[实用新型]一种气井智能柱塞排采装置

说明书

本实用新型提出一种气井智能柱塞排采装置，包括从上往下依次安装的打捞头、上弹块、上连接筒、下弹块、下连接筒和液氮存储筒，打捞头下部与上连接筒上部分别通过销钉与上弹块基体的上下两端相连，上弹块与上弹块基体之间通过弹簧销子安设数根上弹簧，上连接筒下部与下连接筒上部分别通过销钉与下弹块基体的上下两端相连，下弹块与下弹块基体之间通过弹簧销子安设数根下弹簧，下连接筒底端设有氮气喷口，液氮存储筒外壁紧贴上弹块基体、上连接筒、下弹块基体及下连接筒的内壁安设，液氮存储筒顶部安设单向阀，底部安设开度可调开关装置，本实用新型通过控制液氮喷出，提高柱塞排采能力，从而实现气井稳定生产。

技术领域

本实用新型属于天然气开发的技术领域，尤其涉及一种气井智能柱塞排采装置。

背景技术

随着气井开采时间的延长，气井产量将因地层供给能力的不足而出现下降，使井筒内气体流速降低而无法携带出井底存在的积液，最终出现水淹现象，从而使气井被迫关井，对气井效益开发产生极大的影响。气井排水采气工艺有很多种，分别适应于气井不同生产阶段，其中柱塞排采工艺可以充分利用地层能量，延长气井自喷周期，且一次性投入少及后期维护成本低，是一种被广泛使用的工艺技术。由于前期压裂改造需要，在页岩气井的井口均安装了大通径闸板阀，在完井管柱上也均安装了密封工作筒，特殊的井筒结构，使在实施柱塞气举时面临三个问题：一是井口存在扩径，柱塞在运行至井口时会失去扶正，导致偏心，传统的柱塞会无法到达井口捕集装置甚至无法再运行会油管内，导致柱塞气举中断或失效；二是井内存在缩径，常规能够在光油管内运行的刚性柱塞无法通过缩径，甚至发生事故，即使对柱塞进行了可收缩改进，也同样会导致在柱塞通过密封工作筒时发生大量的漏失，使柱塞气举失去意义；三是当地层能量降低，井筒积液超过柱塞上端面较多时，单纯依靠地层能量不足以上顶柱塞及其上端液柱，需要额外的措施对气井进行激活。上述的若干问题导致使用常规柱塞无法满足页岩气井的工作要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种气井智能柱塞排采装置，可有效延长气井实施柱塞气井的有效期。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种气井智能柱塞排采装置，其特征在于，包括从上往下依次安装的打捞头、上弹块、上连接筒、下弹块、下连接筒和液氮存储筒，所述打捞头下部与所述上连接筒上部分别通过销钉与上弹块基体的上下两端相连，所述上弹块的上下两端分别与打捞头底端及上连接筒顶端相连，上弹块与上弹块基体之间通过弹簧销子安设数根上弹簧，上连接筒下部与所述下连接筒上部分别通过销钉与下弹块基体的上下两端相连，所述下弹块的上下两端分别与上连接筒底端及下连接筒顶端相连，下弹块与下弹块基体之间通过弹簧销子安设数根下弹簧，下连接筒底端设有氮气喷口，所述液氮存储筒外壁紧贴上弹块基体、上连接筒、下弹块基体及下连接筒的内壁安设，液氮存储筒顶部安设单向阀，底部安设开度可调开关装置。

按上述方案，所述开度可调开关装置包括压力传感器、速度传感器、PLC控制器和电动阀，所述压力传感器和速度传感器的输出端均与PLC控制器的输入端相连，所述电动阀与PLC控制器的输出端相连。

按上述方案，所述氮气喷口为锥筒结构。

按上述方案，所述上、下弹块均为中间外凸的弧形弹性环片，上、下弹块的两端均设有凸耳，所述打捞头底端、上连接筒的两端及下连接筒的顶端均设有台阶部，所述凸耳和台阶部相配置卡接。

一种气井智能柱塞排采施工方法，其特征在于，包括如下步骤:

当地层压力降低时，柱塞上部液面过高致使柱塞不能有效上行，压力传感器、速度传感器将信号传送给PLC控制器，PLC控制器控制电动阀阀门开启，氮气从氮气喷口喷出，提高柱塞上行的推力，当氮气在气举过程中消耗完时，起出柱塞，注入适量液氮后，再次投入使用。