[发明专利]一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气系统及方法

权利要求书

1.一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气方法，其特征在于，

设置井下水力举升原位防砂除砂采油采气系统，所述井下水力举升原位防砂除砂采油采气系统包括采油采气井下系统和采油采气地面系统； 所述采油采气井下系统由井下管道模块（4）、水力举升模块（5）、井下泥砂分离模块（6）、地层液吸入模块（7）组成； 所述井下管道模块（4）由套管（401）、第一节双层管（402）、双层管变径接头（403）、双层管封隔器（404）组成，所述第一节双层管（402）由外管A（411）和内管B（412）组成，所述双层管变径接头（403）与第一节双层管（402）连接；水力举升模块（5）包括与双层管变径接头（403）连接的第二节双层管（501），与第二节双层管（501）通过第一流道变换接头（504）连接的第三节双层管（506），水动力涡轮马达（505）、污泥螺杆泵（502）、传动轴（503），第二节双层管（501）包括外管C（511）和内管D（512），其中第二节双层管（501）与双层管封隔器（404）连接，第三节双层管（506）包括外管E（513）和内管F（514），污泥螺杆泵（502）与水动力涡轮马达（505）分别安装在内管D（512）和内管F（514）内并通过传动轴（503）连接，传动轴贯（503）穿第一流道变换接头（504）；所述井下泥砂分离模块（6）包括第二流道变换接头（602）、与第三节双层管（506）通过第二流道变换接头（602）连接的第四节双层管（601）、泥砂分离器（603），第四节双层管（601）包括外管G（611）和内管H（612），所述泥砂分离器（603）安装在内管H（612）中；所述地层液吸入模块（7）包括第三流道变换接头（702）、与第四节双层管（601）通过第三流道变换接头（702）连接的第五节双层管（701）、油管连接头（703）、负压吸收器（704）、连接于负压吸收器（704）的筛管（705）、安装于筛管（705）头上的丝堵（706），所述第五节双层管（701）包括与油管连接头（703）相连接的外管I（711），与负压吸收器（704）内层通道相连的内管J（712）； 所述采油采气地面系统由动力液加压模块（1）、混合液处理模块（2）、双层管井口模块（3）组成； 所述动力液加压模块（1）包括变频控制柜（104）、动力液管线串（101）和依次安装于动力液管线串（101）上的低压液过滤器（102）、高压柱塞泵（103）、高压液过滤器（105）、动力液流量传感器（106）、流量调节阀（107）、水压传感器（108）；所述混合液处理模块（2）由储砂池（221）、储水池（216）、输油管线（209）、输气管线（211）、排液管（206）、混合液管线串（223）和依次连接混合液管线串（223）的混合液压力传感器（222）、砂液分离装置（218）、油气液分离装置（201）组成，所述双层管井口模块（3）包括动力液注入口A（301）、动力液注入口B（308）、混合液出口A（303）、混合液出口B（306）、注液管闸门A（302）、注液管闸门B（309）、油管闸门A（304）、油管闸门B（307）、井口闸门（305）；所述动力液注入口B（308）连接于动力液管线串（101），所述混合液出口A（303）连接于混合液管线串（223）；

所述采油采气方法包括以下步骤；

SⅠ、加压动力液注入过程，具体包括如下步骤： S101、变频控制柜（104）控制高压柱塞泵（103）电机的转速从而控制对动力液加压的压力； S102、高压柱塞泵（103）将储水池（216）中的动力液进行加压后，通过动力液管线串（101）将加压动力液传送到动力液注入口B（308）处； S103、加压动力液进入第一节双层管（402）外管A（411）与内管B（412）之间形成的环空，通过双层管变径接头（403）进入第二节双层管（501）外管C（511）与内管D（512）之间形成的环空； S104、加压动力液通过第一流道变换接头（504）后，由第二节双层管（501）中的外管C（511）与内管D（512）之间形成的环空进入到第三节双层管（506）内管F（514）中，水动力涡轮马达（505）在加压动力液的驱动下开始转动，同时通过传动轴（503）带动与其相连的污泥螺杆泵（502）一起转动，污泥螺杆泵（502）泵腔内产生抽吸力； S105、加压动力液通过第二流道变换接头（602）后，由第三节双层管（506）内管F（514）流至第四节双层管（601）中的外管G（611）与内管H（612）之间形成的环空； S106、加压动力液通过第三流道变换接头（702）后，由第四节双层管（601）中的外管G（611）与内管H（612）之间形成的环空进入第五节双层管（701）中的内管J（712）后进入负压吸收器（704），并形成负压抽吸力； S107、在污泥螺杆泵（502）与负压吸收器（704）的抽吸力作用下，地层液由筛管（705）进入到负压吸收器（704）并与加压动力液混合后形成混合液； SⅡ、混合液举升过程，具体包括如下步骤：S201、混合液由负压吸收器（704）的外层通道流至第五节双层管（701）外管I（711）与内管J（712）之间的环空，通过第三流道变换接头（702）后流至第四节双层管（601）内管H（612）中；S202、混合液依次通过两个串接的泥砂分离器（603）后，砂粒通过泥砂分离器（603）的出砂口排出双层管外，除砂后的混合液通过泥砂分离器（603）的出液口排出； S203、经过分离后的混合液通过第二流道变换接头（602），由第四节双层管（601）内管H（612）进入到第三节双层管（506）内管F（514）与外管E（513）之间的环空内； S204、第三节双层管（506）环空内的混合液通过第一流道变换接头（504）进入到污泥螺杆泵（502）泵腔中，通过污泥螺杆泵（502）举升至混合液出口A（303）； SⅢ、混合液地面处理过程，具体包括如下步骤： S301、混合液通过混合液管线串（223）进入砂液分离装置（218）中，对混合液中的砂粒进行再次分离；S302、分离出的砂粒通过砂液分离装置（218）排沙口（219）排至储砂池（221），除砂后的混合液进入油气液分离装置（201）； S303、经过油气液分离装置（201）分离后的油、水、气分别通过排油口（207）、排气口（212）、排液管（206）流至输油管线（209）、输气管线（211）、储水池（216）中； SⅣ、重复步骤S101-S303，完成采油采气的持续生产及动力液的循环使用。