專(zhuān)利名稱(chēng)：水平井排水采氣方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣井的采氣工藝，具體是一種水平井排水采氣方法，以及針對(duì)該方法的排水采氣裝置。
背景技術(shù)：
排水采氣技術(shù)是氣田生產(chǎn)過(guò)程中是一種常見(jiàn)的技術(shù)方法，用于及時(shí)排出氣井井筒內(nèi)的積液，確保氣體通道順暢，避免地層因積液堵塞而降低氣井產(chǎn)氣能力。常規(guī)的排水采氣工藝主要應(yīng)用于直井及一定斜度的定向井中，如泡沫排水采氣、柱塞排水采氣、氣舉排水采氣、機(jī)抽排水采氣等。隨著井斜度數(shù)超過(guò)一定范圍后，由于井斜的影響，常規(guī)排水采氣工藝的設(shè)備難以下入井底，且由于油管尺寸較大，在氣井產(chǎn)能降低的情況下，氣體流速較低，氣體所攜液體容易附著油管內(nèi)壁而再次滑落至井底，使得排水效率較低，井底積液難以有效、及時(shí)排出。這種情況在水平井中最為常見(jiàn)。 近年來(lái)，水平井已成為氣田開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)成熟實(shí)用技術(shù)，得到了廣泛推廣應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于不可避免的存在著地層束縛水或地層水的產(chǎn)出，這些水聚集在水平井的井底-水平段，當(dāng)氣井產(chǎn)能降低時(shí)，氣體流速較低，氣流便難以將積液順利攜帶出，特別是在水平段和造斜段，氣流中的液滴較直井段更易貼附聚集在油管壁上，并下滑回落于井底，這便使得水平井較直井更容易發(fā)生積液?jiǎn)栴}。為解決水平井積液的問(wèn)題，在常規(guī)排水采氣工藝基礎(chǔ)上，也形成了一些水平井排水采氣工藝，如水平井連續(xù)油管排水采氣工藝、分體式柱塞工藝、毛細(xì)管泡沫劑加注工藝、人工舉升排水采氣工藝(水平井電潛泵排水采氣、氣舉排水采氣、機(jī)抽排水采氣等)。但這些工藝在實(shí)際應(yīng)用中，存在著適用范圍苛刻、成本高、難操作、維護(hù)難度大等弊端，例如水平井連續(xù)油管排水采氣技術(shù)存在施工成本高，且施工為單次作業(yè)，無(wú)法長(zhǎng)期起效；分體式柱塞及毛細(xì)管泡沫劑加注工藝無(wú)法直接作業(yè)于水平段，水平段積液難以及時(shí)排出，排液效率有限；人工舉升排水采氣工藝則只適用于大排水量，對(duì)于中小產(chǎn)水量氣井適應(yīng)性差，并且存在著設(shè)備難以下入水平段、設(shè)備后期維護(hù)保養(yǎng)難度大、成本高的弊端。同時(shí)，目前大部分水平井排水采氣工藝設(shè)備需要后期下入，如電潛泵、柱塞、毛細(xì)管、機(jī)抽等，這便需要先對(duì)原生產(chǎn)氣井進(jìn)行壓井后更換管柱作業(yè)，壓井作業(yè)勢(shì)必要造成對(duì)地層的污染，更換管柱作業(yè)不僅作業(yè)費(fèi)用高，還將耽誤氣井的正常生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在無(wú)需壓井更換管柱的前提下，提供一種簡(jiǎn)單易行、成本低、排水效果優(yōu)異的水平井排水采氣方法。本發(fā)明的目的之二在于針對(duì)目的之一的排水采氣方法，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)的水平井排水采氣裝置。本發(fā)明的目的之一通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水平井排水采氣方法，所述方法是將整個(gè)氣井劃分成直井段、造斜段和水平段，通過(guò)密封器將直井段與造斜段和水平段分隔開(kāi)，采用小徑管將造斜段和水平段內(nèi)的積液排至直井段，采用常規(guī)工藝將直井段的積液排出。本發(fā)明的目的之二通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水平井排水采氣裝置，包括布置在直井段、造斜段和水平段的油管，所述直井段的油管上設(shè)置有密封器，該密封器將直井段與造斜段和水平段分隔開(kāi)；所述密封器上連接有 直徑小于油管的小徑管，小徑管的尾端延伸至水平段。所述密封器的內(nèi)筒上部具有打撈接頭和送放接頭，內(nèi)筒下部具有節(jié)流嘴接頭和連接小徑管的絲扣，節(jié)流嘴接頭用作連接節(jié)流嘴；所述密封器的外壁上設(shè)有卡塊和密封圈。所述小徑管的尾端連接有防砂罩。所述防砂罩為圓錐形結(jié)構(gòu)。