[发明专利]一种油气采集装置、管柱及油气采集方法

说明书

本发明提供的油气采集装置、方法及其管柱。管柱包括外套管、分隔管和携液管；形成液气分离腔、连通腔和携液腔。在开关井过程中，油气藏产出的气液聚集在液气分离腔中，并在其中气液分离。分隔管和携液管之间形成连通腔，携液管内形成携液腔；液气分离腔与连通腔通过第一中间通道相通，其连通处位于井下液面以上，并将液气分离腔气体引入到连通腔中；携液腔中设置气液混合室，气液混合室通过携液管管壁中气体分配孔与所述连通腔相通，连通腔底部封闭；进入连通腔气体通过携液管管壁中气体分配孔进入所述气液混合室；在其中形成气液混合物，匹配携液管管径，实施排液操作或油气采集。避免液柱段塞的形成及其不利影响。

技术领域

本发明涉及油气田及煤层气开采领域的积液排出技术，尤其涉及一种油气采集装置的管柱，包括该管柱的油气采集装置，还涉及利用该油气采集装置的油气采集方法。

背景技术

在油气田及煤层气的开采过程中，井筒积液是制约油气井稳产与高产的主要问题之一。为了保证油、气井正常生产，就需要将井筒中的积液及时排出，尤其是高产液井。积液不能及时排出将严重影响油气产量，导致油气井产出比低，经济效益差。这就需要采用适当的方式将井筒积液排出。

现行的排液采油气技术应用量较大有：泡排携液采气技术、柱塞排水采气技术等。这些技术的主要相对缺点是携液量较小，携液能力较差，仅适用于产液量较小的气井，不能适用于高产液气井。

适用于高产液气井的技术主要有：机抽排液、电潜泵排液、螺杆泵排液等，但这些技术的最大缺点是，由于结构复杂，且需要对井下设备进行维护处理，导致检修频繁，大约1年左右就需要检修，检修成本较高；同时，检修频繁导致对油气藏有较大的影响，检修后恢复气井生产难度较大，降低气井产出比，成本回收难或回收慢。

由于小直径的管道(简称：小径管)携液能力较好，但由于管径较小，同样的气体更容易将小径管的液体分段，形成液柱段塞，液柱段塞摩擦阻力较大，导致积液上行缓慢；积液上行缓慢又进一步累加了小径管中已有的液柱高度，进而减少通过小径管的排液量。因此，利用小径管进行排液，还容易导致开井时间缩短，关井时间延长，进行影响了油气井的产量。

因此，如何解决小径管液柱段塞的不利问题，发挥小径管携液能力较好的优点，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种油气采集装置的管柱，利用该管柱，可以解决小直径管液柱段塞的不利问题，发挥小直径管携液能力较好的优点，提高排液效率。

本发明的第二个目的是提供一种包括上述管柱的油气采集装置。

本发明的第三个目的是提供一种利用上述油气采集装置的油气采集方法。

本发明提供的油气采集装置的管柱，包括由外向内设置的外套管、分隔管和携液管；所述外套管和分隔管之间形成液气分离腔，这样在开井或关井过程中，油气藏产出的气液聚集在液气分离腔中，液气分离腔深度上可能有数百米或数千米，即形成较大的空间；在液气分离腔中，由于气体和液体密度相差很大，气体和液体就容易分离，气体向上移动，液体在底部沉积，形成气液分离。所述分隔管和携液管之间形成连通腔，所述携液管内形成携液腔；

所述液气分离腔与连通腔通过第一中间通道相通，所述第一中间通道与所述分离腔连通处位于井下液面以上，这样就可以将所述液气分离腔的气体引入到所述连通腔中；所述携液腔中设置至少一个气液混合室，所述气液混合室通过所述携液管管壁中气体分配孔与所述连通腔相通，且所述连通腔底部封闭；这样，进入连通腔的气体就可以通过所述携液管管壁中气体分配孔进入所述气液混合室；同时，所述携液管中间孔的下开口通至所述井下液面以下，液体可以通过携液管进入气液混合室，并在气液混合室中形成最佳气液比的气液混合物，匹配携液管的管径，可以发挥携液管的携液能力，实施排液操作或油气采集。通过气体分配孔和携液管可以控制气液比，进而避免液柱段塞的形成，进而避免液柱段塞产生的不利影响，实现本发明的目的。