專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤層氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用封閉式三通道結(jié)構(gòu)，實(shí)
現(xiàn)開(kāi)采煤層氣的氣舉設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，煤層氣井采用舉升方式的選擇原則是能保障煤層氣井長(zhǎng)期、穩(wěn)定和連續(xù)采 氣為前提條件；排采設(shè)備必須可靠，持久耐用，節(jié)能低耗，同時(shí)要具有從低排量到高排量較 大范圍內(nèi)的排液能力與控制排液能力。沁水盆地煤層氣開(kāi)發(fā)采用的排采設(shè)備大部分是有桿 泵系統(tǒng)。有桿泵系統(tǒng)分為抽油機(jī)系統(tǒng)和螺桿泵舉升系統(tǒng)。有桿泵系統(tǒng)在叢式井、大斜度井 和多分支井應(yīng)用存在一定的局限性，桿管偏磨問(wèn)題突出，并且采氣的過(guò)程中受氣體、固體顆 粒的影響，經(jīng)常發(fā)生氣鎖、卡泵現(xiàn)象，影響了煤層氣井的正常生產(chǎn)。 國(guó)內(nèi)石油天然氣行業(yè)有使用的氣舉工藝進(jìn)行采氣。氣舉采氣工藝是在地面往油管 與套管之間的環(huán)形空間注入動(dòng)力氣，從油管內(nèi)排液。氣舉采氣工藝不能實(shí)現(xiàn)井下足夠的生 產(chǎn)壓差，只能保持較高的井底壓力，同時(shí)注入的動(dòng)力氣對(duì)煤層氣的解吸有影響，回壓阻礙了 煤層中甲烷氣的有效釋放，不能滿(mǎn)足煤層氣井排水降壓的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，采用封閉式三 通道結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)煤層氣田叢式井、大斜度井或多分支井組排采煤層氣。克服采排煤層氣的過(guò) 程中動(dòng)力氣、產(chǎn)出水、產(chǎn)出氣三者之間相互混合的不足。 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)、 控制系統(tǒng)、壓力計(jì)、井口密封短接、井下密封短接、同心氣舉閥、油管和空心抽油桿組成。在 地面井口裝置上有產(chǎn)出氣通道，產(chǎn)出氣通道為井下套管與油管之間的環(huán)形空間，注入氣通 道為油管和空心抽油桿的環(huán)形空間。產(chǎn)出氣通道聯(lián)通井下套管與油管之間的環(huán)形空間。其 特征在于在井下油管的底部固定有井下密封短節(jié)。在油管的頂部固定有井口密封短節(jié)。在 油管內(nèi)固定有空心抽油桿，空心抽油桿的上端穿過(guò)井口密封短節(jié)并與產(chǎn)出水通道連接。空 心抽油桿的下端穿過(guò)井下密封短節(jié)，空心抽油桿的下端在煤層以下。在空心抽油桿的中部 固定有同心氣舉閥。在地面，油管的頂部固定有注入氣通道，注入氣通道聯(lián)通空心抽油桿與 油管之間的環(huán)形空間。在注入氣通道上連接有電控調(diào)節(jié)閥和空氣壓縮機(jī)。地面有控制系統(tǒng) 有導(dǎo)線(xiàn)連接壓力計(jì)，壓力計(jì)固定在井下密封短節(jié)上?？刂葡到y(tǒng)有導(dǎo)線(xiàn)連接電控調(diào)節(jié)閥。地 面控制系統(tǒng)根據(jù)井底壓力計(jì)的采集信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥并調(diào)節(jié)注氣量，從而控制產(chǎn)出水量的大 小。
簡(jiǎn)述三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)工作過(guò)程 參閱圖1 ?？諝鈮嚎s機(jī)3產(chǎn)生高壓氣體從注入氣通道1注入到油管與空心抽油桿 的環(huán)空，通過(guò)同心氣舉閥11進(jìn)入空心抽油桿12內(nèi)，并在空心抽油桿12內(nèi)部與地層產(chǎn)液混 合，將產(chǎn)出水舉升到地面，從產(chǎn)出水通道6排出；煤層氣從套管9與油管10之間的環(huán)空和產(chǎn)
3出氣通道8產(chǎn)出；井口密封短接7和井下密封短接14有效封隔注入氣通道1和產(chǎn)出水通道
6，形成三個(gè)通道，注入氣通道1、產(chǎn)出水通道6和產(chǎn)出氣通道8。同時(shí)利用井下壓力計(jì)5監(jiān)
測(cè)井底壓力變化情況，利用控制系統(tǒng)4預(yù)先設(shè)定排液速度，控制煤層氣井排液。 本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤層
氣田叢式井、大斜度井或多分支井組排采煤層氣。不受氣體和固體顆粒的影響，能夠適應(yīng)不
同的井身結(jié)構(gòu)；有效密閉動(dòng)力氣注入通道，解決了動(dòng)力氣對(duì)煤層的影響；采用井下壓力計(jì)
作為控制源，通過(guò)地面控制系統(tǒng)控制壓縮空氣的流量，節(jié)約了能源的消耗。 三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，能有效地避免動(dòng)力氣、產(chǎn)出水、產(chǎn)出氣三者之間
的相互混合，安全性能強(qiáng)；采用空心抽油桿小截面管徑排水具有較高的排水效率，增加了水
的流速，有效地防止了粉煤灰的沉積和堵塞。

