[实用新型]一种气井排水用柱塞

说明书

技术领域

本实用新型属于油田排水采气领域，具体涉及一种气井排水用柱塞。

背景技术

在低压气田与凝析气田的开发中，井筒积液是制约气井稳产与高产的主要问题之一。气井中的液体主要来自气态烃类的凝析作用，地层中储集层的地层水或层间水。气井中的液体通常是以液滴的形式分布在气相中，气体是连续相而液体是非连续相流动，液体以液滴的形式由气体携带到地面。当气相不能提供足够的能力来使井筒中的液体连续流出井口时，就会在气井井底形成积液，积液的形成将增加气层的回压。高压井中液体以段塞流的形式存在，它会损耗更多的地层能量，限制气井的生产能力；在低压井中积液可完全压死气井，造成气井水淹关井，使气井减产。为了确保气井的正常生产，及时的排出井底积液，一般对产水气井采取排液采气的方法。从措施经济性、适用性、安全性及增产效果等方面的评价结果可以看出，柱塞气举排水采气技术适用于气量小（0.1×104 m3/d以上）、液气比较高（小于5 m³/104 m³）的气井，而且自动化程度高、井筒滑脱损失小。所以，柱塞气举排水采气技术是苏里格气田低产低效井提高采收率的最经济合理技术。

柱塞气举是一种简单高效的排液采气方法，是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升的液体分开，减少气体窜流和液体回落，提高举升气体的效率。柱塞气举的能量主要来源于地层，但是当地层气能量不足时，也向井内注入一定的高压气。这些气体将柱塞及其上部的液体从井底推向井口，排除井底积液，增大生产压差，延长气井的生产时间。对常规连续气举或间歇气举效率不高的井，采用柱塞气举可以提高生产效率，避免气体的无效消耗。柱塞气举还可用于易结蜡，结垢的油气井，沿油管上下来回的柱塞可以干扰破坏结蜡结垢的过程。这样就省下了清洗蜡，垢的工序节约了生产时间和生产费用。

柱塞气举系统效率的高低完全取决于柱塞的结构，现有的利用柱塞气举排液采气的主要优点是1) 提高间歇气举的举升效率：柱塞气举同其它排水采气工艺相比具有更高的采收率。柱塞提供的固体界面极大的减少了液体回落，相应提高了气体的举升效率； 2)设备投资少，使用寿命长且维修成本低经济效益好：其安装成本和运行维护费用低，无需电力消耗，节约人力时间等； 3)能充分利用地层能量，无需其他能量消耗； 4)地面的设备的自动化程度高，易于管理； 5)可以有效减轻结蜡井的结蜡问题。

虽然柱塞气举系统拥有上述多方面的优点，但其也存在一定的缺点，目前气田采用的柱塞气举工艺需要关井一段时间，柱塞才能落回井底。特别是部分产量处于临界流量边缘的低压产液气井，开井时间长，关井时间短，且关井后井筒压力恢复快，再次远程控制开井比较困难，而人工开井成本高。因此，为了避免频繁关井，降低操作成本，需要设计一种气井排水用简易柱塞，实现气井不关井条件下的柱塞气举工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有的柱塞由于频繁开关井，造成的操作成本高，气井稳产期短的问题，提供一种气井排水用柱塞。

为此，本实用新型提供了一种气井排水用柱塞，包括中心杆，所述中心杆的顶端固定连接有投捞鱼头，中心杆的外周套设有可沿中心杆上下滑动的外筒，中心杆底端的直径大于或等于外筒底端的内径，且中心杆的底端与外筒的底端密封接触，外筒的内表面和中心杆的外表面组成腔体，沿外筒的轴向开设有多个通孔，通孔与腔体连通。

所述中心杆的外壁上沿其周向开设有环形凹槽，所述外筒的筒壁上沿其径向开设有圆孔，圆孔内设有压紧螺丝、弹簧、锁块，所述锁块的一端位于环形凹槽内，另一端位于圆孔内，压紧螺丝位于靠近外筒的外筒壁一端，弹簧位于锁块和压紧螺丝之间，且弹簧分别与锁块和压紧螺丝连接。

所述外筒的外筒壁上设有鱼骨状圆台。

所述通孔内设有台阶。

所述中心杆和投捞鱼头之间通过丝扣固定连接，并通过锁销锁定。

所述中心杆从下至上依次由截面为矩形的下端部、截面为梯形的第一缩径部、截面为梯形的第二缩径部和截面为矩形的第三缩径部组成，且第三缩径部的直径小于第二缩径部的直径、第二缩径部的直径小于第一缩径部的直径、第一缩径部的直径小于下端部的直径。

所述外筒的底端为圆台形底端，圆台形底端的内腔从下至上由截面为矩形的底部、截面为梯形的第四缩径部组成，且第四缩径部的直径与第一缩径部的直径一致，底部的直径与下端部的直径一致。