一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱的制作方法

1.本实用新型涉及油气田开发工程技术领域，具体涉及一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱。


背景技术：

2.间歇气举、柱塞气举是低产天然气井排液采气的两种常用方式。间歇气举主要通过间歇性从环空注入高压气体，经过油管底部进入到油管，从而将井筒所积液体(一般为凝析油或地层水)从油管带出，进而恢复气井产能，如图1所示；柱塞气举主要通过关井恢复油套压力积蓄能量，然后开井降压后，依靠油套环空内的气体体积膨胀，推动油管柱塞从底部到井口将井筒积液采出到地面。无论是间歇气举或是柱塞气举，举升所需要的最大的套管压力 油套环空的气柱压力，必须大于油管内井口压力 气柱压力 液柱压力 摩擦阻力，才能保证间歇气举或柱塞气举正常进行。
3.在实际矿场中，由于井筒积液在油套环空也存在，在气举过程中，首先要将油套环空中的液体顶替到油管中，然后气体才能进入油管，这就导致了油管内的液柱高度比实际积液高度大。一般来说，油套环空的横截面积比油管横截面积大几倍，导致所需气举时所需套管最大压力成倍增加。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，解决现有技术导致气举所需要的最大套管压力较大的问题。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，包括油管和套管，所述油管设置在套管内侧，所述油管和套管之间形成油套环空，还包括封隔器和注气管；
7.所述封隔器安装在油套环空内，用于隔开油管和油套环空；
8.所述注气管一端与油管连通，另一端设置在油套环空内且端部高于井筒积液液面，所述注气管设置在封隔器上方。
9.本实用新型通过设置封隔器和注气管，能够隔绝油套环空和油管，避免气举时大量的油套环空的积液进入油管。
10.在常规光油管间歇(柱塞)气举排液采气管柱中，最大套压发生在油套环空液体全部进入油管时；在本实用新型的举气管柱中，最大套压发生在注气管内的液体全部进入油管时。
11.因此，本实用新型可以大幅减少油套空液体进入油管，进而可大幅降低气举所需要的最大套管压力(简称最大套压)，由此对于间歇气举可以降低整个地面注气压力等级，从而节约大量成本；对于柱塞气举，可以大大提高柱塞气举对于较大排水量的适应性。
12.进一步地，封隔器设置在油管和套管之间靠近油管的底部处。
13.进一步地，注气管的外径为r，r＜(r1－r2)/2，其中，r1为套管的内径，r2为油管的
外径。
14.进一步地，油管上设置有油管三通，所述油管三通的侧面上部通过丝扣与注气管连接。
15.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
16.1、本实用新型所述气举管柱降压效果明显，推广后可以带来巨大的经济效益。
17.2、本实用新型具有较低的气举最大套压值，对于间歇气举，可以降低地面注气压力等级，节约投资与运行成本。
18.3、本实用新型对于柱塞气举，可以提高柱塞气举对于较大水量气井的适应性，有效提高产量。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
20.图1为常规间歇(柱塞)气举管柱的示意图；
21.图2为本实用新型所述气举管柱的结构示意图；
22.图3为注气管与油管三通连接的示意图。
23.附图中标记及对应的零部件名称：
24.1-油管，2-套管，3-封隔器，4-注气管，5-油管三通。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
26.实施例1：
27.如图2、图3所示，一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，包括油管1和套管2，所述油管1设置在套管2内侧，所述油管1和套管2之间形成油套环空，还包括封隔器3和注气管4；
28.所述封隔器3安装在油套环空内，用于隔开油管1和油套环空；所述封隔器3设置在油管1和套管2之间靠近油管1的底部处。
29.所述注气管4一端与油管1连通，另一端设置在油套环空内且端部高于井筒积液液面，所述注气管4设置在封隔器3上方。
30.在本实施例中，所述注气管4的外径为r，r＜((r1－r2)/2，其中，r1为套管2的内径，r2为油管1的外径；所述油管1上设置有油管三通5，所述油管三通5的侧面上部通过丝扣与注气管4连接。
31.假定：以油管脚为基点的井筒积液高度为hjy(m)，套管内径为rci(m),油管外径为rto(m)，油管内径为rti(m)，注气小油管内径为riti(m),生产油压为pt(mpa)。
32.在常规光油管间歇(柱塞)气举排液采气管柱中，最大套压发生在油套环空液体全部进入油管时；本实施例的举气管柱中，最大套压发生在注气管内的液体全部进入油管时。因此：
33.1)常规光油管间歇(柱塞)气举排液采气管柱的最大套压pcmaxcg(mpa)，可由下式计算：
[0034][0035]
式中，ρ
液
‑‑‑
液体密度，kg/m3。
[0036]g‑‑‑
重力加速度，m/s2。
[0037]
δp
cg
‑‑‑
常规管柱，从套管2入口到油管1出口流动摩擦阻力及气柱压力综合附加力，mpa
[0038]
2)本实施例的举气管柱的最大套压pcmaxxf(mpa)，可由下式计算
[0039][0040]
式中，δp
xf
‑‑‑
本实施例的管柱，从套管2入口到油管1出口流动摩擦阻力及气柱压力综合附加力，mpa。
[0041]
3)由上二式可知，本实施例的管柱与常规管柱的最大套压差为：
[0042][0043]
说明，通过简单分析可知δp
cg
与δp
xf
近似相等。
[0044]
以常见矿场数据试算，假定井筒积液高度hyj＝500m,套管内径rci＝0.127m,油管外径rto＝0.073m,油管内径rti＝0.062m,注气管内径riti＝0.020m,液体密度此时，pcmaxcg-pcmaxxf≈13.5(mpa)。由此，可以看出，新发明的管柱设计可以大幅度降低最大套压值，效果非常好，可以推广应用。
[0045]
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，包括油管(1)和套管(2)，所述油管(1)设置在套管(2)内侧，所述油管(1)和套管(2)之间形成油套环空，其特征在于，还包括封隔器(3)和注气管(4)；所述封隔器(3)安装在油套环空内，用于隔开油管(1)和油套环空；所述注气管(4)一端与油管(1)连通，另一端设置在油套环空内且端部高于井筒积液液面，所述注气管(4)设置在封隔器(3)上方。2.根据权利要求1所述的一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，其特征在于，所述封隔器(3)设置在油管(1)和套管(2)之间靠近油管(1)的底部处。3.根据权利要求1所述的一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，其特征在于，所述注气管(4)的外径为r，r＜(r1－r2)/2，其中，r1为套管(2)的内径，r2为油管(1)的外径。4.根据权利要求1所述的一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，其特征在于，所述油管(1)上设置有油管三通(5)，所述油管三通(5)的侧面上部通过丝扣与注气管(4)连接。

技术总结
本实用新型公开了一种降低间歇气举排液采气注气压力的管柱，包括油管和套管，所述油管设置在套管内侧，所述油管和套管之间形成油套环空，还包括封隔器和注气管；所述封隔器安装在油套环空内，用于隔开油管和油套环空；所述注气管一端与油管连通，另一端设置在油套环空内且端部高于井筒积液液面，所述注气管设置在封隔器上方。本实用新型可以大幅减少油套空液体进入油管，进而可大幅降低气举所需要的最大套管压力(简称最大套压)，由此对于间歇气举可以降低整个地面注气压力等级，从而节约大量成本；对于柱塞气举，可以大大提高柱塞气举对于较大排水量的适应性。于较大排水量的适应性。于较大排水量的适应性。


技术研发人员：王仪
受保护的技术使用者：四川轻化工大学
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/1/28