[发明专利]页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置和工作方法

说明书

本发明公开了一种页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置和工作方法，主要包括套管、油管、柱塞和限位短接。关井后，柱塞靠自重在气柱中加速下行，随后高速撞击液面，瞬时产生较大阻力使柱塞速度骤减，之后在液柱中低速下行，随着井斜角不断增大，最终停止在斜井段；若液面位置较低，柱塞能下行至油管近水平段，但由于限位短接内径小于柱塞外径，柱塞不会掉出油管。本发明的优点是：解决了目前卡定器在斜井段下入难、施工风险高等问题，简化了工艺流程，节约了作业成本，提高了水平井柱塞举升排液效率。

技术领域

本发明涉及气藏排水采气技术领域，特别涉及一种页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置和工作方法。

背景技术

岩气采用1000～4000m超长水平段、大型水力分段压裂开采，压裂液用量极大(全井段15000～48000m³)，而其日产气量递减快，进入稳产期后产气量小，携带出的水量也小。因斜井段和水平段较长，液相滑脱严重，积液量大，严重阻碍气体产出。因此必须排出井筒积液才能保证气井正常生产。

柱塞举升是目前积液气井常用排水采气工艺之一。传统的柱塞举升系统井下装置包括井下卡定器和缓冲弹簧，受页岩气水平井钢丝作业限制，卡定器和缓冲弹簧最大下深位置的井斜角小于70°。对于一些产水量小的页岩气井，液面深度低于该井斜角位置，此时因柱塞上部无液体，而自动失效，不能有效排出井筒积液。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置和工作方法，解决了现有技术中存在的缺陷。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置，包括：套管1、油管2、柱塞4和限位短接5；

套管1顶端通过水泥与井口固定；油管2置于套管1内，油管2顶部固定于井口，油管近水平段；柱塞4至于油管2内，用于举升液柱，可在油管2内上下往复运行；限位短接5位于油管2底端套住油管2，限位短接5内径小于柱塞4外径，防止柱塞4滑出油管2。

本发明还公开了上述装置的工作方法，包括：关井后，柱塞4靠自身重力作用从井口下落，在气柱中下行速度较快，之后在积液面3处发生撞击，由于液体密度较大且不可压缩，产生瞬时较大阻力使柱塞4速度骤降，随后柱塞4在液柱中紧贴油管2下壁面低速运行，随着井斜角不断增大，柱塞4下行的动力减小，阻力增大，柱塞4最终停在斜井段。若积液面3位置较低，柱塞4经液柱减速后仍能到达油管2的近水平段位置，但由于限位短接5内径小于柱塞4外径，柱塞4不会从限位短接5掉出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

将现有技术的下卡定器和缓冲弹簧简化为在油管近水平段安装限位短接，使柱塞尽可能下至更深处，且不会从油管滑出，简化了柱塞举升工艺流程，节约了作业成本，提高了水平井柱塞举升排液效率。

附图说明

图1是本发明实施例页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置，包括：套管1、油管2、柱塞4和限位短接5；

套管1顶端通过水泥与井眼固定；油管2置于套管1内，油管上端通过井口特殊装置固定在井口；柱塞4至于油管2内，用于举升液柱，可在油管2内上下往复运行；限位短接5位于油管2底端，套住油管2，限位短接5直径小于柱塞4，防止柱塞4掉出油管2。