本发明专利技术提供的油气采集装置及其管柱。管柱包括外套管、分隔管和携液管；形成液气分离腔、连通腔和携液腔。在开关井过程中，油气藏产出的气液聚集在液气分离腔中，并在其中气液分离。分隔管和携液管之间形成连通腔，携液管内形成携液腔；液气分离腔与连通腔通过第一中间通道相通，其连通处位于井下液面以上，并将液气分离腔气体引入到连通腔中；携液腔中设置气液混合室，气液混合室通过携液管管壁中气体分配孔与所述连通腔相通，连通腔底部封闭；进入连通腔气体通过携液管管壁中气体分配孔进入所述气液混合室；在其中形成气液混合物，匹配携液管管径，实施排液操作或油气采集。避免液柱段塞的形成及其不利影响。柱段塞的形成及其不利影响。柱段塞的形成及其不利影响。
【技术实现步骤摘要】
一种油气采集装置及管柱
[0001]本专利技术涉及油气田及煤层气开采领域的积液排出技术，尤其涉及一种油气采集装置的管柱，包括该管柱的油气采集装置。
技术介绍
[0002]在油气田及煤层气的开采过程中，井筒积液是制约油气井稳产与高产的主要问题之一。为了保证油、气井正常生产，就需要将井筒中的积液及时排出，尤其是高产液井。积液不能及时排出将严重影响油气产量，导致油气井产出比低，经济效益差。这就需要采用适当的方式将井筒积液排出。
[0003]现行的排液采油气技术应用量较大有：泡排携液采气技术、柱塞排水采气技术等。这些技术的主要相对缺点是携液量较小，携液能力较差，仅适用于产液量较小的气井，不能适用于高产液气井。
[0004]适用于高产液气井的技术主要有：机抽排液、电潜泵排液、螺杆泵排液等，但这些技术的最大缺点是，由于结构复杂，且需要对井下设备进行维护处理，导致检修频繁，大约1年左右就需要检修，检修成本较高；同时，检修频繁导致对油气藏有较大的影响，检修后恢复气井生产难度较大，降低气井产出比，成本回收难或回收慢。
[0005]由于小直径的管道(简称：小径管)携液能力较好，但由于管径较小，同样的气体更容易将小径管的液体分段，形成液柱段塞，液柱段塞摩擦阻力较大，导致积液上行缓慢；积液上行缓慢又进一步累加了小径管中已有的液柱高度，进而减少通过小径管的排液量。因此，利用小径管进行排液，还容易导致开井时间缩短，关井时间延长，进行影响了油气井的产量。
[0006]因此，如何解决小径管液柱段塞的不利问题，发挥小径管携液能力较好的优点，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种油气采集装置的管柱，利用该管柱，可以解决小直径管液柱段塞的不利问题，发挥小直径管携液能力较好的优点，提高排液效率。
[0008]本专利技术的第二个目的是提供一种包括上述管柱的油气采集装置。
[0009]本专利技术的第三个目的是提供一种利用上述油气采集装置的油气采集方法。
[0010]本专利技术提供的油气采集装置的管柱，包括由外向内设置的外套管、分隔管和携液管；所述外套管和分隔管之间形成液气分离腔，这样在开井或关井过程中，油气藏产出的气液聚集在液气分离腔中，液气分离腔深度上可能有数百米或数千米，即形成较大的空间；在液气分离腔中，由于气体和液体密度相差很大，气体和液体就容易分离，气体向上移动，液体在底部沉积，形成气液分离。所述分隔管和携液管之间形成连通腔，所述携液管内形成携液腔；
[0011]所述液气分离腔与连通腔通过第一中间通道相通，所述第一中间通道与所述液气
分离腔连通处位于井下液面以上，这样就可以将所述液气分离腔的气体引入到所述连通腔中；所述携液腔中设置至少一个气液混合室，所述气液混合室通过所述携液管管壁中气体分配孔与所述连通腔相通，且所述连通腔底部封闭；这样，进入连通腔的气体就可以通过所述携液管管壁中气体分配孔进入所述气液混合室；同时，所述携液管中间孔的下开口通至所述井下液面以下，液体可以通过携液管进入气液混合室，并在气液混合室中形成最佳气液比的气液混合物，匹配携液管的管径，可以发挥携液管的携液能力，实施排液操作或油气采集。通过气体分配孔和携液管可以控制气液比，进而避免液柱段塞的形成，进而避免液柱段塞产生的不利影响，实现本专利技术的目的。
[0012]优选技术方案中，所述携液管的携液腔与井下液面以下的连通管道设置有定比例过液作用的液体分配孔，对进入携液腔的液体进行控制，保证形成最佳气液比的气液混合物。
[0013]进一步的技术方案中，所述液气分离腔与携液腔通过第二中间通道相通，所述第二中间通道与所述液气分离腔连通处位于井下液面以上，以将所述液气分离腔的气体引入到所述携液腔中；所述第二中间通道中设置通断控制阀，以控制所述第二中间通道的通断。这样，在关井时，就可以使第二中间通道导通，使液气分离腔分离形成的有压气体可以直接进入携液腔；进而可以将携液腔中残液或固体颗粒向下排出，实现对小直径的携液管的清洁；即进行清洁操作，为下一循环开井携液提供方便，提高开井携液的可靠性。当然，第一中间通道中可以设置通断控制阀，以控制所述第一中间通道的通断。
[0014]可以理解，所述通断控制阀及其中间通道可以视井况需要设置，也可以不设置。
