[发明专利]一种井下排水采气工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于天然气井排水采气的井下工具，属于石油钻采领域。

背景技术

低孔、低渗的弱弹性水驱气田在进入中后期开发阶段时，由于地层压力下降，导致底水上升和边水推进；当有水气藏出水后，如不能够及时排出则会对气井生产造成严重的危害，主要表现在：地层水聚积在井底，增大了井底的回压，从而降低气产量，严重时会造成气井水淹停产；同时长时间的积液浸泡会对地层造成极大的污染和伤害；所以快速有效地排液是保证气井能够正常生产的关键；国内外对于天然气井排水采气工艺的研究已有多年的历史并开发出了一系列的排水采气工艺以及配套工具；按照工艺原理可将排水采气工艺分为三大类：①基于气体动力学，降低携液所需要的临界流速的方法，如：优选管柱排水采气技术、涡流排水采气技术；②基于化学方法，减小举升所需要的能量、摩擦力，使液体分散来提高效率，如：泡沫排水采气技术；③机械方法，如：柱塞气举排水采气技术、机抽排水采气技术等；前两种排水采气方法对气井产量有一定要求，只有满足携液所需的最低气体流速才能保证井筒内不会产生积液或将井筒内积液排出；保证气产量的方法有两种：一种是依靠气井自身的产气量就能够满足；另一种是通过人工注入天然气保证气井产量；后一种排水采气方法对气井产量要求不高；所以针对不同井型、产气量、出水量以及气液比的井，采用科学合理的优选方法可以选出最适合的排水采气工艺以获得最大的经济效益。

目前，对于低压、低产气的出水井可采用机抽排水采气工艺，但是该工艺容易受到井型的限制，不能用于大斜度井与水平井的排水采气作业；同时，机抽排水采气工艺所需要的投资成本与维护成本并不能满足低产气井开发需求；因此，需要一种专门适用于低压、低产气井的排水采气工具，在尽可能满足井型适应性要求的同时降低投资成本和运行成本，从而提高低压、低产气井开发的经济效益。

发明内容

本发明的目的是：为了弥补现有排水采气工艺技术的不足，进一步提高低压、低产气井开发的经济效益，特提供了一种新型井下排水采气工具；该工具适用于直井、斜井和水平井，无需地面特殊设备支持，无需额外能量供应，仅依靠气井自身所产生的天然气作为动力来源；天然气从该工具上的气体入口进入，经多级气缸增压并带动往复泵机构工作，从而将井筒内的积液经油管输送至地面；天然气则从该工具中的气体排出口进入油套环空并流至地面生产管线。

为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下排水采气工具，其结构特征在于：该井下排水采气工具由过渡接头94、封隔器模块95、溢流阀模块96、换向阀模块97、先导阀模块98、驱动模块99、二号泵模块100、单流阀短节A101、一号泵模块102、单流阀短节B103、底端104、主外筒71和压帽72组成。

过渡接头94上部带有连接螺纹114用来和油管93连接，过渡接头94内部加工有液体排出通道C81、气体排出通道A84、液体进入通道A82和液体排出通道A79，在液体排出通道A79中安装有单流阀A3，在液体排出通道C81的出口处安装有破裂盘2；封隔器11上端与过渡接头94下端通过螺纹连接套B5进行连接，封隔器模块95根据实际使用情况可选择机械或者液压坐封。

封隔器11下端与溢流阀模块96上端采用螺纹连接，溢流阀模块96内部加工有液体进入通道A82、气体排出通道B85和气体进入通道A86，溢流阀模块96内部安装有溢流阀6，溢流阀入口117与气体进入通道A86相连，溢流阀出口B116与气体排出通道B85相连；溢流阀模块96与过渡接头94之间的气液通道通过穿过封隔器11内中心管的导管A4与导管B7相连；溢流阀模块96下端与螺纹短节17上端用螺纹连接套A15进行连接，螺纹短节17下端与主外筒71采用螺纹连接；换向阀模块97与溢流阀模块96之间的气液通道通过穿过螺纹短节17的导管C8、导管D10和导管E18相连。