[发明专利]一种泡沫排水采气井下自动加药装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于气井的一种泡沫排水采气的加药装置及方法，属于石油天然气开采领域。

背景技术

我国天然气井普遍产水，当气井进入中后期生产时，产气量递减，气液滑脱严重，水回流井底形成积液，容易造成气井“水淹”停产。而泡沫排水采气是防止气井积液、维持气井稳产最经济有效的方式之一,也是我国绝大多数中后期气田排液采气的主要手段。它通过向井筒加注适量泡排剂，让井底积液在气流作用下产生稳定泡沫，从而降低气液滑脱，排出积液。

然而目前的泡排剂加注工艺面临两个共同问题，一是加药前无法实时获得井下积液信息，难以确定最佳的加药时机；二是药剂从井口加入，使得药剂浮于液面或难以到达预定位置而无法与底部积液充分混合。这会带来如下后果：1）若井底积液迅速增加，而加药不及时，可能造成气井迅速水淹；2）若井底积液较少，而过量加药不仅造成药剂的浪费，多余的药剂还会成为积液的一部分，增加排液负担；3）积液底部药剂浓度过低，产生的泡沫量不足，无法充分排液。因此根据井下积液信息及时加药、停药，同时保证药剂与积液的充分混合是泡排取得成功的关键。

通常气井积液后，井筒液柱会在井底产生回压，该回压大小直接反映了积液的严重程度。因此提出一种新的思路，采用井下加药方式，在井下设置压差控制阀，利用积液产生的井底回压大小控制阀的开关，从而自动控制加药。如此实现根据气井积液程度自动加药和停药的功能，既提高泡排效率，又节约药剂，还降低工作强度。另外采用井下加药方式还能保证药剂与底部积液的充分混合，对于水平井、蛇曲井等积液段较长、药剂难以充分扩散的复杂井型尤其适用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种泡沫排水采气井下自动加药装置及方法。该装置能够根据气井积液程度自动加药和停药，在积液迅速增加的第一时间避免气井水淹，又能在积液减少后停止加药，既提高泡排效率，又节约药剂，还降低工作强度；通过井下加药还能确保药剂与底部积液的充分混合。

本发明采用的技术方案是：

本发明一种泡沫排水采气井下自动加药装置，主要由储药罐、细管阀门、细管、压差控制阀、油管、套管组成。所述储药罐与细管阀门、细管、压差控制阀从上到下依次串接，形成加药通道；所述细管与油管之间形成环空排液通道；所述压差控制阀主要由进药口、上腔室、阀芯球、锥形阀座、下腔室、弹簧、出药口组成。所述进药口与细管连接，所述出药口与油管连通；所述弹簧处于压缩状态。

本发明一种泡沫排水采气井下自动加药方法，包括以下步骤：1.将压差控制阀、细管下入油管，打开储药罐后的细管阀门，将细管充满药剂，确保压差控制阀上端进药口受药剂重力作用（恒压），下端出药口受井底回压作用，由于药剂重力大于井底回压，会对阀芯球造成向下的压差，下压阀芯球并压缩弹簧；2.当井底积液增加到一定程度时，井底回压增加，对阀芯球造成的向下压差减小，所述弹簧克服该压差而将阀芯球托起，所述阀芯球与锥形阀座分离，药剂从上腔室流入下腔室，实现自动连续加药；3.当井底积液减少到一定程度时，井底回压减小，对阀芯球造成的向下压差增加，所述弹簧弹力不足以托起阀芯球，所述阀芯球与锥形阀座闭合，自动停药；通过以上步骤实现泡沫排水采气井下自动加药和停药。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.根据气井积液程度自动加药和停药，能够在积液迅速增加的第一时间避免气井水淹，在积液减少后立即停止加药，既提高了泡排效率，延长气井稳产期，又节约药剂；2.实现一次安装多次自动加药的功能，降低工作强度，提高泡排井自动化管理水平；3.采用井下加药确保药剂与底部积液的充分混合，对于水平井、蛇曲井等积液段较长、药剂难以充分扩散的复杂井型尤其适用。

附图说明

图1是本发明一种泡沫排水采气井下自动加药装置及方法的结构示意图；

图2是本发明的压差控制阀结构示意图。

图中：1.储药罐，2.细管阀门，3.套管，4.油管，5.细管，6.积液液面，7.压差控制阀，8.进药口，9.上腔室，10.阀芯球，11.锥形阀座，12.下腔室，13.弹簧，14.出药口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：