圖1是本實(shí)用新型三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，l.注入氣通道，2.調(diào)節(jié)閥，3.壓縮機(jī)，4.控制系統(tǒng)，5.壓力計(jì)，6.產(chǎn)出水通 道，7.井口密封短節(jié)，8.產(chǎn)出氣通道，9.套管，IO.油管，ll.同心氣舉閥，12.空心抽油桿， 13.煤層，14.井下密封短節(jié)。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 :以一套三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明。 參閱圖1。本實(shí)用新型三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)3、控制系 統(tǒng)4、壓力計(jì)5、井口密封短接7、井下密封短接14、同心氣舉閥11、油管IO和空心抽油桿12 組成。在地面井口裝置上有一個(gè)產(chǎn)出氣通道8，產(chǎn)出氣通道8聯(lián)通井下套管9與油管10之 間的環(huán)形空間。在井下油管10的底部固定有井下密封短節(jié)14。在油管10的頂部固定有井 口密封短節(jié)7。兩個(gè)密封短節(jié)的作用是密封油管10與空心抽油桿12之間的環(huán)形空間并固 定空心抽油桿12。在油管10內(nèi)固定有一個(gè)空心抽油桿12，空心抽油桿12的內(nèi)徑24mm，外 徑36mm?？招某橛蜅U12的上端穿過(guò)井口密封短節(jié)7并與產(chǎn)出水通道6連接?？招某橛蜅U 12的下端穿過(guò)井下密封短節(jié)14，空心抽油桿12的下端在煤層以下。在空心抽油桿12的中 部固定有兩個(gè)同心氣舉閥11。油管10的頂部固定有一個(gè)注入氣通道l，注入氣通道1聯(lián)通 空心抽油桿12與油管10之間的環(huán)形空間。在注入氣通道1上連接有一個(gè)電控調(diào)節(jié)閥2和 一臺(tái)空氣壓縮機(jī)3。地面有控制系統(tǒng)4有導(dǎo)線(xiàn)連接一個(gè)壓力計(jì)5，壓力計(jì)5固定在井下密封 短節(jié)14上?？刂葡到y(tǒng)4有導(dǎo)線(xiàn)連接電控調(diào)節(jié)閥2。
權(quán)利要求一種三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，主要由壓縮機(jī)(3)、控制系統(tǒng)(4)、壓力計(jì)(5)、井口密封短接(7)、井下密封短接(14)、同心氣舉閥(11)、油管(10)和空心抽油桿(12)組成，在地面井口裝置上有產(chǎn)出氣通道(8)，產(chǎn)出氣通道(8)為井下套管(9)與油管(10)之間的環(huán)形空間，注入氣通道(1)為油管(10)和空心抽油桿(12)的環(huán)形空間，產(chǎn)出氣通道(8)聯(lián)通井下套管(9)與油管(10)之間的環(huán)形空間，其特征在于在井下油管(10)的底部固定有井下密封短節(jié)(14)；在油管(10)的頂部固定有井口密封短節(jié)(7)；在油管(10)內(nèi)有空心抽油桿(12)，空心抽油桿(12)的上端穿過(guò)井口密封短節(jié)(7)并與產(chǎn)出水通道(6)連接，空心抽油桿(12)的下端穿過(guò)井下密封短節(jié)(14)，空心抽油桿(12)的下端在煤層以下，在空心抽油桿(12)的中部固定有同心氣舉閥(11)，在地面油管(10)的頂部固定有注入氣通道(1)，注入氣通道(1)聯(lián)通空心抽油桿(12)與油管(10)之間的環(huán)形空間，在注入氣通道(1)上連接有電控調(diào)節(jié)閥(2)和空氣壓縮機(jī)(3)，地面有控制系統(tǒng)(4)有導(dǎo)線(xiàn)連接壓力計(jì)(5)，壓力計(jì)(5)固定在井下密封短節(jié)(14)上，控制系統(tǒng)(4)有導(dǎo)線(xiàn)連接電控調(diào)節(jié)閥(2)。
專(zhuān)利摘要三通道封閉式煤層氣井氣舉系統(tǒng)，應(yīng)用于煤層氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。特征是在井下油管底部和頂部有井下密封短節(jié)和井口密封短節(jié)。在油管內(nèi)固定有空心抽油桿，空心抽油桿的上端與產(chǎn)出水通道連接。在空心抽油桿的中部固定有同心氣舉閥。油管與空心抽油桿形成的環(huán)空為注入氣通道。在注入氣通道連接有電控調(diào)節(jié)閥和空氣壓縮機(jī)。井下壓力計(jì)的信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛婵刂葡到y(tǒng)。控制系統(tǒng)有導(dǎo)線(xiàn)連接電控調(diào)節(jié)閥。效果是實(shí)現(xiàn)煤層氣田叢式井、大斜度井或多分支井組的智能排采，不受氣體和固體顆粒的影響，能有效地避免動(dòng)力氣、產(chǎn)出水、產(chǎn)出氣三者之間的相互混合，安全性能強(qiáng)；解決了動(dòng)力氣對(duì)煤層的影響。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201517406SQ20092024622
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者周帥, 崔金榜, 段寶玉, 白建梅, 郝麗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司