[0015]进一步的技术方案中，所述油气采集装置的管柱还包括过液管段和过液管；所述过液管段连接在所述携液管的下端，且其内部形成清洁通道；所述清洁通道下部形成限位凸起，以限制过液管下部的极限位置。
[0016]所述过液管外径小于所述清洁通道的内径，且上端面与所述携液管形成密封配合，所述过液管的过液孔与所述携液管中间孔相对应。所述限位凸起与所述携液管下端面限位距离大于所述过液管高度，可以使过液管在清洁通道可以上下移动适当的距离。
[0017]优选技术方案中，过液孔也可以为具有预定的尺寸，形成定比例的过液孔，以控制通过过液孔的液体流量。
[0018]这样，在开井过程，进行排液操作时，下部的液体可以自下向上通过中间孔向上流动，同时，由于液体自下而上的流动，可以推动过液管向上移动，使其上端面与携液管的下端面保持密封配合。所述过液管的过液孔与所述携液管中间孔相对应；更优选技术方案中，可以使过液管过液孔的内径小于与携液管的内径形成一定比例以控制过液量。
[0019]在关井清洁操作时，液气分离腔分离的有压气体通过第二中间通道进入携液腔，携带携液腔的残液或粘附或沉积的固体颗粒自上而下移动，推动过液管向下移动，其上端面与携液管的下端面解除密封，残液或粘附或沉积的固体颗粒可以从过液管的过液孔及其周围更大空间顺利下落，进而提高清洁操作效果。
[0020]进一步的技术方案中，清洁通道的上端内壁或/和下端内壁设置有导向凸筋条，所述导向凸筋条与所述过液管外周面相配合，即在上下方向上滑动配合。这样可以保证所述过液管上行密封平顺，能有效的控制设置的进液量。
[0021]进一步的技术方案中，所述油气采集装置的管柱还包括限位短接管；所述过液管
段的下端面与所述限位短接管上端面形成密封配合；所述限位短接管与所述分隔管的下端相连。这样，在进行下井安装时，可以使外套管先下至井底，然后再在外套管中，将下端固定限位短接管的分隔管下至预定位置，如使限位短接管下端到达井下液面以下。然后再在分隔管中，将下端固定有过液管段的携液管(小径管)下井，并使所述过液管段的下端面与所述限位短接管上端面接触，并形成密封配合，进而将携液管和分隔管在井下液面以下形成下端密封封闭，形成连通腔，并与液气分离腔的下部密封隔离。
[0022]使所述限位短接管的中间孔与所述过液管段的过液孔相通，可以保证排液操作或清洁操作时通道畅通。液体、气体或固体顺利流动(向上或向下)。
[0023]可以理解，可以使所述携液管的下端面与所述限位短接管上端面形成密封配合；并使所述限位短接管与所述分隔管的下端相连，且其中间孔与所述携液管中间孔相通，也可以产生基本相同的技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油气采集装置的管柱，其特征在于，包括由外向内设置的外套管(110)、分隔管(120)和携液管(130)；所述外套管(110)和分隔管(120)之间形成通至井下液面以下的液气分离腔(Y1)，所述分隔管(120)和携液管(130)之间形成连通腔(Y2)，所述携液管(130)内形成携液腔(Y3)；所述连通腔(Y2)底部封闭；所述携液管(130)中间孔的下开口通至所述井下液面以下；所述液气分离腔(Y1)与连通腔(Y2)通过第一中间通道相通，所述第一中间通道与所述液气分离腔(Y1)连通处位于井下液面以上，将所述液气分离腔(Y1)的气体引入到所述连通腔(Y2)中；所述携液腔(Y3)中设置至少一个气液混合室(131)，所述气液混合室(131)通过所述携液管(130)管壁中气体分配孔(132)与所述连通腔(Y2)相通。2.根据权利要求1所述油气采集装置的管柱，其特征在于，所述液气分离腔(Y1)与携液腔(Y3)通过第二中间通道相通，所述第二中间通道与所述液气分离腔(Y1)连通处位于井下液面以上，将所述液气分离腔(Y1)的气体引入到所述携液腔(Y3)中；所述第二中间通道中设置通断控制阀(224)，控制所述第二中间通道的通断。3.根据权利要求1所述油气采集装置的管柱，其特征在于，还包括过液管段(140)和过液管(141)；所述过液管段(140)连接在所述携液管(130)的下端，且其内部形成清洁通道(140a)；所述清洁通道(140a)下部形成限位凸起(140b)；所述过液管(141)外径小于所述清洁通道(140a)的内径，且上端面与所述携液管(130)形成密封配合，所述过液管(141)的过液孔(140d)与所述携液管(130)的中间孔相对应；所述限位凸起(140b)与所述携液管(130)下端面限位距离大于所述过液管(141)高度。4.根据权利要求3所述油气采集装置的管柱，其特征在于，清洁通道(140a)的上端内壁或/和下端内壁设置有导向凸筋条...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宜贵，
申请(专利权)人：北京奥赛旗石油科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：
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