[发明专利]一种适用于柱塞气举排水采气的井口装置及其操作方法

说明书

本发明提供了一种适用于柱塞气举排水采气的井口装置及其操作方法，它包括采气树，采气树的顶部连接安装有捕捉器的防喷管，防喷管与所述采气树之间并联输气单元，输气单元至少包括气动薄膜阀，气动薄膜阀贴近地面。本发明的井口装置去掉了现有井口装置内的高密封取样阀，减少了套管压力变送器和油管压力变送器的数量，进而减少了柱塞气举排水采气装置的制造成本，降低了采气井口工艺管线制造难度，并且将原气动薄膜阀的安装位置改变，将气动薄膜阀安装至地面管线，气动薄膜阀根据柱塞的上下往复运动而打开或关闭，由于针阀和油管压力表均在气动薄膜阀的上游，因此可以根据气井情况调整针阀开度，并实时监测油井压力。

技术领域

本发明属于天然气开采技术领域，具体涉及一种适用于柱塞气举排水采气的井口装置及其操作方法。

背景技术

柱塞气举排水采气法是天然气开采中常用的排水采气工艺，其主要是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不需其它动力设备、生产成本低，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。

目前，适用于柱塞气举排水采气的井口装置主要由卡定器、控制法兰、套管压力变送器一、套管压力变送器二、高密封取样阀、油管压力变送器、捕捉器、防喷帽组件、防喷管组件、柱塞、气动薄膜阀等组成。其工作原理为：柱塞靠自重落入卡定器上端，需要采气时，套管气通过控制法兰组件经控制法兰内的过滤器过滤后进入气动薄膜阀将阀门打开（此时低压管线压力趋于零），油管内的井下气体在高压差状态下推动柱塞上行，柱塞带动井下积液排出井口，高压气体持续排出即可进行采气作业；当气量不足时用控制法兰组件过滤的套管气关闭气动薄膜阀，柱塞下行至卡定器；此时即完成一个周期的采气流程。

然而，现有的适用于柱塞气举排水采气的井口装置结构复杂，制造难度和制造成本都偏高，同时也增大了现场安装难度，进而影响安装进度。

发明内容

本发明实施方式提供了一种适用于柱塞气举排水采气的井口装置及其操作方法，其目的是简化现有适用于柱塞气举排水采气的井口装置，解决现有适用于柱塞气举排水采气的井口装置存在的结构复杂、制造难度高和安装难度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于柱塞气举排水采气的井口装置，它包括采气树，采气树的顶部连接安装有捕捉器的防喷管，所述防喷管与所述采气树之间并联输气单元，输气单元至少包括气动薄膜阀，所述气动薄膜阀贴近地面。

进一步地，所述采气树至少包括大四通和小四通，两个四通分别具有上下左右四个管口，其中大四通的下管口用于连接井口法兰，大四通的左管口通过法兰连接左翼管道，左翼管道上安装有一个套管压力变送器，大四通的右管口通过右翼管道接通于输气单元，大四通的上管口通过管道接通于小四通的下管口，小四通的左管口封闭，小四通的上管口接通于防喷管的底端，防喷管的顶端是防喷帽，防喷管的管身和小四通的右管口均通过管道接通于输气单元。

进一步地，所述输气单元由两部分组成，分别是输气单元一和含有气动薄膜阀的输气单元二；

其中输气单元一包括一根竖直管道和三根并联的水平管道，三根水平管道自上至下分别是上部水平管道、中部水平管道和下部水平管道，所述上部水平管道的一端接通于防喷管的管身，上部水平管道的另一端通过弯管接通于竖直管道的一端部；中部水平管道的一端通过管道接通于小四通的右管口，中部水平管道的另一端通过三通接入竖直管道；下部水平管道的一端通过右翼管道接通于大四通的右管口，下部水平管道的另一端通过弯管接通于竖直管道的另一端部；

三根水平管道内的介质在竖直管道汇合后输入至输气单元二。

优选地，所述防喷管的管身通过变径接头接通于上部水平管道的端部。

进一步地，所述输气单元二包括依次串接的第一管道、针阀、第二管道、弯管、第三管道、第四管道、高压短接、第五管道和低压输气管道；