所述小徑管為金屬管或非金屬管。所述密封器直接座在油管內(nèi)壁上。所述密封器座在油管內(nèi)壁預(yù)置的密封短節(jié)上。本發(fā)明的有益效果是利用地層自身能量，通過(guò)小徑管將水平段的天然氣及產(chǎn)出液體排至直井段，再通過(guò)常規(guī)排水采氣工藝將直井段內(nèi)的液體舉升出井筒到達(dá)地面，以此形成接力式排水采氣工藝，該工藝能夠連續(xù)攜液生產(chǎn)，效率高、長(zhǎng)期性好、可靠穩(wěn)定，避免了液體在生產(chǎn)過(guò)程中滑落再次回到井底而產(chǎn)生積液的難題。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單易操作、維護(hù)方便、成本低、效率高、長(zhǎng)期性好、可靠穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明入井安裝的一種示意圖。圖2是圖I中密封器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的一種使用狀態(tài)示意圖。圖4是本發(fā)明的另一種使用狀態(tài)示意圖。圖中代號(hào)含義1 一油層套管；2—油管；3 —小徑管；4一密封器；5—地平面；6—座封短節(jié)；7 —防砂罩；8—井口采氣樹(shù)；9一防噴器組；10—連續(xù)油管；11 一連續(xù)油管車(chē)；12—送放工具；13—泡沫劑加注設(shè)備；14一泡沫劑加注管線；15—?dú)馀e設(shè)備；16—油套連通器；17—高壓氣舉管線；18—打撈接頭；19一送放接頭；20—卡塊；21—密封圈；22—節(jié)流嘴接頭；23—絲扣；24—內(nèi)筒；25—直井段；26—造斜段；27—水平段。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是將整個(gè)氣井劃分成直井段25、造斜段26和水平段27，通過(guò)密封器4將直井段25與造斜段26和水平段27分隔開(kāi)，利用地層自身能量，采用連接在密封器4上的小徑管3將造斜段26和水平段27內(nèi)的積液排至直井段25，再采用常規(guī)工藝，例如泡沫排水采氣工藝或氣舉舉升排水采氣工藝，將直井段25的積液排出，到達(dá)地平面5。參見(jiàn)圖I和圖2 :本發(fā)明的具體裝置包括布置在直井段25、造斜段26和水平段27內(nèi)的油管2，在直井段25下端的油管2上通過(guò)油管2上預(yù)置的密封短節(jié)6連接有密封器4，該密封器4將直井段25與造斜段26和水平段27分隔開(kāi)，在密封器4上以絲扣方式連接有直徑小于油管2的小徑管3，小徑管3由金屬材質(zhì)制作而成(也可以是非金屬材質(zhì)制成)，具有一定的抗壓、抗拉、抗溫及抗腐蝕能力，小徑管3的尾端延伸至水平段27。為了防止地層及井筒雜質(zhì)堵塞小徑管3，在小徑管3的尾端連接有圓錐形結(jié)構(gòu)的防砂罩7，通過(guò)防砂罩7確保氣液流動(dòng)通道的暢通。上述密封器4的具體結(jié)構(gòu)是，密封器4的內(nèi)筒24上部具有打撈接頭18和送放接頭19，內(nèi)筒24下部具有節(jié)流嘴接頭22和連接小徑管3的絲扣23，節(jié)流嘴接頭22為預(yù)置式的，用作連接節(jié)流嘴，通過(guò)更換不同規(guī)格的節(jié)流嘴，實(shí)現(xiàn)不同流速的節(jié)流。密封器4的外壁上設(shè)有卡塊20和密封圈21，卡塊20用于防止密封器4上、下位移，密封圈21則主要起密封作用。上述密封器4除了通過(guò)預(yù)置的密封短節(jié)6座在油管2上外，還可以直接座在油管2內(nèi)壁上。
上述密封器4、小徑管3、防砂罩7組合連接好后，連接在送放工具12上，送放工具12連接在連續(xù)油管10 (也可以是鋼絲)的端部，由連續(xù)油管車(chē)11 (也可以是鋼絲絞車(chē))經(jīng)防噴器組9和井口采氣樹(shù)8下入地平面5下的油管2內(nèi)。當(dāng)下入至預(yù)定深度時(shí)，密封器4座封于油管2上預(yù)置的座封短節(jié)6中，待座封牢固后，震擊并上提連續(xù)油管10，使得送放工具12與井下密封器4脫離，繼續(xù)上提連續(xù)油管10，使送放工具12全部提出井口采氣樹(shù)8。參見(jiàn)圖3 :采氣時(shí)，產(chǎn)出的天然氣及地層水聚集在井底的水平段27和造斜段26，依靠地層自身能量，天然氣通過(guò)小徑管3排出，天然氣在排出時(shí)，由于小徑管3的尺寸小，在小徑管3處以高流速通過(guò)，在高流速通過(guò)的同時(shí)攜地層水一起通過(guò)，直至舉升至密封器4上方的直井段25的油管2內(nèi)，地面通過(guò)泡沫劑加注設(shè)備13 (泡沫劑加注管線14連接在井口采氣樹(shù)8上)向油管2內(nèi)加注泡沫劑，泡沫劑與直井段25內(nèi)的天然氣、地層水充分混合，使地層水起泡，并在天然氣的流動(dòng)作用下，通過(guò)井口采氣樹(shù)8，排至地面。