[发明专利]一种可调压式柱塞气举井口装置及其监控方法

说明书

本发明公开了一种可调压式柱塞气举井口装置及其监控方法，包括远程操作平台、防喷管和旁通调压管路，所述防喷管的侧面开口与所述旁通调压管路连接，所述旁通调压管路内设置有90°承压球型调节阀，所述远程操作平台与所述90°承压球型调节阀连接，用于向所述90°承压球型调节阀发送信号控制井口的开和关。本发明具有结构简单、操作方便等特点，其产品的研制和现场使用，将极大的减少现场员工的工作量，强化了气田柱塞排液自动化、智能化的管理，解决了柱塞井运行难题。

技术领域

本发明属于天然气田开发技术领域，具体涉及一种可调压式柱塞气举井口装置及其监控方法，是柱塞气井控制系统的工艺集成，适用于气井排水采气的生产过程。

背景技术

柱塞设备中的隔膜阀是控制气井开关的重要部件，在生产过程中通过调整隔膜阀的开关，来实现柱塞在井筒内往复运动排液。

当前气田应用的薄膜阀仅有两个工况状态：全开或全关。开井时油压迅速下降，柱塞将向井口运动；关井时井底压力开始恢复，柱塞将回落至井底。柱塞排水采气的核心技术在于：需要根据不同井况制定合理、明确的开关井时间。特别的，柱塞运行问题主要集中在，当关井时间较长，井底压力恢复过足，这种情况极易造成柱塞在油管内上行速度过快，进而对井口形成超压风险甚至造成设备损坏。

部分柱塞设备安装有柱塞运行超速、超压监测模块来调节柱塞在油管内的运行速度。当监测到柱塞运行超压或超速后，薄膜阀迅速关闭(相当于关井)，这样柱塞就实现了降速，但在降速的同时影响了柱塞的排液和气井正常生产，只能通过人工调节井口针阀开度，缓慢放压才能降低柱塞的上行速度。

超压、超速监测模块虽然在柱塞运行过程中有效的规避了安全风险，但却增加了柱塞气井的管理难度。因此，迫切需要一种可以控制柱塞上下两端压差的调节设备，可以根据压差大小将柱塞的运行速度控制在合理的区间，在规避柱塞超压、超速的同时保障了柱塞及气井的稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可调压式柱塞气举井口装置及其监控方法，取代传统的薄膜阀，通过引入控制阀门调压功能取代薄膜阀全开或全关功能。利用计算机操作平台控制柱塞井口装置的开关开度，这样就可以按照“福斯和高尔模型”柱塞排液理论计算柱塞井开井套压，从而自由控制柱塞在油管内的上行速度(柱塞到达井口的压力不高于5MPa)，降低柱塞运行风险、减轻柱塞气井的生产管理难度。

本发明采用以下技术方案：

一种可调压式柱塞气举井口装置，包括远程操作平台、防喷管和旁通调压管路，所述防喷管的侧面开口与所述旁通调压管路连接，所述旁通调压管路内设置有90°承压球型调节阀，所述远程操作平台与所述90°承压球型调节阀连接，用于向所述90°承压球型调节阀发送信号控制井口的开和关。

进一步的，所述防喷管包括管体上端和管体下端，所述管体上端设置有防喷帽，所述防喷帽的腔室内从上至下依次设置有弹簧、防撞块和挡块限位套，所述管体下端的腔室内安装有柱塞捕捉头，侧面开口用于连接所述旁通调压管路。

进一步的，所述旁通调压管路包括旁通腔室和调压管路，所述旁通腔室分别于所述防喷管和调压管路连接，用于对排出液体进行减压，所述旁通腔室的一端通过螺钉紧固连接有堵头，在所述堵头处设置有O型结构的密封圈。

进一步的，所述堵头包括两个，互成90°设置。

进一步的，所述90°承压球型调节阀设置在所述调压管路内，包括阀座体和设置在其上的阀座，所述阀座上设置有连轴球体。

进一步的，所述连轴球体的一端通过六角型的螺母和双头螺栓紧固连接有连接法兰，所述连轴球体的顶部通过六角型的螺母和双头螺栓紧固连接有阀座挡板。

进一步的，所述阀座体与所述调压管路连接处设置有O型结构的密封圈。