[发明专利]一种气井气液分采完井管柱

说明书

本发明提供了一种用于海上气井排液采气的气液分采管柱，包括井筒，设于所述井筒底部的深潜泵、竖直放置在井筒中的产气油管和排液油管，所述排液油管的底部进口与深潜泵的排出口相连，所述产气油管的底部进气口位置高于且远离所述深潜泵的进液口，所述井筒中还设有封堵所述井筒的双管封隔器，所述产气油管和所述排液油管分别与所述双管封隔器的主通道和辅通道连通，本发明利用了液体比重大于气体的特性，将液体进口设置于气体进口下方，配合深潜泵气液分离功能，可以实现深度、彻底的气液分离目的，该完井管柱结构简单，效果优良，具有很高的使用效益。

技术领域

本发明涉及油气开采领域的气液分采工艺技术，特别涉及一种气井气液分采完井管柱。

背景技术

在天然气开采过程中，当气井产量低于连续携液气流量时，气井开始液，气井井筒积液将增加对气层的回压，严重限制气井产能。对于低压气井，气井一旦积液，井筒中的积液量将持续增加，这将导致低压气井完全水淹停产。解除气井井底积液、维持气井产量的方法称为排水采气。

目前，排液工艺主要有气举、优选管柱、泡排、柱塞举升以及电潜泵等，其工艺种类多样，能够适应不同积液情况气井的排液需求，但大部分工艺并不适用于大液量井或水淹井的强排作业。

传统的强排工艺主要有气举和电潜泵两种，两种工艺在陆上积液气井的强排作业中应用较广，原因在于陆上气井基本不安装井下封隔器，油套环空连通，操作较方便；而海上气井因安全环保的要求井下必须安装封隔器，这导致气举阀必须安装在封隔器以上，井底回压降低幅度有限；同时，对于海上气井，传统的电潜泵工艺只能通过油管气液同产，气液同产时电泵效率低，在高气液比情况下会产生气锁甚至烧泵的后果。为此，电潜泵工艺用于海上气井排液采气较少。

为了避免气液同产对适用工艺造成的不利影响，气液分采工艺是有效的解决途径。

实现气液分采的关键在于如何建立气液分采通道，前人提出了很多气液分采管柱结构，如：专利CN104047588A公开了一种井下气液分离管柱，该管柱包括封隔器、连通通道、抽油管、油孔、转换接头、抽油泵，连通通道位于抽油管内部，抽油管管壁位于封隔器上方开设有进油孔，气液混合流经连通通道进入油套环空后，在气相滑脱效应作用下实现气液分离，分离后气体经油套环空流至地面，液体则下沉并通过油孔进入连通通道与抽油管之间的环空，经过转换接头进入抽油泵泵腔并被抽吸至地面生产。该工艺管柱气液分离效率低，分离后的富气流含有较多液体仍存在积液风险，且海上气井难以在同一生产井井下找到满足分离后富液流回注的地层。

专利CN108386167A公开了一种水平井排水采气完井管柱，该完井管柱主要包括割缝衬管、电泵机组、采气管、排水管，气液混合流经过割缝衬管进入套管中，电泵机组位于排水管下方，在电泵机组气液分离器的作用下实现气液分离，分离后的气体进入套管中的采气管流至地面，分离后的液体经多级泵增压经排水管排出地面。该工艺管柱没有考虑封隔器的限制，无法适用于海上气井气液分采的生产需要。

专利CN109057755A公开了一种井下旋流气液分采管柱，该管柱包括旋流气液分离器、电泵机组、速度管、掺混器，其中电泵机组外接在油套环空中，旋流气液分离器位于电泵机组下方，掺混器位于速度管上方，气液混合流经旋流气液分离器分离后，气体进入速度管，液体进入油套环空经电泵机组增压抽吸后进入速度管与油管间的环空，进一步，气体和液体在速度管上方的掺混器中实现掺混，掺混后的混合流体举升至地面。该工艺管柱的目的是通过在井下实现气液分离，分离出的液体经过增压装置增压作为举升能量将气体举升至地面，归根结底还是气液同产，并不是真正意义上的气液分采。另外，专利CN207017952U提供了一种井下气液分离举升工艺管柱，但该工艺管柱的气液分离系统和罐装电泵采油系统均位于封隔器上方，不能彻底地排出封隔器下方的积液，难以适用于低压大液量井的排液采气需求，且该工艺管柱结构表明在封隔器下方只有单一流动通道，气液同产未分离。