[发明专利]一种天然气井超音速喷管雾化排水采气装置和方法

摘要

本发明公开了一种天然气井超音速喷管雾化排水采气装置和方法，该装置包括设置在井筒管壁上的超音速喷管，该超音速喷管的中心从下至上依次为超音速喷管渐缩管、超音速喷管喉部以及超音速喷管渐扩管；其中，超音速喷管通过超音速喷管固定和密封装置设置在井筒管壁上，且超音速喷管位于井筒底部液面之上。本发明超音速喷管能够将井筒内天然气连同携带的水达到超音速流动，且天然气流速可以达到6倍音速。在这种超音速流动中，液体被剪切和撕裂成极其微小的液滴，液滴以雾化方式和天然气均匀混合在一起而被排出井筒，进而依靠天然气自身能量就可以持续稳定地将水完全排出。本发明解决了气井排水采气难题，对天然气生产具有重大的经济价值。

主权项

一种天然气井超音速喷管雾化排水采气装置，其特征在于，包括设置在井筒管壁(1)上的超音速喷管(3)，该超音速喷管(3)的中心从下至上依次为超音速喷管渐缩管(4)、超音速喷管喉部(5)以及超音速喷管渐扩管(6)；其中，超音速喷管(3)通过超音速喷管固定和密封装置(2)设置在井筒管壁(1)上，且超音速喷管(3)位于井筒底部液面之上；其中，超音速喷管(3)的具体结构如下：d1/d2＞4；d3/d2＞5；d2由气井设计流量大小来定，在10万方/日流量以下时，d2＝1.0毫米；在10万方/日流量以上时，L1＝0.3*L0；L2＝0.25*L0；L3＝0.45*L0；L0和d0取决于天然气流量和井筒直径，在10万方/日流量以下时，L0＝25毫米，d0＝15毫米；在10万方/日流量以上时，其中，d0为超音速喷管(3)的外径，d1为超音速喷管渐缩管(4)处的最大直径，d2为超音速喷管喉部(5)的直径，d3为超音速喷管渐扩管(6)处的最大直径，L0为超音速喷管(3)的高度，L1为超音速喷管渐缩管(4)处的高度，L2为超音速喷管喉部(5)的高度，L3为超音速喷管渐扩管(6)处的高度。