一种缓释型助排剂集成管柱及助排剂补充方法

本发明涉及油气田开采，尤其是涉及一种缓释型助排剂集成管柱及助排剂补充方法。

背景技术：

1、在气井开采过程中，为解决气井积液问题，现有助排技术主要依赖一次性井口注剂或简易载体吸附两种方式，其中的一次性井口注剂虽操作简单，但助排剂在管内随气液流动快速消耗，有效期短，需频繁重复注剂；其中的简易载体吸附则因载体与管柱内壁多为物理附着，结合强度较低，无法长期承载助排剂，且助排剂耗尽后需起出数千米长的管柱重新填充，单次作业耗时超24小时，单井作业成本较高，严重影响开采经济性；另一方面，针对高含水率气井，积液量更大且流动性更差，现有助排剂易与地层水中的ca²+、mg²+离子反应生成絮状沉淀，针对高矿化度气井，助排剂溶解度棉线下降，这两种情况均会使助排剂丧失助排功能，同时，现有补充结构缺乏压力缓冲与定向渗透设计，注剂时易因压力骤升导致助排剂飞溅浪费，或因渗透路径不均使载体孔隙填充率＜50%，导致补充效果大打折扣。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种缓释型助排剂集成管柱及助排剂补充方法，其解决了现有技术中载体与管柱结合不稳定、助排剂补充操作繁琐、恶劣井况适配性差及填充效率低的问题。

2、本发明的技术方案：

3、本发明提供一种缓释型助排剂集成管柱，包括基管单元、多孔缓释载体层、预浸助排剂以及药剂补充单元，具体的：

4、所述基管单元为内部中空且两端开放的管体，所述基管单元外部的上端具有外螺纹、内部的下端具有内螺纹；所述多孔缓释载体层通过等离子喷涂工艺附着于所述基管单元的内壁，且经高温烧结处理，所述多孔缓释载体层的孔隙率为30-40%，且所述多孔缓释载体层与所述基管单元内壁的结合强度不低于20mpa；所述预浸助排剂通过真空浸渍工艺渗透并储存于所述多孔缓释载体层的孔隙内；所述药剂补充单元位于所述基管单元内部且位于靠近所述外螺纹的一侧，所述药剂补充单元的耐压强度不低于8mpa；所述药剂补充单元至少包括从上至下依次连通的药剂补充口、单向阀、药剂储存仓和渗透通道。

5、进一步地，所述药剂补充口开设于所述基管单元的内壁与外壁之间，且所述药剂补充口具有内螺纹，所述药剂补充口与外部注剂设备可拆卸连接；所述单向阀嵌设于所述药剂补充口的内部；所述药剂储存仓开设于所述基管单元的内壁与外壁之间，且所述药剂储存仓是与所述基管单元同轴的中空环形通道；所述渗透通道为圆柱形通道，多个所述渗透通道间隔均匀且呈圆形阵列连接于所述药剂储存仓底部，所述渗透通道的出口与所述多孔缓释载体层连通。

6、进一步地，所述单向阀为球型单向阀，且其阀芯为耐油橡胶材质、阀座为不锈钢材质，所述单向阀的开启压力为0.5-1mpa、关闭压力为0.1-0.3mpa。

7、进一步地，所述药剂补充口内具有密封槽，所述密封槽内嵌设有耐高压密封圈，且其压力耐受值≥30mpa。

8、进一步地，所述多孔缓释载体层的材质为多孔陶瓷，所述多孔缓释载体层的厚度为2-3mm、孔隙孔径为50-100μm且呈互通式分布；所述药剂储存仓的宽度为6-10mm；所述渗透通道的直径为1-3mm；所述药剂储存仓与所述基管单元内壁之间的厚度比所述药剂储存仓与所述基管单元外壁之间的厚度大5-8mm。

9、进一步地，所述预浸助排剂为液态型助排剂，所述预浸助排剂的浸渍时间为4-6小时；所述预浸助排剂的释放周期通过所述多孔缓释载体层的孔隙率或厚度调节，调节范围为3-6个月，且释放过程中日均释放量波动幅度不超过10%。

10、进一步地，当目标气井的含水率大于20%时，所述多孔缓释载体层的孔隙率为35-40%，所述预浸助排剂中添加0.5-1%的有机胺盐抗盐组分。

11、本发明的另一方面，提供一种缓释型助排剂补充方法，包括以下步骤：

12、步骤1、助排剂集成管柱下井运行满3个月，或井口取样检测管内流体表面张力＞32mn/m时，启动补充；

13、步骤2、关闭生产阀门，释放所述基管单元内残余压力至0mpa，将外部注剂泵接头与所述药剂补充口螺纹连接并密封；

14、步骤3、启动注剂泵，以5-8mpa压力注入助排剂，使其顶开所述单向阀并进入所述药剂储存仓，接着，通过所述渗透通道进入所述多孔缓释载体层；

15、步骤4、保持5-8mpa压力注入，直至注剂泵流量降至0.5l/h以下且压力稳定，判定填充完成；

16、步骤5、停止注剂，泄压至0.1-0.3mpa使所述单向阀关闭，拆卸注剂泵并打开生产阀门。

17、进一步地，所述外部注剂泵为井口常规高压注剂泵，其额定输出压力≥15mpa、流量调节范围0-50l/h且泵体出口设有压力传感器。

18、进一步地，当目标气井的含水率大于20%时，在注入预浸助排剂前，首先添加有机胺盐抗盐组分，接着搅拌均匀并经5μm滤膜过滤，最后加热至45-50℃。

19、根据以上技术特征，本发明的有益效果为：

20、（1）本发明提供的缓释型助排剂集成管柱，通过设置带有多孔缓释载体层和药剂补充单元，能够避免传统载体与管柱物理附着的限制，通过采用等离子喷涂加高温烧结工艺实现载体层与管柱内壁的高强度冶金结合，且结合强度不低于20mpa，能够在气液长期冲刷下保持结构完整，避免载体脱落导致的助排失效。

21、（2）本发明提供的缓释型助排剂集成管柱，通过设置的药剂储存仓和渗透通道，能够形成压力缓冲与定向渗透，使注入的助排剂先在环形储存仓内暂存均衡压力，再通过定向渗透通道精准注入载体层孔隙，进而解决传统补充方式因压力骤升导致的助排剂飞溅浪费问题以及因渗透路径不均导致的载体孔隙填充率偏低问题，有效提升补充效率和填充均匀性。

22、（3）本发明提供的缓释型助排剂集成管柱，通过在药剂补充口内设置带开启压力和关闭压力参数限定值的球型单向阀，再配合井口高压注剂泵，能够实现仅通过井口对接即可完成助排剂补充的便捷操作，全程无需起出管柱，单次操作时间不超过一小时，进而大幅缩短作业时间并降低作业成本。

1.一种缓释型助排剂集成管柱，基管单元（1）、多孔缓释载体层（2）、预浸助排剂以及药剂补充单元（3），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的助排剂集成管柱，其特征在于，

8.一种缓释型助排剂补充方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的助排剂补充方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的助排剂补充方法，其特征在于，