[实用新型]气井井下多级超声雾化排水采气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田排水采气技术领域，特别涉及一种气井井下多级超声雾化排水采气装置。

背景技术

大多数天然气气井在生产中后期都会出现积液现象，气井积液的根本原因是气井在生产过程中产量较低时，井筒中的气体流速太低不能将液相携带到地面，从而导致液相回落形成积液。经研究分析表明，苏里格气田气井产液以凝析液为主，即地层中含有水汽的天然气流入井筒，上升过程中由于热损失，当温度和压力降到露点之下时，水汽在井筒中会以大液滴的形式凝析成液相，且气体流速低于临界流速，气体无法将凝析液携带至地面，这时液相就会积聚形成积液。

气井携液理论中，Turner液滴模型假设，排出气井积液所需的最低条件是使气流中的最大液滴能连续向上运动。根据最大液滴受力情况，确定气井携液临界流速与气井携液临界流量，即气体对液滴的曳力等于液滴的沉降重力。由此得出，在一定气流流速下，液滴的球形度越小，对应于同一雷诺数的拽力系数越大，即气体对液滴的拽力大于液滴的沉降重力，液滴越易向上运动。

经研究大部分气井气体到达气井上段热损失达到最大，此时水汽在井筒中凝析成大液滴，而此处气体流速无法将大液滴携带至地面，大液滴就会以液相的形式开始回落。目前，传统排水采气方法是：当气井上段的凝析液流入井底形成液柱后，再使用排水采气措施，这样将液相从井底举到地面显然需要消耗很多能量。

实用新型内容

为了解决现有技术排水采气方法中存在消耗能量多的问题，本实用新型实施例提供了一种气井井下多级超声雾化排水采气装置，该装置能够在气井气流流速不变的情况下，使气井积液有效排出井筒外。所述技术方案如下：

一种气井井下多级超声雾化排水采气装置，设置在井筒中，所述装置包括井下自发电超声雾化装置和漂浮式自发电超声雾化装置；

所述井下自发电超声雾化装置设置在所述井筒内开始出现凝析液的位置，所述井下自发电超声雾化装置用于将开始回落的凝析液及时收集并将液相雾化为小液滴；

所述漂浮式自发电超声雾化装置设置在所述井筒底部液面以下，所述漂浮式自发电超声雾化装置用以对所述井筒回落的液相雾化。

具体地，所述井下自发电超声雾化装置包括第一本体、第一挡环、第一投放器、第一剪切销钉、第一卡瓦挂、第一卡瓦、锥座、第一胶筒、第一外套、小螺丝、小弹簧、圆柱卡块、集液筒、第一超声雾化发生器、第一叶轮旋转器及第一发/储电器；

所述第一挡环设置在所述第一本体的顶部，并且所述第一挡环与所述第一本体螺纹连接；

所述第一投放器插入第一本体内，所述第一投放器用于投放；

初始状态，所述第一剪切销钉插入所述第一本体与所述第一投放器并将它们固定，工作状态，所述第一剪切销钉被剪断，使得所述第一投放器与所述第一本体脱离；

所述第一卡瓦挂、所述第一卡瓦、所述锥座、所述第一胶筒及所述第一外套由上至下顺次套接在所述第一本体的外部，其中，所述第一卡瓦挂设有槽，所述第一卡瓦钩在所述第一卡瓦挂的槽内，所述第一卡瓦与所述锥座的锥面相啮合，所述锥座设有与其轴向相垂直的螺纹孔，所述螺纹孔内按照由外及内的顺序安装着所述小螺丝、所述小弹簧以及所述圆柱卡块，所述第一外套与第一本体螺纹连接，并且所述第一外套悬挂在所述第一本体的下部；

所述第一外套内部依次安装着所述集液筒、所述第一超声雾化发生器、所述第一叶轮旋转器及所述第一发/储电器，所述第一发/储电器与所述第一超声雾化发生器通过传输电线连接，其中，所述第一外套设有侧身开孔，所述侧身开孔用于气流通过，从而带动所述第一叶轮旋转器高速旋转，进而使所述第一发/储电器发电并储电；

工作时，通过所述集液筒将开始回落的凝析液及时收集，由所述第一发/储电器经所述传输电线为所述第一超声雾化发生器提供动力，通过所述第一超声雾化发生器将液相雾化为小液滴。

进一步地，所述第一本体对应所述锥座的螺纹孔处设有鱼刺扣，所述鱼刺扣用于限定所述圆柱卡块的移动位置。

具体地，所述漂浮式自发电超声雾化装置包括第二本体、第二挡环、第二投放器、第二剪切销钉、第二卡瓦挂、第二卡瓦、第二胶筒、第二外套、固定螺帽、第二超声振荡雾化发生器、第二叶轮旋转器、第二发/储电器以及漂浮箱；

所述第二挡环设置在所述第二本体的顶部，并且所述第二挡环与所述第二本体螺纹连接；

所述第二投放器插入第二本体内，所述第二投放器用于投放；

初始状态，所述第二剪切销钉插入所述第二本体与所述第二投放器并将它们固定，工作状态，所述第二剪切销钉被剪断，使得所述第二投放器与所述第二本体脱离；