[发明专利]井下自感式刮削、往复定量举排水装置及使用方法

说明书

本发明提供一种井下自感式刮削、往复定量举排水装置及使用方法，其特点在于，借助所设计的新的感控系统、动态互补扩封系统，以及自感应对式启动刮削作业模式等构建的技术方案，得以实现能独立地分别对吸附在井下井筒管壁上的硫沉积或蜡质垢进行旋转刮削清除作业，同时又能针对井下井筒内的积水实施上下往复定量举排水作业，所具有的技术特点及可行性，有效地弥补了原先单一的作业工艺所存在的不足，不需要再配备高压泵车、钢丝绳作业车等繁琐的地面设备，凭借井下井筒内自有能量就能自行、便捷地完成所设定的作业任务，所具备的多功能作业性能有很高的实际应用及推广价值。

技术领域

本发明属于天然气井清除管壁结垢及上下往复举排井下井筒内积水等维护性作业领域，涉及一种井下自感式刮削、往复定量举排水装置及使用方法。

背景技术

我国天然气井根据地质构造及气田分布区域的不同，大致可分为以下三种井况：纯天然气井、含硫化氢天然气井、含蜡天然气井，同时无论哪种类别的天然气井，在开采一段时间后都会见水，其中最大的含硫化氢天然气井是四川省境内的普光气田，含蜡质天然气井具有普遍性，只是含量有高或低之分。由于存在以上几个特殊因素，在温度和压力波动的影响下，含硫化氢的天然气井井下井筒管壁上就会出现单质硫沉积，而含蜡质的天然气井井下井筒管壁上就会出现结蜡质垢现象，其中当这些吸附在井下井筒管壁上的单质硫沉积或蜡质垢的厚度严重超标后就会堵塞井下井筒通道而造成减产；说到天然气井的减产，其中当地层水过多地涌入井下井筒内后所形成的水柱，也会压迫地层内的天然气而造成减产。从物理层面，以上三种特殊井况又可以细分为固态和液态，目前针对单质硫沉积和蜡垢这类固态吸附物，主要采用机械刮除和化学溶解法进行处理；针对井下井筒内液态物水的排出，则主要采用化学发泡和机械柱塞法进行处理，其中近十年来也有全自动的机械式柱塞排水技术提出，由于存在的问题还无法有效解决，所提出的该类全自动机械式柱塞排水技术还无法实现能应用，除了提出的全自动机械式柱塞排水技术具有操作简便性外，上面所简述的各项技术由于存在地面作业需要配套高压泵车、钢丝绳作业车，以及倒井口流程等，存在作业功能单一及生产管理可控性差等问题，已无法满足当下所主导的高效、节能、安全可控的天然气井开采管理模式。那么，为满足生产需要，结合天然气井井下实际井况，借助先进的传感元器件、高性能材料，研发设计出适应型复合传感器及高性能动态互补扩封做功结构，以得以真正实现一种在具有优异性能、智能可控以及作业配套简便的同时，又能完成不同井况的作业任务的智能自行多功能作业系统具有很好的应用价值及推广意义，值得加大投入及提升研发力度。所涉及的天然气井维护作业领域，目前还未见与该类智能化多功能联合作业系统所相关的研究文献及实际应用案列公示。

发明内容

本发明的目的是为了获得一种能凭借井下自有能量分别独立完成不同井况作业任务的多功能智能作业系统，借助所设计的感控系统、动态互补扩封系统，以及自感触及式启动旋转刮削作业模式等构建的技术方案，得以实现能自行独立地分别对吸附在井下井筒管壁上的硫沉积或蜡质垢进行旋转刮削清除作业，同时又能针对井下井筒内的积水实施上下往复定量举排水作业，所具有的技术特点及可行性，有效地弥补了原先单一的作业工艺所存在的不足，不需要再配备高压泵车、钢丝绳作业车，以及整改地面流程等繁琐的地面辅助作业工序，凭借井下井筒内自有能量就能自行、便捷地完成所设定的作业任务，提供一种井下自感式刮削、往复定量举排水装置及使用方法。

本发明的技术方案是这样实现的，一种井下自感式刮削、往复定量举排水装置及使用方法，其特点是，它由总感控系统、进退式阀体系统、动态互补扩封系统、触及旋转刮削系统、地面井口辅助系统5个子系统、复合扶正器、减震短节、打捞头、压缩弹簧、防掉螺母和O型密封圈组成：

a)总感控系统主要由感控部件外筒、可充式干电池组、增压电路、正转控制电路、反转控制电路、深度仪、弹性开关、总控电路、耐高压传输电信号排线管、密封挡板、水位传感器、感应开关、浮环、感应块、单通芯管、浮球和标定集水杯构成；