CN108590544A - 一种水平井井下防砂防气装置及应用方法 - Google Patents
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Abstract
一种水平井井下防砂防气装置及应用方法是水平井防砂防气技术，其结构关系是，所述上部扶正器接头一端与上部泵连接，其另一端与中心管连接；所述中心管一端与上部扶正器接头连接，其另一端与下部扶正器接头连接；所述导流管固定于中心管外，外管内，一端与外管进液孔端面连接；所述绕丝滤砂管固定于中心管内；所述偏心进液管位于中心管的外部；所述偏心进液管位于外管与中心管的中间；所述外管一端在中心管外部，其另一端在下部扶正器接头外部；所述下部扶正器接头一端与中心管连接，其另一端与短接丝堵连接，短接丝堵的另一端与其它工具或油管连接。
Description
技术领域
本发明涉及水平井防砂防气技术，尤其是一种水平井井下防砂防气装置及应用方法。
背景技术
水平井作为高效开发各类油气藏，提高单井产量，提高采收率的重要手段，已在国内各大油田得到了广泛的推广和应用。由于水平井特殊的井眼轨迹就要求采油（气）设备特殊的结构来满足日常生产，目前水平井采油（气）设备包括射流泵、水力活塞泵、电潜螺杆泵、杆驱螺杆泵、电潜泵5种形式。为了提高产能，通常会将泵的吸入口放置在水平段，特别是煤层气井，为了更快速更高效的增加煤储层解吸度，就要求最大限度的把泵及吸入口放置在水平位置或井轨迹的最深井段。通过产液量统计显示这5种形式的泵效实际上只有5%-40%之间。除了泵自身的工作效率影响外，储层的产出气是制约泵效的主要因素，有些井因气锁导致的不出液也时有发生。目前国内的水平井防气装置基本为零，这是由于水平井特殊的经验轨迹导致的井下工具状态的单一性决定的。直井的防气机理基本上都是采用重力分离的原理实现气液的分离，这种原理在水平井段内就失去了作用。
发明内容
本发明的目的是提供通过工具自动旋转发生位置变化，使气体液体通过压力差实现分离的作业的一种水平井井下防砂防气装置及应用方法，它解决了目前技术中的难题，本发明的目的是这样实现的，它包括上部扶正器接头、中心管、外管、导流管、偏心进液管、绕丝滤砂管、下部扶正器接头、短接丝堵，所述上部扶正器接头一端与上部泵连接，其另一端与中心管连接；所述上部扶正器接头在井筒内起扶正保护外管的作用，上部扶正器接头与下部扶正器接头共同使外管不与井筒接触；所述中心管一端与上部扶正器接头连接，其另一端与下部扶正器接头连接；所述导流管固定于中心管外，外管内，一端与外管进液孔端面连接，导流管为8到12个，导流管绕中心管均布；所述绕丝滤砂管固定于中心管内；所述偏心进液管位于中心管的外部；所述偏心进液管位于外管与中心管的中间；所述外管一端在中心管外部，其另一端在下部扶正器接头外部；所述下部扶正器接头一端与中心管连接，其另一端与短接丝堵连接，短接丝堵的另一端与其它工具或油管连接。
所述中心管与外管接触的一端端面上设置有一周均匀分布的进液孔。
所述下部扶正器接头外周有下部扶正器接头螺旋槽，下部扶正器接头螺旋槽可使其外圆与井筒均匀接触；下部扶正器接头外径大于外管的外径，在井筒内上部扶正器接头与下部扶正器接头共同起扶正保护外管作用，使外管不与井筒接触，所述上部扶正器接头外径大于外管的外径，上部扶正器接头的外周设置有螺旋槽，螺旋槽可使其外圆与井筒均匀接触。
所述绕丝滤砂管与中心管中间有间隔缝隙，可防止大于间隙砂砾通过。
所述偏心进液管与中心管固定的圆周部分，其自身为偏心设计，在水平井状态，由于重力作用，其较重的偏心部分始终在下端，在其下端径向中心两端有吸入口。
所述外管端面设置有进液口。
所述导流管为8到12个，导流管绕中心管均布。
