[发明专利]一种气井自动控水装置

说明书

本发明公开了一种气井自动控水装置，主要由阀体、阀体盖、阀芯、杠杆关闭装置四个部分组成，杠杆关闭装置包括杠杆、L型杠杆支撑架、杠杆支撑旋转轴、挡块以及浮球组成。本发明基于气水物性差异及力学理论进行设计，该装置带有可动构件，能根据进入自动控水装置内的水气比的变化情况及时地进行限流及关闭作用，可用来均衡产气剖面，延缓底水脊进，延长气井寿命，提高产气量及采收率。

技术领域

本发明涉及油气田开发控水工具技术领域。更具体地，本发明涉及基于气水物性差异及力学理论，可用来均衡产气剖面，延缓底水脊进，延长气井寿命，提高产气量及采收率。

背景技术

相对于直井来说，水平井具有采气指数高、生产压差小且无水采气期长等优势，水平井等复杂结构井成为开发气藏特别是非常规气藏的最主要方式，但水平井也暴露出一些问题。

由于水平井与地下流体接触面积大，其钻遇水层的概率也同样增大，底水脊进情况缩短了气藏的无水采气期，会导致水平井投产一段时间后，出现水气比迅速上升甚至部分气井会由于出水严重导致被迫关井停产的情况，严重影响了气井产量和气田采收率。现在针对出水油井和气井的控水方法也做了很多研究，但是由于气水两相在井筒中的流态变化情况复杂，现在针对于出水气井却没有像油井一样较为成熟的控水工具的设计及研究。

为此，根据气水物性差异及力学理论，设计出了一种气井自动控水装置，该装置带有可动构件，能根据出水气井的水气比的变化情况能及时地进行限流及关闭作用，延长气井寿命，提高产气量及采收率。

发明内容

本发明提供一种气井自动控水装置，该控水装置可以延缓气井见水时间，当水过多时，装置可以及时地进行关闭，以延长气井的寿命。

在一个实施方案中，一种气井自动控水装置，其特征在于，它主要包括：阀体(1)、阀体盖(2)、阀芯(3)、杠杆关闭装置(4)四个部分。

所述阀体(1)上设置有切向入口(5)和出气口(6)，切向入口(5)方向与阀芯(3)内壁圆弧所在的圆相切，出气口(6)与阀体(1)底部的第二旋流腔室(7)连通，阀体(1)底部的外壁上有螺纹(8)，用于连接油管，阀体(1)内部有阀芯(3)和杠杆关闭装置(4)，阀芯(3)内部通过气体流道(9)和第二旋流腔室(7)与出气口(6)进行连通，杠杆装置(4)安装在阀体(1)内壁上。

所述阀体盖(2)的两端通过螺丝(10)与阀体(1)的上部相连。

所述阀芯(3)上设置有出水孔(11)，连通阀芯(3)内部的第一旋流腔室(12)与气体流道(9)，阀芯(3)顶部设置有通向气体流道(9)的第一旋流腔室出口(13)。

所述杠杆关闭装置(4)包括杠杆(14)、L型杠杆支撑架(15)、杠杆支撑旋转轴(16)，挡块(17)以及浮球(18)，L型杠杆支撑架(15)一端设置在阀体(1)内壁面，在切向入口(5)下面的位置，另一端通过杠杆支撑旋转轴(16)与杠杆(14)相连接，杠杆支撑旋转轴(16)在杠杆(14)中间位置，L型杠杆支撑架(15)起到支撑杠杆(14)的作用，挡块(17)设置在杠杆(14)的一端靠近阀体(1)内壁一侧，杠杆(14)另一端设置为浮球(18)，挡块(17)由两部分组成，左半部分为金属，右半部分为可以形变的橡胶材料，挡块(17)整体与阀体(1)内壁保持贴合。

应注意的是：俯视装置时，要求所述切向入口(5)方向与阀芯(3)内壁的圆弧所在的圆为相切关系。

同时应注意的是：所述阀芯(3)上的出水孔(11)的截面形状为圆形、矩形等形状，出水孔(11)截面面积小于切向入口(5)截面面积，水平高度低于切向入口(5)的水平高度。