[发明专利]井下采气管柱及采气方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气井排水采气的装置和方法，具体讲是井下采气管柱及采气方法。

背景技术

在天然气井排水采气的工程作业中，当中浅层气藏的气井进入低压低产开发期时，其产能普遍低、稳产期短，提高低压阶段的稳产是提高采收率的关键，尤其对于气水比低、产水量大的气井，对排液提出了更高要求；对于深层气藏的高压、低产、产水量大的气井，由于投产初期的井底段产能达不到举升井内液体的要求，导致多口自喷井投产后气、水产量、井口压力递减过快，油套压差大，井底积液严重，生产过程中的排液难题将会凸显；目前水平井已经成为气藏的主要开发方式，产水风险大，特殊的井身结构经常影响气井排液，如何解决水平井的排水问题将是急需攻克的难题。

常规的排采措施主要包括泡排、速度管柱排水采气、气举等方式。对于低产、产水量大的气井，泡排的效果不明显，对水平井只能缓解积液程度，无法彻底排液；速度管柱由于管径较小易于形成大段段塞，能否启动流体存在风险，对水平井无法实现水平段积液排出，并且排采后期的排液效果变差。气举排采仅能实现循环滑套以上的积液举升，无法实现水平段积液排出；针对低压低产气井，水力射流泵、气体加速泵均为采用外加能量的排采方式，需利用配套设备泵注高压介质携液到地面，一旦地面停泵后，水力射流泵在井下因缺少动力水源而不具备自激功能，井底将重新积液；气体加速泵的自激功能受限，气举后一旦地面停止泵注高压气，井底有重新积液的风险，这是由于油管内径远高于速度管柱内径，所需的临界携液流量高，而该泵的强力雾化效果有一定的作用距离，因而气体加速泵只能对气水比高、产水量少的气井延长气井的自喷期。

发明内容

本发明提供了一种井下采气管柱及采气方法，以克服现有对低压低产、产水量大的气井排采措施的不足，进行一种应用模式灵活、有效启动流体、带水性能好的排水采气方式，以使井下液面位置快速下降、产层完全暴露，提高产层开采程度，以及有效减缓气井产量和压力递减速率、进一步延长气井稳产期。

本发明的井下采气管柱，具有通过第一直连接头连接的速度管柱和双流道式射流泵，以及与双流道式射流泵对应的动力气进口和井下积液进口，双流道式射流泵的另一端通过第二直连接头连接有吸管，并且速度管柱、双流道式射流泵和吸管的外径相一致。将所述的速度管柱、双流道式射流泵和吸管通过第一直连接头和第二直连接头从上到下顺序连接，速度管柱可和吸管的结构与现有结构相同或类似，双流道式射流泵的结构可以与现有的类似，其主要部件包括了喷嘴、喉道和扩散管等，不同类型的双流道式射流泵的基本工作部件大致一样。尽管现有技术中有曾使用双流道式射流泵以地面泵注流体作为动力源抽汲井下积液，例如水力射流泵、气体加速泵等，但均为通过外加能量的排采方式。本发明利用了双流道式射流泵独特的工作原理，同时结合低产气井自身工况特点，出一种无需借助外部动力源即可自动抽汲井底积液的凡是，利用气井中的天然气从产出到井筒过程中自身存在压力抽汲效应的原理，实现了射流泵功能。当双流道式射流泵在外径较小的前提下，要求其内的双流道(动力气流道、积液流道)的过流直径要足够大，并且两流道间的最小壁厚足够厚，便能够满足双流道的冲蚀要求。可以通过铣流道槽、加工成形流道等加工方式满足以上要求。