[发明专利]控压气举排水采气设备及方法

权利要求书

1.一种控压气举排水采气设备，所述控压气举排水采气设备用于采集地层气，其特征在于，所述控压气举排水采气设备包括用于埋设于气井内的、彼此嵌套配置的内层管(11)、中间管(9)以及外层管(8)，

所述内层管(11)的内部的第一空间与气压源(1)以及气液分离装置(6)连通，

所述内层管(11)和所述中间管(9)之间包围的第二空间与所述气压源(1)以及所述气液分离装置(6)连通，并且

所述中间管(9)与所述外层管(8)之间包围的第三空间与所述地层气的采集通道连通，

其中，所述第一空间与所述第二空间能够实现单向导通，所述第二空间与所述第三空间能够实现双向导通，

所述内层管(11)设置有气举阀(7)和根据所述第二空间中的压力进行开闭的压力控制阀(13)，

所述压力控制阀(13)与所述气压源(1)连接，并且能够控制所述气压源(1)的工作。

2.根据权利要求1所述的控压气举排水采气设备，其特征在于，在所述内层管(11)的底部设置用于实现从所述第二空间向所述第一空间单向导通的单流阀(14)，并且

在所述内层管(11)的底部设置有位于所述单流阀的下方的、用于过滤杂质的第一筛管(15)，在所述第一筛管(15)的下方设置有尾堵件(16)。

3.根据权利要求1所述的控压气举排水采气设备，其特征在于，在所述中间管(9)的底部设置有用于实现所述第二空间与所述第三空间的双向导通的双向阀(17)，并且

在所述中间管(9)的底部设置有位于所述双向阀的下方的、用于过滤杂质的第二筛管(18)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控压气举排水采气设备，其特征在于，所述内层管(11)、所述中间管(9)和所述外层管(8)同心配置，

在气井口处，设置有用于固定所述内层管(11)且与所述内层管(11)连通的第一管挂(4)和/或设置有用于固定所述中间管(9)且与所述中间管(9)连通的第二管挂(5)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的控压气举排水采气设备，其特征在于，

在竖直高度方向上，所述中间管(9)的底部和所述外层管(8)的底部均位于包含所述地层气的地层(12)的下方。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的控压气举排水采气设备，其特征在于，在所述内层管(11)上，从上至下依次配置有所述气举阀(7)和所述压力控制阀(13)。

7.一种控压气举排水采气方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-6中任一项所述的控压气举排水采气设备，所述方法包括如下阶段：

a.排水降压阶段，在所述第一空间、所述第二空间和所述第三空间处于充满井液(10)的初始状态下，利用所述气压源(1)向所述第二空间输入动力气，通过所述气举阀(7)从所述第一空间持续气举所述井液(10)，

在本阶段中，所述第三空间内的井液(10)进入所述第二空间，所述第二空间内的井液(10)进入所述第一空间，所述第一空间内的井液(10)逐步被气举并输出到所述气液分离装置(6)；

b.排水采气阶段，经过所述排水降压阶段之后，利用所述气压源(1)继续向所述第二空间输入所述动力气，随着所述第三空间的压力的降低，包含水和地层气的地层(12)中的流体进入所述第三空间，

所述中间管(9)的底部和所述外层管(8)的底部均位于所述地层(12)的下方，所述地层气进入所述第三空间并向上产出，所述水进入所述第三空间形成所述井液(10)，该井液(10)向下进入所述第二空间并由所述第二空间进入所述第一空间、进而被气举输出；

c.连续排采阶段，经过所述排水采气阶段之后，利用所述气压源(1)向所述第一空间输入所述动力气，利用所述压力控制阀(13)和所述气压源(1)维持所述第一空间和第二空间内的预定压力，由所述第二空间排出所述井液(10)并从所述第三空间采集所述地层气。