一種氣井排水用柱塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田排水采氣領(lǐng)域，具體涉及一種氣井排水用柱塞。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓氣田與凝析氣田的開發(fā)中，井筒積液是制約氣井穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)的主要問題之一。氣井中的液體主要來自氣態(tài)烴類的凝析作用，地層中儲集層的地層水或?qū)娱g水。氣井中的液體通常是以液滴的形式分布在氣相中，氣體是連續(xù)相而液體是非連續(xù)相流動，液體以液滴的形式由氣體攜帶到地面。當(dāng)氣相不能提供足夠的能力來使井筒中的液體連續(xù)流出井口時，就會在氣井井底形成積液，積液的形成將增加氣層的回壓。高壓井中液體以段塞流的形式存在，它會損耗更多的地層能量，限制氣井的生產(chǎn)能力；在低壓井中積液可完全壓死氣井，造成氣井水淹關(guān)井，使氣井減產(chǎn)。為了確保氣井的正常生產(chǎn)，及時的排出井底積液，一般對產(chǎn)水氣井采取排液采氣的方法。從措施經(jīng)濟性、適用性、安全性及增產(chǎn)效果等方面的評價結(jié)果可以看出，柱塞氣舉排水采氣技術(shù)適用于氣量小(0.1X104 m3/d以上)、液氣比較高(小于5 m3/104 m3)的氣井，而且自動化程度高、井筒滑脫損失小。所以，柱塞氣舉排水采氣技術(shù)是蘇里格氣田低產(chǎn)低效井提高采收率的最經(jīng)濟合理技術(shù)。
[0003]柱塞氣舉是一種簡單高效的排液采氣方法，是間歇氣舉的一種特殊形式，柱塞作為一種固體的密封界面，將舉升氣體和被舉升的液體分開，減少氣體竄流和液體回落，提高舉升氣體的效率。柱塞氣舉的能量主要來源于地層，但是當(dāng)?shù)貙託饽芰坎蛔銜r，也向井內(nèi)注入一定的高壓氣。這些氣體將柱塞及其上部的液體從井底推向井口，排除井底積液，增大生產(chǎn)壓差，延長氣井的生產(chǎn)時間。對常規(guī)連續(xù)氣舉或間歇氣舉效率不高的井，采用柱塞氣舉可以提高生產(chǎn)效率，避免氣體的無效消耗。柱塞氣舉還可用于易結(jié)蠟，結(jié)垢的油氣井，沿油管上下來回的柱塞可以干擾破壞結(jié)蠟結(jié)垢的過程。這樣就省下了清洗蠟，垢的工序節(jié)約了生產(chǎn)時間和生產(chǎn)費用。
[0004]柱塞氣舉系統(tǒng)效率的高低完全取決于柱塞的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的利用柱塞氣舉排液米氣的主要優(yōu)點是I)提高間歇氣舉的舉升效率:柱塞氣舉同其它排水采氣工藝相比具有更高的采收率。柱塞提供的固體界面極大的減少了液體回落，相應(yīng)提高了氣體的舉升效率；2)設(shè)備投資少，使用壽命長且維修成本低經(jīng)濟效益好:其安裝成本和運行維護費用低，無需電力消耗，節(jié)約人力時間等；3)能充分利用地層能量，無需其他能量消耗；4)地面的設(shè)備的自動化程度高，易于管理；5)可以有效減輕結(jié)蠟井的結(jié)蠟問題。
[0005]雖然柱塞氣舉系統(tǒng)擁有上述多方面的優(yōu)點，但其也存在一定的缺點，目前氣田采用的柱塞氣舉工藝需要關(guān)井一段時間，柱塞才能落回井底。特別是部分產(chǎn)量處于臨界流量邊緣的低壓產(chǎn)液氣井，開井時間長，關(guān)井時間短，且關(guān)井后井筒壓力恢復(fù)快，再次遠程控制開井比較困難，而人工開井成本高。因此，為了避免頻繁關(guān)井，降低操作成本，需要設(shè)計一種氣井排水用簡易柱塞，實現(xiàn)氣井不關(guān)井條件下的柱塞氣舉工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的柱塞由于頻繁開關(guān)井，造成的操作成本高，氣井穩(wěn)產(chǎn)期短的問題，提供一種氣井排水用柱塞。
[0007]為此，本發(fā)明提供了一種氣井排水用柱塞，包括中心桿，所述中心桿的頂端固定連接有投撈魚頭，中心桿的外周套設(shè)有可沿中心桿上下滑動的外筒，中心桿底端的直徑大于或等于外筒底端的內(nèi)徑，且中心桿的底端與外筒的底端密封接觸，外筒的內(nèi)表面和中心桿的外表面組成腔體，沿外筒的軸向開設(shè)有多個通孔，通孔與腔體連通。
[0008]所述中心桿的外壁上沿其周向開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述外筒的筒壁上沿其徑向開設(shè)有圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有壓緊螺絲、彈簧、鎖塊，所述鎖塊的一端位于環(huán)形凹槽內(nèi)，另一端位于圓孔內(nèi)，壓緊螺絲位于靠近外筒的外筒壁一端，彈簧位于鎖塊和壓緊螺絲之間，且彈簧分別與鎖塊和壓緊螺絲連接。
