一种用于含硫气井井下排水采气的气液分采新型管柱的制作方法

1.本发明涉及油气开采领域气井排采技术，特别涉及一种用于含硫气井井下排水采气的气液分采新型管柱。


背景技术：

2.在气井开采过程中，当气井流速低于临界携液气流速时，气井便开始积液，气井井筒积液会严重限制气井产能，严重时将导致气井水淹停产。排液采气工艺是解决气井积液问题的有效方法。
3.目前，用于气井排液的工艺主要有气举、泡排、柱塞举升及电潜泵等，一般情况下，这些排液采气工艺能够满足不同情况下气井的排液需求，但由于含硫气井特殊的井身结构，大部分工艺并不适用于含硫气井，尤其是大液量含硫气井的强排作业。
4.电潜泵广泛应用于常规大液量气井的排液工艺，这是因为常规气井基本不安装井下封隔器，油套环空连通，而含硫气井因安全环保的要求大部分井下都安装有封隔器，油套环空不连通，所以传统的电潜泵工艺只能通过油管气液同采，气液同采时电泵效率低，在高气液比情况下会产生气锁甚至烧泵的后果。
5.为了解决气液同采对电潜泵工艺带来的问题，气液分采工艺是有效的解决办法。
6.实现气液分采的关键在于如何建立气液分采通道，前人提出了多种气液分采管柱结构，如：专利cn110593846a公开了一种用于海上气井排液采气的气液分采管柱，该工艺管柱在井下分离气液后，利用油套环空排液，这与含硫气井强调套管保护的理念相悖，有着很大的安全隐患，所以该工艺管柱并不适用于含硫气井；专利cn104047588a提出了一种适用于抽油机井的井下气液分离管柱，但该工艺同样没有考虑对套管的保护；专利cn2758474y和和cn201763310u也都提出了井下气液分离管柱，但是这些管柱都因为井身结构和缺乏对套管的保护而不适用于含硫气井。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种用于含硫气井的气井气液分采新型管柱，能够兼顾套管保护和气液分采，解决含硫气井的积液、淹井问题。
8.为了解决以上问题，本发明提供的一种用于含硫气井的气井气液分采新型管柱，通过以下技术方案给予实现：
9.一种用于含硫气井的气井气液分采新型管柱，包括套管，设于所述套管底部的罐装电潜泵系统、竖向设置在所述套管中的产气油管和排液油管，所述产气油管和排液油管上还安装有井下安全阀，所述井下安全阀通过控制管线与地面设备相连；罐装电潜泵系统主要包括两个电潜泵及与之分别配套的自动换向阀和一个气液分离器，所述两个电潜泵通过电缆与地面设备相连。
10.本发明的有益效果是：本发明中，具有腐蚀性的流体始终都未与套管接触，符合含硫气井保护套管的理念；另外，本发明利用罐装电潜泵系统实现了井下气液分采，避免了气
液同采对电潜泵带来的伤害。
附图说明
11.图1：本发明一种用于含硫气井井下排水采气的气液分采新型管柱结构示意图。
12.附图标注：1、控制管线；2、电缆；3、井下安全阀；4、产气油管；5、排液油管；6、套管；7、自动换向阀；8、罐装电潜泵系统；9、电潜泵；10、电潜泵；11、排液油管与罐体之间的环空；12、电潜泵；13、封隔器。
具体实施方式
13.以下通过具体实施案例来对本发明做进一步阐述：
14.如附图1所示，一种可用于含硫气井排水采气的井下气液分采新型管柱，其包括套管6，下入套管6底部罐装电潜泵系统8，竖向设置在套管6内的排液油管5和产气油管4，所述排液油管5和产气油管4上均安装有井下安全阀3，所述安全阀3通过控制管线1与地面设备相连；罐装电潜泵系统8主要包括气液分离器10、电潜泵10、电潜泵9及与之配套的自动换向阀7等部件，所述电潜泵9和电潜泵10通过电缆2与地面设备相连。
15.本发明一种用于含硫气井井下排水采气的气液分采新型管柱工作流程及方法为：
16.本井下气液分采管柱由罐装电潜泵系统8构建了井下气液分采通道；电潜泵10启动后，井下生产层产出的气液两相流被吸入气液分离器10被分离为富液流[如附图1虚线箭头所示]和富气流[如附图1实线箭头所示]，分离后的富液流经电潜泵10，然后进入排液油管5，分离后的富气流进入环空11，因为气液之间存在密度差异，当富气流进入环空11时，会有少量液体聚集在环空11的底部，当积液过多时，会严重影响富气流的举升效率，针对这种情况，本发明做了如下设计：(1)当环空11积液不严重，富气流可自喷至地面时，电潜泵9关闭，与之配套的自动换向阀7的旁阀打开，此时，富气流可通过上述旁阀进入产气油管4。(2)，当环空11积液严重，富气流不可自喷至地面时，电潜泵9打开排液，与之配套的自动换向阀7的旁阀关闭，此时，富气流可通过上述电潜泵9进入产气油管4，当排除积液后，即可关闭电潜泵9恢复上(1)的工作方式。
[0017]
至此，气液分采已实现。
[0018]
以上所述，仅是本发明的较佳实施案例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的精神实质对上述案例所作的任何显而易见的细节变化或相似设计，均落在本发明的权利要求书范围内。


技术特征：
1.一种用于含硫气井气液分采管柱，其特征在于，包括套管6，下入套管6底部罐装电潜泵系统8，竖向设置在套管6内的排液油管5和产气油管4，所述排液油管5和产气油管4上均安装有井下安全阀3，所述安全阀3通过控制管线1与地面设备相连；罐装电潜泵系统8主要包括气液分离器10、电潜泵10、电潜泵9及与之配套的自动换向阀7等部件，所述电潜泵9和电潜泵10通过电缆2与地面设备相连。2.按照权利要求1所述的一种气井气液分采完井管柱，其特征在于，所述电潜泵10应位于所述电潜泵9上方。3.按照权利要求1所述的一种气井气液分采完井管柱，其特征在于，所述自动换向阀7和所述电潜泵9应串联于所述产气油管4上，且所述换向阀7应位于所述电潜泵9。

技术总结
本发明提供了一种用于含硫气井井下排水采气的气液分采新型管柱，包括套管，设于所述套管底部的罐装电潜泵系统、竖向设置在所述套管中的产气油管和排液油管，所述产气油管和排液油管上还安装有井下安全阀，所述井下安全阀通过控制管线与地面设备相连；罐装电潜泵系统主要包括两个电潜泵及与之分别配套的自动换向阀和一个气液分离器，所述两个电潜泵通过电缆与地面设备相连。本发明中，具有腐蚀性的流体始终都未与套管接触，符合含硫气井保护套管的理念；另外，本发明利用罐装电潜泵系统实现了井下气液分采，避免了气液同采对电潜泵带来的伤害，本发明效果优良，具有很高的使用效益。具有很高的使用效益。具有很高的使用效益。


技术研发人员：王志彬 梁道远 凌金权 郑传根
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2021.08.02
技术公布日：2021/9/17