本發(fā)明涉及油氣井開采，特別涉及一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

1、在深層氣井開采過程中，隨著地層壓力的逐漸下降和出水量的增加，產(chǎn)氣對井底積水的攜帶清除作用逐漸減弱，導(dǎo)致因井底積水產(chǎn)氣量降低或停產(chǎn)，尤其是對于不宜起出井內(nèi)已有采氣管柱的深井、超深井、易水鎖井、高含腐蝕與有毒氣體的井，受井內(nèi)生產(chǎn)管柱內(nèi)通徑、井底積水深度、地層壓力等因素的制約，現(xiàn)有的排水解堵技術(shù)，如泡排、柱塞排、氣舉、潛油電泵排、潛油螺桿泵、有桿泵排等已難以適應(yīng)這類井中后期開發(fā)階段的需求，部分井逐漸處于低產(chǎn)低效或被迫關(guān)井狀態(tài)，需要新的更加經(jīng)濟有效的免動井內(nèi)已有生產(chǎn)管柱進行排水采氣的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置及使用方法，通過多級接力射流舉升管柱內(nèi)的液體，將井底積水排至地面，以有效降低井底回壓并解除水堵及水鎖，恢復(fù)氣井產(chǎn)能。

2、本發(fā)明提到的一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置，其技術(shù)方案是：包括套管、油管和反循環(huán)排水泵，其中，在油管內(nèi)通過小徑油管連接下入壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵，壓控開關(guān)射流抽吸泵位于油氣井的中上部，反循環(huán)排水泵位于油氣井的下部，在反循環(huán)排水泵的下方安裝封隔器，底部安裝單流閥；所述壓控開關(guān)射流抽吸泵包括浮動式泵芯、泵筒、第一彈簧、滑套，在泵筒內(nèi)安裝浮動式泵芯，泵筒的外部設(shè)有第一彈簧和滑套，通過滑套實現(xiàn)對混合液出口的開關(guān)控制；通過向小徑油管注入高壓氣體，將壓控開關(guān)射流抽吸泵上部管柱內(nèi)的水排出，排空后滑套移動將混合液出口關(guān)閉；再通過向套管和油管之間的環(huán)空注入高壓氣體，將反循環(huán)排水泵上部的管柱內(nèi)的水排出。

3、優(yōu)選的，上述的壓控開關(guān)射流抽吸泵還包括第一噴嘴、第一喉管、進液閥，所述泵筒的內(nèi)壁上部設(shè)有支撐臺階，與浮動式泵芯的上部凸起配合連接，在浮動式泵芯的頂部安裝有第一打撈頭，浮動式泵芯的上側(cè)安裝第一進口，浮動式泵芯的下部設(shè)有第一噴嘴，第一噴嘴的下方設(shè)有第一喉管，第一喉管的下部連通擴散腔，擴散腔的下部設(shè)有混合液出口，在泵筒的下端安裝進液閥。

4、優(yōu)選的，上述的反循環(huán)排水泵包括泵體、第二喉管、第二噴嘴、第二動力液入口，所述泵體的下側(cè)設(shè)有第二動力液入口，第二動力液入口連通到泵體內(nèi)腔的第二噴嘴，第二噴嘴的上方設(shè)有第二喉管，泵體的頂部設(shè)有排液口，泵體的底部為進液口，進液口的外側(cè)安裝有第二皮碗。

5、本發(fā)明提到的另一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置，其技術(shù)方案是：所述的浮動式泵芯包括環(huán)噴柱體、環(huán)喉柱體、第二打撈頭、支撐柱體、定位柱體，所述第二打撈頭的下部連接環(huán)噴柱體，環(huán)噴柱體的下部通過環(huán)喉柱體連接支撐柱體，支撐柱體的下端設(shè)有定位柱體；環(huán)噴柱體的外徑大于環(huán)喉柱體的外徑，支撐柱體的外徑大于定位柱體的外徑。

6、優(yōu)選的，上述的環(huán)噴柱體與泵筒的內(nèi)壁形成環(huán)噴結(jié)構(gòu)的第一噴嘴，環(huán)喉柱體與泵筒的內(nèi)壁形成環(huán)噴結(jié)構(gòu)的第一喉管，第一喉管的下方設(shè)有擴散腔，在泵筒的內(nèi)壁一側(cè)設(shè)有進液通道，進液通道的下端連接地層液入口，上端連通到環(huán)噴結(jié)構(gòu)的第一噴嘴下部，地層液與來自上方的動力液混合后，經(jīng)過第一喉管、擴散腔后，沿著泵筒外壁設(shè)有的混合液出口排出。

7、本發(fā)明提到的另一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置，其技術(shù)方案是：壓控開關(guān)射流抽吸泵與反循環(huán)排水泵之間的小徑油管上安裝單向壓控泄流器。

