本发明专利技术涉及天然气田开采技术领域，公开了一种基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统及方法,包括一端与井口采气系统连接，另一端连接至井筒套管中的连续气举系统，以及设置在井筒的油管中管控部位的喷射引流器。开井时，连续气举系统能够将外输管线中的低压气反向传输至压缩机中，由压缩机压缩为高压气后注入井筒的套管中，由喷射引流器增压后，将井下液体和气体举升至地面，被举出的气液混合体经气液分离器分离成纯液体和纯气体；连续采气时，一部分纯气体外输，另一部分纯气体继续被输送至压缩机中进行压缩后注入井筒的套管中，由喷射引流器增压后，将井下液体和气体举升至地面，如此循环，实现连续采气。实现连续采气。实现连续采气。
【技术实现步骤摘要】
基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统及方法
[0001]本专利技术涉及天然气田开采
，特别涉及一种基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统及方法。
技术介绍
[0002]目前国内各大气田针对产水气井连续气举采用的主要方式是井口和集气站之间同沟铺设注气管线和生产管线，由集气站压缩机将高压气通过注气管线注入井内，当高压气压力大于生产管线压力与井内液柱高度所产生压力的和时，由于“U”型管原理，井内液柱以及液柱以上气体被举升到生产管线直至集气站。如此周而往复，井内液柱始终保持最小高度，则其产生的井底压力最小，地层压力与井底压力形成的生产压差就最大，地层流体则连续运移至井筒，再随注入高压气一起举升至地面生产管线直至集气站；如此连续气举实现提高产水气井利用率和开井时率、提高单井产能的目的。
[0003]首先，此种井下管柱结构，举升时油管鞋处为油套管联通处，当油管鞋下入位置深时，需要井口泵注压力高，对压缩机等级等级高；若要降低压缩机压力等级，一般需起出生产管柱连接气举阀或喷射泵等井下工具，如此造成工艺复杂；其次井口和集气站之间同沟铺设注气管线和生产管线的连续气举模式对于储层品位低、剩余可采储量少的气井来说，存在着投资大、管理维护成本高，设备利用率低等问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，解决现有的同沟铺设方式向气井注气导致的投资大、成本高，以及现有的井下管柱结构需要起出管柱连接气举阀或喷射泵而导致的工艺复杂问题。
[0005]本专利技术是通过以下方案来实现的：
[0006]基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，包括一端与井口采气系统连接，另一端连接至井筒套管中的连续气举系统，以及设置在井筒油管中管孔部位的喷射引流器；
[0007]所述连续气举系统包括设在井口采气系统与集气站之间的第一三通阀，所述第一三通阀的第三端连接至气液分离器的入口端，气液分离器的出口端连接第二三通阀的第一端，第二三通阀的第二端依次通过第二针阀、第二流量计连接至压缩机的入口端，压缩机的出口端通过第二套管闸阀连接至井筒套管中；所述第二三通阀的第三端通过单向阀连接至外输管线上；
[0008]所述喷射引流器包括自下向上设置在本体上的第一密封件、第二密封件和锚定部件；所述第一密封件、第二密封件之间的本体上沿水平方向开设有多个环形分布的进气孔，进气孔相交的部位向上依次设有喷嘴、喉管和扩散管，所述扩散管延伸至本体的顶部；相邻的进气孔之间沿竖直方向均开设有进液通道，进液通道的中上部通过进液孔与喉管连通；
[0009]外输管线中的低压气经压缩机压缩为高压气后注入井筒套管，并沿油管的管孔进
入喷射引流器中增压，使井下液体和气体被举升进入井口采气系统。
[0010]进一步地，所述井口采气系统包括设置在井口采气树上的主控闸阀和测试闸阀，主控闸阀下方及上方分别通过第一套管闸阀、生产闸阀连接至第一针阀，所述第一针阀依次通过电磁截断阀、第一流量计连接至外部集气站。
[0011]进一步地，所述主控闸阀和测试闸阀通过法兰连接在采气树上；所述第一套管闸阀、生产闸阀、第一针阀、电磁截断阀、第一流量计、气液分离器、第二三通阀、第二针阀、第二流量计、压缩机、第二套管闸阀、单向阀分别通过法兰连接在管线上。
[0012]进一步地，所述主控闸阀、测试闸阀、第一套管闸阀、生产闸阀、第二套管闸阀均为全开全关阀。
[0013]进一步地，开井时，外输管线中的低压气经压缩机压缩为高压气后注入井筒套管，并沿油管管孔和进气孔进入喷嘴，经喷嘴节流降压后进入喉管形成低气压区，使井筒液体经进液通道和进液孔到达喉管与低压气混合；混合后的低压气和液体经扩散管再次升压后举升至井口采气系统，进而沿第一三通阀进入气液分离器，被分离成纯液体和纯气体；
[0014]连续采气时，纯气体的一部分经第二三通阀、单向阀输出至外输管线；另一部分经第二三通阀、第二针阀、第二流量计后被送至压缩机中，作为循环气举的气源，如此循环，实现连续采气。
[0015]进一步地，将所述喷射引流器设置为，先通过钢丝作业在油管上对称开设多个管孔，再将喷射引流器坐封于油管内打孔处，并使油管上的管孔与喷射引流器的进气孔位置对应，最后通过锚定部件锚定油管。
[0016]进一步地，还包括分别与第一套管闸阀、生产闸阀、第一针阀、电磁截断阀、第一流量计、气液分离器、第二三通阀、第二针阀、第二流量计、压缩机、第二套管闸阀、单向阀连接，并用于控制以上阀门关断的控制器。
[0017]进一步地，还包括连接在气液分离器上的燃烧罐；所述燃烧罐在系统停止气举时，用于将系统内的天然气引入燃烧。
[0018]进一步地，还包括连接在气液分离器上用于对气液分离器分离后的纯液体进行收集的污水罐。