本发明的应用方法：根据水平井水平段流体的流动状态，在套管最上部为气态，中上部是气液混合液，中下部为液态，最下部为少量固体颗粒，气体、液体、固体颗粒通过外管端面进液口进入工具，在工具内由于有一段行程，在该行程中混合液体分别通过导流管或导流管与外管内空间，其均布的导流管可以使混合液体有多处通道，防止在气体较多时局部产生汽包从而产生气锁影响液体通过，多个通道即使产生一两处气锁，其他通道依然能通过液体，其长度大于2米至4米左右，起到导流作用，由于重力作用和流速方向等压力变化，固体颗粒和液体下沉，由于偏心进液管的偏重原理把吸入口调整至套管中下部而避开上部的气体，起到防气作用；固体颗粒与液体从偏心进液管的吸入口，进入中心管的进液孔，在中心管内的绕丝滤砂管将固体大颗粒过滤，实现气体、液体、固体颗粒三项分离的液体进入上部泵内，达到更理想的效果。
本发明的意义是：本装置能降低甲烷、硫化氢气体的外排，防止对大气的污染；减少卡泵、泵堵塞造成的检泵次数；本发明能够有效的实现气液的分离，并能进行砂砾过滤，大幅提高泵效；及大地提高了设备的使用寿命。
附图说明
图1为一种水平井井下防砂防气装置的结构示意图，图中1、上部扶正器接头 2、中心管 3、外管 4、偏心进液管 5、绕丝滤砂管6、下部扶正器接头 7、短接丝堵 8、上部扶正器接头螺旋槽 9、进液口 10、进液孔 11、吸入口 12、下部扶正器接头螺旋槽 13、导流管。
具体实施方式
实施例1、本发明包括上部扶正器接头1、中心管2、外管3、偏心进液管4、、绕丝滤砂管5、下部扶正器接头6、短接丝堵7，导流管13，所述上部扶正器接头1一端与上部泵连接，其另一端与中心管2连接；所述上部扶正器接头1在井筒内起扶正保护外管3的作用，上部扶正器接头与下部扶正器接头共同使外管3不与井筒接触；所述中心管2一端与上部扶正器接头1连接，其另一端与下部扶正器接头6连接；所述导流管13固定于中心管2外，外管3内；导流管13一端与外管3进液孔端面连接；所述绕丝滤砂管5固定于中心管2内；所述偏心进液管4位于中心管6的外部；所述偏心进液管4位于外管3与中心管2的中间；所述外管3一端在中心管2外部，其另一端在下部扶正器接头6外部；所述下部扶正器接头6一端与中心管2连接，其另一端与短接丝堵7连接，短接丝堵7的另一端与其它工具或油管连接。
实施例2、所述中心管2与偏心进液管4接触的一端外圆上设置有一周均匀分布的进液孔10。
实施例3、所述下部扶正器接头6外周有下部扶正器接头螺旋槽12，下部扶正器接头螺旋槽12可使其外圆与井筒均匀接触；下部扶正器接头6在井筒内起扶正保护外管3作用，上部扶正器接头与下部扶正器接头共同使外管3不与井筒接触。
实施例4、所述上部扶正器接头1外径大于外管3的外径，上部扶正器接头1的外周设置有上部扶正器接头螺旋槽8，上部扶正器接头螺旋槽8可使其外圆与井筒均匀接触。
实施例5、所述绕丝滤砂管5与中心管2中间有间隔缝隙，可防止大于间隙砂砾通过。
实施例6、所述偏心进液管4与中心管2固定的圆周部分，其自身为偏心设计，在水平井状态，由于重力作用，其较重的偏心部分始终在下端，在其下端径向中心两端有吸入口11。
实施例7、所述外管3端面设置有进液口9。
实施例8、所述导流管13为8到12个，导流管13绕中心管2均布。
实施例9、本发明的应用方法：根据水平井水平段流体的流动状态，在套管最上部为气态，中上部是气液混合液，中下部为液态，最下部为少量固体颗粒，气体、液体、固体颗粒通过外管3端面进液口9进入工具，在工具内由于有一段行程，在该行程中混合液体分别通过导流管13或导流管13与外管3内空间，其均布的导流管13可以使混合液体有多处通道，防止在气体较多时局部产生汽包从而产生气锁影响液体通过，多个通道即使产生一两处气锁，其它通道依然能通过液体，其长度大于2米至4米左右，起到导流作用，由于重力作用和流速方向等压力变化，固体颗粒和液体下沉，由于偏心进液管4的偏重原理把吸入口11调整至套管中下部而避开上部的气体，起到防气作用；固体颗粒与液体从偏心进液管4的吸入口11，进入中心管2的进液孔10，在中心管2内的绕丝滤砂管5将固体大颗粒过滤，实现气体、液体、固体颗粒三项分离的液体进入上部泵内，达到更理想的效果。
Claims (9)