[0009]所述外筒的外筒壁上設(shè)有魚骨狀圓臺。
[0010]所述通孔內(nèi)設(shè)有臺階。
[0011]所述中心桿和投撈魚頭之間通過絲扣固定連接，并通過鎖銷鎖定。
[0012]所述中心桿從下至上依次由截面為矩形的下端部、截面為梯形的第一縮徑部、截面為梯形的第二縮徑部和截面為矩形的第三縮徑部組成，且第三縮徑部的直徑小于第二縮徑部的直徑、第二縮徑部的直徑小于第一縮徑部的直徑、第一縮徑部的直徑小于下端部的直徑。
[0013]所述外筒的底端為圓臺形底端，圓臺形底端的內(nèi)腔從下至上由截面為矩形的底部、截面為梯形的第四縮徑部組成，且第四縮徑部的直徑與第一縮徑部的直徑一致，底部的直徑與下端部的直徑一致。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種氣井排水用柱塞，用于柱塞氣舉排水工藝，該氣舉排水用柱塞具有在井底及攜液上升過程中氣流通道關(guān)閉，到達井口后和下落過程中氣流通道打開的功能，實現(xiàn)了氣井不關(guān)井條件下的柱塞氣舉工藝，提高了氣井開井時間，延長了氣井穩(wěn)產(chǎn)期，避免了頻繁關(guān)井，降低了操作成本。
[0015]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0016]圖1是氣井排水用柱塞上行示意圖。
[0017]圖2是氣井排水用柱塞下行示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1、中心桿；101、下端部；102、第一縮徑部；103、第二縮徑部；104、第三縮徑部；2、投撈魚頭；3、外筒；4、通孔；401、腔體；5、環(huán)形凹槽；6、圓孔；7、壓緊螺絲；8、彈簧；9、鎖塊；10、魚骨狀圓臺；11、臺階；12、鎖銷；13、圓臺形底端；1301、底部；1302、第四縮徑部。
【具體實施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖進一步對該氣井排水用柱塞作進一步詳細的說明。
[0020]實施例1:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種氣井排水用柱塞，包括中心桿1，所述中心桿I的頂端固定連接有投撈魚頭2，中心桿I的外周套設(shè)有可沿中心桿I上下滑動的外筒3，中心桿I底端的直徑大于或等于外筒3底端的內(nèi)徑，且中心桿I的底端與外筒3的底端密封接觸，外筒3的內(nèi)表面和中心桿I的外表面組成腔體401，沿外筒3的軸向開設(shè)有多個通孔4，通孔4與腔體401連通。
[0021]具體的，開井生產(chǎn)后，氣井排水用柱塞投入油管，該氣井排水用柱塞分為上行和下行兩個狀態(tài)，如圖1所示，氣井排水用柱塞上行:由于氣井排水用柱塞在井底時中心桿I與外筒3組合成密封的柱塞體，即中心桿I的底端與外筒3的底端密封接觸，隨著氣井的生產(chǎn)，氣井排水用柱塞上端被產(chǎn)液淹沒一定高度后，在油管內(nèi)形成一個封隔面，隨著能量增加，氣體推動氣井排水用柱塞和液柱整體向上運動，隨著氣體和液柱進入地面管線，氣井排水用柱塞以較快速度撞擊井口裝置后，外筒3沿著中心桿I向上滑動，此時外筒3內(nèi)壁下端與中心桿I的底端分離，外筒3與中心桿I之間的氣流通道即沿外筒3軸向開設(shè)的通孔4打開，氣體被舉升，同事液體也被排出。
[0022]如圖2所示，氣井排水用柱塞下行:由于外筒3與中心桿I之間通道打開，即沿外筒3軸向開設(shè)的通孔4打開，在重力的作用下，氣井排水用柱塞整體下落，下落相撞井底，外筒3沿著中心桿I向下滑動，此時中心桿I的底端與外筒3的內(nèi)壁下端密封接觸，外筒3與中心桿I之間氣流通道關(guān)閉，即通孔4關(guān)閉。氣井排水用柱塞密封后，再次依靠氣井能量推動上行，開始下一個循環(huán)，實現(xiàn)周期舉液。
[0023]本發(fā)明提供的這種氣井排水用柱塞，用于柱塞氣舉排水工藝，該氣舉排水用柱塞具有在井底及攜液上升過程中氣流通道關(guān)閉，到達井口后和下落過程中氣流通道打開的功能，實現(xiàn)了氣井不關(guān)井條件下的柱塞氣舉工藝，提高了氣井開井時間，延長了氣井穩(wěn)產(chǎn)期，避免了頻繁關(guān)井，降低了操作成本。
[0024]實施例2:
在實施例1的基礎(chǔ)上，所述中心桿I的外壁上沿其周向開設(shè)有環(huán)形凹槽5，所述外筒3的筒壁上沿其徑向開設(shè)有圓孔6，圓孔6內(nèi)設(shè)有壓緊螺絲7、彈簧8、鎖塊9，所述鎖塊9的一端位于環(huán)形凹槽5內(nèi)，另一端位于圓孔6內(nèi)，壓緊螺絲7位于靠近外筒3的外筒3壁一端，彈簧8位于鎖塊9和壓緊螺絲7之間，且彈簧8分別與鎖塊9和壓緊螺絲7連接。
[0025]具體的，中心桿I的一端與帶凸臺的投攜