)內(nèi)的壓縮氣(4)經(jīng)注氣閥(8)進(jìn)入采液管(2)內(nèi)，與采液管(2)內(nèi)上行的井液(5)形成混合液后進(jìn)入U(xiǎn)形管(8)內(nèi)，在U形管(8)內(nèi)氣體推動(dòng)液體繼續(xù)上行到上一級(jí)U形管(8)內(nèi)，依次逐級(jí)將井液(5)推舉到地面上，完成排液過程。當(dāng)本井無氣或氣量不足時(shí)，井筒(3)內(nèi)的壓縮氣(4)由供氣管(7)注入。
[0026]圖2為本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中的單管柱多級(jí)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]參見附圖2:采液管(2)主要是由排液控制閥(I)、U形管(8)、注氣閥(9)和進(jìn)液口
(10)相互連接組成，在出液口處連接著排液控制閥(I)的采液管(2)位于地面上;連接著U形管(8)、注氣閥(9)和進(jìn)液口(10)的采液管(2)位于地面下的井筒(3)內(nèi)，進(jìn)液口(10)處在井液(5)里。在該結(jié)構(gòu)中:U形管(8)的數(shù)量是一個(gè)以上的，注氣閥(9)的數(shù)量是一個(gè)以上，兩級(jí)注氣閥(9)之間的U形管(8)的數(shù)量是一個(gè)以上，最下一級(jí)注氣閥(9)的位置在U形管(8)與進(jìn)液口( 10)之間，在地面上供氣管(7)的進(jìn)氣口處連