1.一种水平井井下防砂防气装置，它包括上部扶正器接头（1）、中心管（2）、外管（3）、偏心进液管(4)、绕丝滤砂管(5)、下部扶正器接头(6)、短接丝堵(7)、导流管(13)，其特征是：所述上部扶正器接头(1)一端与上部泵连接，其另一端与中心管(2)连接；所述上部扶正器接头(1)在井筒内起扶正保护外管(3)的作用，上部扶正器接头与下部扶正器接头共同使外管(3)不与井筒接触，所述中心管(2)一端与上部扶正器接头(1)连接，其另一端与下部扶正器接头(6)连接；所述导流管(13)固定于中心管(2)外,外管(3)内，导流管(13)一端与外管(3)进液孔端面连接；所述绕丝滤砂管(5)固定于中心管(2)内；所述偏心进液管(4)位于中心管(6)的外部；所述偏心进液管(4)位于外管(3)与中心管(2)的中间；所述外管(3)一端在中心管(2)外部，其另一端在下部扶正器接头(6)外部；所述下部扶正器接头(6)一端与中心管(2)连接，其另一端与短接丝堵(7)连接，短接丝堵(7)的另一端与其它工具或油管连接。
2.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述上部扶正器接头(1)外径大于外管(3)的外径，上部扶正器接头(1)的外周设置有上部扶正器接头螺旋槽(8)，上部扶正器接头螺旋槽(8)可使其外圆与井筒均匀接触。
3.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述中心管(2)与偏心进液管(4)接触的一端外圆上设置有一周均匀分布的进液孔(10)。
4.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述下部扶正器接头(6)外周有下部扶正器接头螺旋槽(12)，下部扶正器接头螺旋槽(12)可使其外圆与井筒均匀接触；下部扶正器接头(6)在井筒内起扶正保护外管(3)作用，上部扶正器接头与下部扶正器接头共同使外管(3)不与井筒接触。
5.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述绕丝滤砂管(5)与中心管(2)中间有间隔缝隙，可防止大于间隙砂砾通过。
6.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述偏心进液管(4)与中心管(2)固定的圆周部分，其自身为偏心设计，在水平井状态，由于重力作用，其较重的偏心部分始终在下端，在其下端径向中心两端有吸入口(11)。
7.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述外管(3)端面设置有进液口(9)。
8.根据权利要求1所述的一种水平井井下防砂防气装置，其特征是：所述导流管(13)为8到12个，导流管(13)绕中心管(2)均布。
9.权利要求1所述一种水平井井下防砂防气装置的应用方法，其特征是：根据水平井水平段流体的流动状态，在套管最上部为气态，中上部是气液混合液，中下部为液态，最下部为少量固体颗粒，气体、液体、固体颗粒通过外管3端面进液口(10)进入工具，在工具内由于有一段行程，在该行程中混合液体分别通过导流管(13)或导流管(13)与外管(3)内空间，其均布的导流管(13)可以使混合液体有多处通道，防止在气体较多时局部产生汽包从而产生气锁影响液体通过，多个通道即使产生一两处气锁，其它通道依然能通过液体，其长度大于2米至4米左右，起到导流作用，由于重力作用和流速方向等压力变化，固体颗粒和液体下沉，由于偏心进液管(4)的偏重原理把吸入口(11)调整至套管中下部而避开上部的气体，起到防气作用；固体颗粒与液体从偏心进液管(4)的吸入口(11)，进入中心管(2)的进液孔(10)，在中心管(2)内的绕丝滤砂管(5)将固体大颗粒过滤，实现气体、液体、固体颗粒三项分离的液体进入上部泵内，达到更理想的效果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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