不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置，是為利用氣井自身能量實(shí)現(xiàn)周期性舉液、提高生產(chǎn)效率而設(shè)計(jì)的，該裝置由井下緩沖裝置、分體式柱塞和井口緩沖裝置組成，包括套裝連接軸的緩沖彈簧和導(dǎo)流筒、套裝導(dǎo)流筒且連接鋼絲卡簧的座落器、由柱塞體和分體密封件組成的分體式柱塞、連接內(nèi)支撐環(huán)的錐形密封膠筒和密封筒、連接主體的打撈頭和卡瓦、與主體連接桿連接的撞擊桿等。該裝置整體柱塞舉升液體至井口，受井口緩沖裝置撞擊后分體，下落至井底后再次密閉組合，在不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的條件下，利用氣井自身能量在油管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周期性舉液。本裝置能提高生產(chǎn)效率，突破常規(guī)柱塞生產(chǎn)的關(guān)井限制，排除井底積液，增加氣井產(chǎn)氣量。
【專利說明】不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置，屬于油氣田排水采氣【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著蘇里格氣田的不斷開發(fā)，部分氣井已進(jìn)入低壓、低產(chǎn)的中后期階段，單井產(chǎn)量低，攜液能力差，井底及井筒逐步產(chǎn)生積液，井筒積液將增大對(duì)地層的回壓，并限制井筒生產(chǎn)能力，最終將氣層完全壓死以至關(guān)井，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。排水采氣是解決“氣井積液”的有效方法，也是挖掘產(chǎn)水氣井生產(chǎn)潛力和提高采收率的重要措施之一。柱塞氣舉是解決低壓、低產(chǎn)及有水氣井液體滑脫的重要措施之一，也是目前國(guó)內(nèi)外氣田行之有效且經(jīng)濟(jì)適用的排水采氣方法，其原理是利用柱塞在油管中的氣體和液體之間形成固體界面，減少氣體竄流和液體回落，從而提高舉升效率。
[0003]蘇里格氣田普遍采用的傳統(tǒng)柱塞氣舉需要一定的關(guān)井時(shí)間，以使柱塞回落到井底。較長(zhǎng)的關(guān)井時(shí)間不但會(huì)影響氣井的產(chǎn)量，而且還會(huì)驅(qū)使氣井中的液體灌入地層，降低氣井的生產(chǎn)效率。此外，柱塞有時(shí)上行的行程短，到不了井口，有時(shí)上行沖擊力過大，造成井口防噴管被破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置，其將井口緩沖裝置移到井筒中，不使用地面控制設(shè)備，使柱塞氣舉排水采氣工藝更簡(jiǎn)捷和高效。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0006]不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置包括井下緩沖裝置、分體式柱塞和井口緩沖裝置三部分:
[0007]井下緩沖裝置的投撈頭與連接軸連接，連接軸上依次套裝緩沖彈簧和導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒底端連接錐形的卡定套，卡定套外部是套裝在導(dǎo)流筒下部縮徑筒上的座落器。座落器內(nèi)壁設(shè)有凸肩，外壁對(duì)稱設(shè)有卡瓦翼凹槽，鋼絲卡簧由銷軸連接在凹槽內(nèi)。
[0008]分體式柱塞由柱塞體和分體密封件組成。柱塞體打撈頸連接由銷釘鎖定的內(nèi)支撐環(huán)。設(shè)有彈性骨架的錐形密封膠筒和外支撐環(huán)相隔套裝在內(nèi)支撐環(huán)外壁上。密封筒內(nèi)壁上部連接內(nèi)支撐環(huán)，中部縮徑密封孔上端面通過銷釘連接限速擋環(huán)。分體密封件從密封筒底孔伸入，其頂端的密封膠圈密封縮徑密封孔。
[0009]井口緩沖裝置的投放頭通過銷釘連接主體，打撈頭及與其掛吊連接的、且由卡環(huán)固定的卡瓦套在主體外壁上。井口緩沖彈簧套在主體下部的連接桿上，連接桿底端連接撞擊桿。
