[发明专利]一种泡沫排水采气-冲砂一体化装置及其工艺

说明书

本发明公开一种泡沫排水采气‑冲砂一体化装置及其工艺，涉及油气开发技术领域；所述装置设置在原油管内，包括从内到外依次设置的连续油管、环空管；所述环空管伸入水平井段且长度低于所述连续油管；所述连接油管外接盛装有冲砂液的容器；所述环空管外接盛装有排水泡沫剂的容器。本发明还公开一种泡沫排水采气‑冲砂一体化工艺。本发明在原油管中设置环空管和连续油管，并在连续油管的前端安装旋流喷射装置达到同时排水、采气、冲砂的作用，实现采气水平井的排水、采气、冲砂一体化，使天然气井在排水采气过程中，不易出现砂石沉积堵管的情况，减少排水、采气、冲砂成本，提高采气效率。

技术领域

本发明属于油气开发技术领域，具体涉及一种泡沫排水采气-冲砂一体化装置及其工艺。

背景技术

天然气井的生产总是伴随着盐水、碳氢液体的产生，这些液体是以小滴形态由天然气携带到地面。当气藏压力降低时，由于天然气产生发的携带力不足以把液滴带到地面，液体就在井筒内沉积。积液使回压升高，影响产能，甚至淹死气井。随着气井大规模地减产，低产气井的数量会越来越多，目前，大部分低产气井存在的突出问题就是气井产气量不能满足最小携液流量的要求，使得气井井底即井筒内产生积液，导致气井无法正常生产。

同时，经过多次注采循环后，随着天然气井中天然气的采集和地层水侵蚀，会产生大量大砂石，导致油管堵塞，影响排水采气，需要定期冲砂疏通。目前，排水采气和冲砂分别采用不同的装置实现，因此，在发生砂石堵管时，需要更换或者增加冲砂装置，其工序复杂，停产时间较长。特别是采用连续油管进行排水冲砂时，由于连续油管难以取出，更换或者加设冲砂装置的难度大，成本高，停产关井时间长，严重影响天然气井产量。

发明内容

本发明针对目前采气井积液后排水冲砂需要设置不同的装置设备提供了一种排水采气-冲砂一体化装置，在原油管中设置环空管和连续油管，并在连续油管的前端安装旋流喷射装置达到同时排水、采气、冲砂的作用，实现采气水平井的排水、采气、冲砂一体化，使天然气井在排水采气过程中，不易出现砂石沉积堵管的情况，减少排水、采气、冲砂成本，提高采气效率。

本发明还公开了一种排水采气-冲砂一体化工艺，通过在排水采气阶段和冲砂阶段在环空管和连续油管通入不同的流体，同时实现排水采气和冲砂。

本发明的具体技术方案为：一种泡沫排水采气-冲砂一体化装置，设置在原油管内，包括从内到外依次设置的连续油管、环空管；所述环空管伸入水平井段且长度低于所述连续油管；所述连接油管外接盛装有冲砂液的容器，注入和喷射冲砂液；所述环空管外接盛装有排水泡沫剂的容器，注入排水泡沫剂。

在上述技术方案中，在原油管中设置环空管和连续油管，连接排水泡沫剂和冲砂液，同时起到排水、采气、冲砂的作用，实现采气水平井的排水、采气、冲砂一体化，使天然气井在排水采气过程中，不易出现砂石沉积堵管的情况，减少排水、采气、冲砂成本，提高采气效率。

进一步地，所述连续油管伸入水平井段的一端设置有旋流喷射装置；

所述旋流喷射装置包括内径逐渐减小且呈弧形的锥形喷嘴和至少两个设置在锥形喷嘴内表面且相互平行的的弧形导流板；所述旋流喷射装置与所述连接油管转动连接，且所述旋流喷射装置可沿所述连接油管的轴线自由转动；所述弧形导流板沿连续油管的轴线环形阵列。通过冲砂液冲击弧形的导流板，实现锥形喷嘴的旋转，实现锥形喷嘴喷射旋流冲砂液，无需另外设置锥形喷嘴的驱动装置。

需要说明的是，所述连续油管连接锥形喷嘴的一端水平设置的水平井段，且所述锥形喷嘴与所述连续油管连接的一端内径大于所述连续油管，所述连续油管内的流体沿所述锥形喷嘴的内壁切线进入所述锥形喷嘴，使锥形喷嘴的内部收到的冲击力不同，且在流体随着导流板流动的过程中，使锥形喷嘴的受力更加不均匀，使其锥形喷嘴在不均匀的受力作用下快速转动。