[0019]基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统的采气方法，包括开井阶段和连续采气两个阶段；
[0020]所述开井阶段的步骤如下：
[0021]A1.控制器控制主控闸阀、生产闸阀、电磁截断阀、第一流量计、第二套管闸阀常开，第一三通阀的第二端和第三端、第二三通阀的第一端和第二端打开，并控制压缩机启动；将外输管线中的低压气体引入压缩机；
[0022]A2.气体经压缩机压缩后进入井筒套管，并沿油管管孔和进气孔进入喷射引流器增压，将井下气体和液体举升至井口采气系统，进而沿第一三通阀进入气液分离器，被分离成纯液体和纯气体；
[0023]所述连续采气阶段的步骤如下：
[0024]A3.控制器控制第二三通阀全开，单向阀开启；
[0025]A4.经气液分离器分离后的纯气体一部分经单向阀被输送至外输管线，另一部分作为连续气举的气源进入压缩机；
[0026]A5.依次循环步骤A2，A4。
[0027]本专利技术具有以下优点：
[0028]1).在套管的油管中设置了喷射引流器，其能够通过喷嘴对压缩的高压气进行节流降压后，在喉管中形成低压区，便于井筒液体与低压气进行混合，混合后的气液混合体在扩散管中再次升压后，被举升至地面；无需起出生产管柱，连接气举阀或喷射泵，并且降低了压缩机的等级；
[0029]2).在井口采气系统上还连接了连续气举系统，开井时，连续气举系统能够将外输管线中的低压气反向传输至压缩机中，由压缩机压缩为高压气后注入井筒的套管中，由喷射引流器增压后，将井下液体和气体举升至地面，被举出的气液混合体经气液分离器分离成纯液体和纯气体；连续采气时，一部分纯气体外输，另一部分纯气体继续被输送至压缩机中进行压缩后注入井筒的套管中，由喷射引流器增压后，将井下液体和气体举升至地面，如此循环，实现连续采气；通过上述系统能够使淹死的气井重新开井，并且能够使气井在开井后，能够在井口实现连续式气举气源供给，而无需铺设回气管线引入集气站的气，节省了投资和管理维护成本。
附图说明
[0030]图1为排水采气系统的示意图；
[0031]图2为喷射引流器示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，其特征在于：包括一端与井口采气系统连接，另一端连接至井筒套管中的连续气举系统，以及设置在井筒油管中管孔部位的喷射引流器(16)；所述连续气举系统包括设在井口采气系统与集气站之间的第一三通阀(8)，所述第一三通阀(8)的第三端连接至气液分离器(9)的入口端，气液分离器(9)的出口端连接第二三通阀(10)的第一端，第二三通阀(10)的第二端依次通过第二针阀(11)、第二流量计(12)连接至压缩机(13)的入口端，压缩机(13)的出口端通过第二套管闸阀(14)连接至井筒套管中；所述第二三通阀(10)的第三端通过单向阀(15)连接至外输管线上；所述喷射引流器(16)包括自下向上设置在本体(160)上的第一密封件(161)、第二密封件(162)和锚定部件(163)；所述第一密封件(161)、第二密封件(162)之间的本体(160)上沿水平方向开设有多个环形分布的进气孔(164)，进气孔(164)相交的部位向上依次设有喷嘴(165)、喉管(166)和扩散管(167)，所述扩散管(167)延伸至本体(160)的顶部；相邻的进气孔(164)之间沿竖直方向均开设有进液通道(168)，进液通道(168)的中上部通过进液孔(169)与喉管(166)连通；外输管线中的低压气经压缩机(13)压缩为高压气后注入井筒套管，并沿油管的管孔进入喷射引流器(16)中增压，使井下液体和气体被举升进入井口采气系统。2.根据权利要求1所述的基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，其特征在于：所述井口采气系统包括设置在井口采气树上的主控闸阀(1)和测试闸阀(2)，主控闸阀(1)下方及上方分别通过第一套管闸阀(3)、生产闸阀(4)连接至第一针阀(5)，所述第一针阀(5)依次通过电磁截断阀(6)、第一流量计(7)连接至外部集气站。3.根据权利要求2所述的基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，其特征在于：所述主控闸阀(1)和测试闸阀(2)通过法兰连接在采气树上；所述第一套管闸阀(3)、生产闸阀(4)、第一针阀(5)、电磁截断阀(6)、第一流量计(7)、气液分离器(9)、第二三通阀(10)、第二针阀(11)、第二流量计(12)、压缩机(13)、第二套管闸阀(14)、单向阀(15)分别通过法兰连接在管线上。4.根据权利要求3所述的基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，其特征在于：所述主控闸阀(1)、测试闸阀(2)、第一套管闸阀(3)、生产闸阀(4)、第二套管闸阀(14)均为全开全关阀。5.根据权利要求2所述的基于井下喷射引流和井口压缩的排水采气系统，其特征在于：开井时，外输管线中的低压气经压缩机(13)压缩为高压气后注入井筒套管，并沿油管管孔和进气孔(164)进入喷嘴(165)，经喷嘴(165)节流...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小峰，王宏斌，
申请(专利权)人：西安众海石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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