[0010]本發(fā)明裝置生產(chǎn)時(shí)，柱塞體和分體密封件在井底組合成密閉的整體柱塞，利用氣流的推力將氣體和液體舉升至井口，不需要增加井口控制裝置。舉升接近井口時(shí)，井口緩沖裝置撞擊整體柱塞致其分體，使兩者下落至井底再次組合成整體柱塞。本發(fā)明能在不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的條件下，利用氣井自身能量在油管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周期性舉液，提高生產(chǎn)效率；能突破常規(guī)柱塞生產(chǎn)的關(guān)井限制，排除井底積液，減小積液對(duì)氣體滲流的影響，增加氣
井產(chǎn)氣量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1a為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置中井下緩沖裝置示意圖。
[0012]圖lb、lc為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置中井下緩沖裝置投放和坐封示意圖。
[0013]圖2為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置中分體式柱塞示意圖。
[0014]圖3為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置中井口緩沖裝置示意圖。
[0015]圖4為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置上行階段示意圖。
[0016]圖5為不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置下行階段示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1至5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步說明:
[0018]實(shí)施例:
[0019]不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置包括井下緩沖裝置、分體式柱塞和井口緩沖裝置三部分:
[0020]井下緩沖裝置由投撈頭1、緩沖彈簧2、連接軸3、導(dǎo)流筒4、座座落器5、卡定套6、鋼絲卡簧7和銷軸8組成；投撈頭I螺紋連接“T”形連接軸3，連接軸3上依次套裝緩沖彈簧2和導(dǎo)流筒4，導(dǎo)流筒4上部擴(kuò)徑筒壁上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)橢圓形通孔，導(dǎo)流筒4底端螺紋連接錐形的卡定套6，卡定套6外部是套裝導(dǎo)流筒4下部縮徑筒上的座落器5 ;座落器5內(nèi)壁設(shè)有凸肩，外壁對(duì)稱設(shè)有卡瓦翼凹槽，鋼絲卡簧8由銷軸7連接在凹槽內(nèi)。
[0021]分體式柱塞由柱塞體和糖葫蘆串狀的分體密封件17組成；柱塞體的圓筒狀打撈頸9與內(nèi)支撐環(huán)10絲扣連接，并由銷釘鎖定；設(shè)有彈性骨架11的兩個(gè)錐形密封膠筒12、夕卜支撐環(huán)13相隔套裝在內(nèi)支撐環(huán)10外壁上；密封筒15內(nèi)壁上部絲扣連接內(nèi)支撐環(huán)10，中部縮徑密封孔上端面通過銷釘連接限速擋環(huán)14 ;分體密封件17從密封筒15底孔伸入，其頂端的密封膠圈16密封縮徑密封孔。
[0022]井口緩沖裝置由投放頭18、銷釘19、打撈頭20、卡環(huán)21、卡瓦22、主體23、井口緩沖彈簧24和撞擊桿25組成；投放頭18通過銷釘19連接主體23，打撈頭20及與其掛吊連接的、且由卡環(huán)21固定的卡瓦22套在主體23上；井口緩沖彈簧24套在主體23下部的連接桿上，連接桿底端絲扣連接撞擊桿25。
[0023]不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)分體式柱塞裝置的投放和生產(chǎn)過程如下:
[0024]1.投放
[0025]通過鋼絲作業(yè)投放井下緩沖裝置:
[0026]如圖lb、lc所示，施工前，將兩根鋼絲卡簧8壓入座落器5卡瓦翼凹槽內(nèi)，使座落器5卡瓦翼處于收緊狀態(tài)(小于油管內(nèi)徑)，以保證其通過油管時(shí)暢通無阻。投撈頭I連接專用投放工具，通過試井鋼絲勻速緩慢下放，至設(shè)計(jì)井深位置時(shí)上提鋼絲，使鋼絲卡簧8的彎鉤伸入油管接箍；繼續(xù)上提鋼絲，使鋼絲卡簧8脫離座落器5卡瓦翼凹槽，卡瓦翼彈開，然后下放鋼絲使卡瓦翼嵌入油管接箍?jī)?nèi)；下?lián)敉斗殴ぞ叽?，使卡定?落入座落器5內(nèi)壁凸肩下方，即井下緩沖裝置成功座落在井筒中。同時(shí)，專用投放工具銷釘被剪斷，脫離投撈頭1，起出試井鋼絲及投放工具串，井下緩沖裝置投放坐封成功。