參見(jiàn)圖4 :采氣時(shí)，除了采用上述泡沫排水采氣工藝舉升直井段內(nèi)的的氣液外，還可以采用氣舉舉升排水采氣工藝舉升直井段內(nèi)的氣液。具體是，產(chǎn)出的天然氣及地層水聚集在井底的水平段27和造斜段26，依靠地層自身能量，天然氣通過(guò)小徑管3排出，天然氣在排出時(shí)，由于小徑管3的尺寸小，在小徑管3處以高流速通過(guò)，在高流速通過(guò)的同時(shí)攜地層水一起通過(guò)，直至舉升至密封器4上方的直井段25的油管2內(nèi)，地面采用氣舉設(shè)備15通過(guò)高壓氣舉管線17將氣體注入油層套管I內(nèi)，注入的氣體通過(guò)連接在直井段油管2上的油套連通器16進(jìn)入油管2內(nèi)，油套連通器16為氣舉閥(也可以為滑套)，注入的氣體與氣井產(chǎn)出的天然氣混合并將氣井產(chǎn)出地層水通過(guò)井口采氣樹(shù)8，排至地面。
權(quán)利要求
1.一種水平井排水采氣方法，其特征在于所述方法是將整個(gè)氣井劃分成直井段、造斜段和水平段，通過(guò)密封器將直井段與造斜段和水平段分隔開(kāi)，采用小徑管將造斜段和水平段內(nèi)的積液排至直井段，采用常規(guī)工藝將直井段的積液排出。
2.一種水平井排水采氣裝置，包括布置在直井段(25)、造斜段(26)和水平段(27)的油管(2 )，其特征在于所述直井段(25 )的油管(2 )上設(shè)置有密封器(4 )，該密封器(4 )將直井段(25)與造斜段(26)和水平段(27)分隔開(kāi)；所述密封器(4)上連接有直徑小于油管(2)的小徑管(3)，小徑管(3)的尾端延伸至水平段(27)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述密封器(4)的內(nèi)筒(24)上部具有打撈接頭(18)和送放接頭(19)，內(nèi)筒下部具有節(jié)流嘴接頭(22)和連接小徑管(3)的絲扣(23)，節(jié)流嘴接頭(22)用作連接節(jié)流嘴；所述密封器(4)的外壁上設(shè)有卡塊(20)和密封圈(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述小徑管(3)的尾端連接有防砂罩(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述防砂罩(7)為圓錐形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述小徑管(3)為金屬管或非金屬管。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述密封器(4)直接座在油管(2)內(nèi)壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述水平井排水采氣裝置，其特征在于所述密封器(4)座在油管(2)內(nèi)壁預(yù)置的密封短節(jié)(6)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種水平井排水采氣方法及裝置，所述方法是將整個(gè)氣井劃分成直井段、造斜段和水平段，通過(guò)密封器將直井段與造斜段和水平段分隔開(kāi)，采用小徑管將造斜段和水平段內(nèi)的積液排至直井段，采用常規(guī)工藝將直井段的積液排出。所述裝置包括布置在直井段、造斜段和水平段的油管，所述直井段的油管上設(shè)置有密封器，該密封器將直井段與造斜段和水平段分隔開(kāi)；所述密封器上連接有直徑小于油管的小徑管，小徑管的尾端延伸至水平段。本發(fā)明利用地層自身能量，通過(guò)小徑管將水平段的天然氣及產(chǎn)出液體排至直井段，再通過(guò)常規(guī)排水采氣工藝將直井段內(nèi)的液體舉升出井筒到達(dá)地面，以此形成接力式排水采氣工藝，能夠連續(xù)攜液生產(chǎn)，效率高、長(zhǎng)期性好、可靠穩(wěn)定。
文檔編號(hào)E21B33/10GK102817594SQ20121032692
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者戚斌, 武恒志, 雷煒, 楊宇, 劉剛, 張國(guó)東, 林永茂, 姚麟昱, 李莉, 康杰, 張生軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司