[0027]利用采氣井口倒換閥門投放分體式柱塞:
[0028]關(guān)閉井口控制閥門后，采氣樹泄壓，打開測(cè)試閥門，用強(qiáng)磁將分體式柱塞放入采氣樹，關(guān)閉測(cè)試閥門，緩慢打開控制閥門，分體式柱塞依靠自重落至井筒內(nèi)的井下緩沖裝置上方。
[0029]通過鋼絲作業(yè)投放井口緩沖裝置:
[0030]如圖3所示，井口緩沖裝置下行時(shí)，卡瓦22縮回，到達(dá)井筒且接近井口時(shí)，上提鋼絲，使主體23相對(duì)卡瓦22向上運(yùn)動(dòng)，撐開卡瓦22，使其卡定在油管上；完全放松鋼絲后，再猛然上提，震斷銷釘19，提出投放頭18，投放工作完成。
[0031]2.生產(chǎn)
[0032]柱塞上行:
[0033]不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)分體式柱塞所有裝置投放安裝后，開井生產(chǎn)。此時(shí)，柱塞體和分體密封件17已在井底密封組合成整體柱塞，其兩側(cè)及筒內(nèi)充滿氣體和液體，形成油管封隔面。當(dāng)整體柱塞下方的壓力恢復(fù)到一定程度后，推動(dòng)其及液柱上行，將井筒內(nèi)的積液排出。
[0034]柱塞下行:
[0035]當(dāng)整體柱塞與井口緩沖裝置相撞后，撞擊桿25下?lián)舴煮w密封件17,使其與柱塞體分開，分體密封件17和柱塞體均在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)。由于分體密封件17是實(shí)心剛體，下降速度快，先落至井下緩沖裝置上，而柱塞體則受限速擋環(huán)14的影響下落速度較慢。在柱塞體落下并撞擊分體密封件17后，再次組合成密閉的整體柱塞，依靠氣井能量開始下一個(gè)周期的循環(huán)，即本發(fā)明利用氣井自身能量在油管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周期舉液。
【權(quán)利要求】
1.一種不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置，其特征在于該裝置包括井下緩沖裝置、分體式柱塞和井口緩沖裝置三部分: 井下緩沖裝置的投撈頭(I)與連接軸(3)連接，連接軸(3)上依次套裝緩沖彈簧(2)和導(dǎo)流筒(4)，導(dǎo)流筒(4)底端連接錐形的卡定套(6)，卡定套(6)外部是套裝在導(dǎo)流筒(4)下部縮徑筒上的座落器(5);座落器(5)內(nèi)壁設(shè)有凸肩，外壁對(duì)稱設(shè)有卡瓦翼凹槽，鋼絲卡簧(8)由銷軸(7)連接在凹槽內(nèi)； 分體式柱塞由柱塞體和分體密封件(17)組成；柱塞體打撈頸(9)連接由銷釘鎖定的內(nèi)支撐環(huán)(10);設(shè)有彈性骨架(11)的錐形密封膠筒(12)和外支撐環(huán)(13)相隔套裝在內(nèi)支撐環(huán)(10)外壁上；密封筒(15)上部?jī)?nèi)壁連接內(nèi)支撐環(huán)(10)，中部縮徑密封孔上端面通過銷釘連接限速擋環(huán)(14);分體密封件(17)從密封筒(15)底孔伸入，其頂端的密封膠圈(16)密封縮徑密封孔； 井口緩沖裝置的投放頭(18)通過銷釘(19)連接主體(23)，打撈頭(20)及與其掛吊連接的、且由卡環(huán)(21)固定的卡瓦(22)套在主體(23)上；井口緩沖彈簧(24)套在主體(23)下部的連接桿上，連接桿底端連接撞擊桿(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)的分體式柱塞裝置，其特征在于本裝置生產(chǎn)時(shí)，柱塞體和分體密封件(17)在井底組合成密閉的整體柱塞，利用氣流的推力將氣體和液體舉升至井口 ；舉升接近井口時(shí)，井口緩沖裝置撞擊整體柱塞致其分體，使兩者下落至井底再次組合成整體柱塞，利用氣井自身能量在油管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周期性舉液。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK103670337SQ201210346985
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】肖述琴, 張書平, 徐勇, 陳德見, 于志剛, 衛(wèi)亞明, 楊旭東, 程小莉, 陳勇, 李耀德 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司