8、優(yōu)選的，上述的單向壓控泄流器包括泄流器主體、內(nèi)滑套、泄流孔、第二彈簧、上接頭、下接頭，所述泄流器主體的上端設(shè)有上接頭，下端設(shè)有下接頭，所述泄流器主體的中上部設(shè)有泄流孔，在泄流器主體的內(nèi)腔設(shè)有內(nèi)滑套和第二彈簧，所述內(nèi)滑套的下端連接第二彈簧，所述內(nèi)滑套的下部設(shè)有凸臺結(jié)構(gòu)。

9、優(yōu)選的，上述的泄流器主體的內(nèi)壁的上部內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，在泄流器主體的內(nèi)壁的下部設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)，調(diào)節(jié)環(huán)的上部與第二彈簧的下端連接。

10、本發(fā)明提到的深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置的使用方法，包括以下過程：

11、第一，在油管內(nèi)通過小徑油管連接下入壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵，壓控開關(guān)射流抽吸泵位于油氣井的中上部，反循環(huán)排水泵位于油氣井的下部，并坐封封隔器；

12、第二，調(diào)整井口及地面注氣流程，向小徑油管內(nèi)注入高壓氣體，高壓氣體沿著第一進口進入壓控開關(guān)射流抽吸泵的浮動式泵芯，再沿著第一噴嘴噴出，帶動從進液閥進入的液體在第一喉管氣液混合，并沿著擴散腔向下經(jīng)過混合液出口排出到浮動式泵芯與泵筒之間的環(huán)空，滑套開啟，再通過泵筒外壁的混合液出口排出到小徑油管與油管之間的環(huán)空，氣液混合物向上舉升到地面，直至排空小徑油管與油管之間的環(huán)空，從而實現(xiàn)壓控開關(guān)射流抽吸泵上部的液體排空；排空后滑套在第一彈簧的作用下移動將混合液出口關(guān)閉；

13、第三，再通過地面注氣流程向油管與小徑油管之間的環(huán)空注入高壓氣體，高壓氣體繼續(xù)推動位于壓控開關(guān)射流抽吸泵下方的油管與小徑油管之間的環(huán)空的液體向下移動，并通過深井處的反循環(huán)排水泵的第二動力液入口進入到第二噴嘴噴出，帶動進液口處的地層液體混合，并沿著第二喉管向上通過排液口排出，混合液體沿著小徑油管向上，經(jīng)過壓控開關(guān)射流抽吸泵的進液閥進入到泵筒內(nèi)，此時，滑套處于關(guān)閉狀態(tài)，液體混合物沿著泵筒和浮動式泵芯向上排出，直至排出到地面，完成油管內(nèi)腔的液體的全部替出；

14、第四，此時停止注入高壓氣體，由于油管內(nèi)腔的液體的全部排空，在產(chǎn)氣地層的壓力作用下，產(chǎn)氣頂開單流閥沿油管產(chǎn)出到地面，恢復(fù)深井的采氣生產(chǎn)。

15、本發(fā)明提到的另一種深井采氣管柱內(nèi)射流排水裝置的使用方法，包括以下過程：

16、第一，在油管內(nèi)通過小徑油管連接下入壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵，壓控開關(guān)射流抽吸泵位于油氣井的中上部，反循環(huán)排水泵位于油氣井的下部，并坐封封隔器；

17、第二，調(diào)整井口及地面注氣流程，向小徑油管內(nèi)注入高壓氣體，高壓氣體沿著第一進口進入壓控開關(guān)射流抽吸泵的浮動式泵芯，再沿著第一噴嘴噴出，帶動從進液閥進入的液體在第一喉管氣液混合，并沿著擴散腔向下經(jīng)過混合液出口排出到浮動式泵芯與泵筒之間的環(huán)空，滑套開啟，再通過泵筒外壁的混合液出口排出到小徑油管與油管之間的環(huán)空，氣液混合物向上舉升到地面，直至排空小徑油管與油管之間的環(huán)空，從而實現(xiàn)壓控開關(guān)射流抽吸泵上部的液體排空；排空后滑套在第一彈簧的作用下移動將混合液出口關(guān)閉；

18、第三，通過地面注氣流程向油管與小徑油管之間的環(huán)空注入高壓氣體，高壓氣體繼續(xù)推動位于壓控開關(guān)射流抽吸泵下方的油管與小徑油管之間的環(huán)空的液體向下移動，并通過單向壓控泄流器的泄流孔進入，并推動內(nèi)滑套開啟，高壓氣體推動單向壓控泄流器上方的小徑油管內(nèi)腔的液體向上排出，并經(jīng)過壓控開關(guān)射流抽吸泵的進液閥進入到泵筒內(nèi)，此時，滑套處于關(guān)閉狀態(tài)，液體混合物沿著泵筒和浮動式泵芯向上排出，直至排出到地面，完成單向壓控泄流器上方的油管和小徑油管內(nèi)腔的液體的替出；

19、第四，再通過地面注氣流程向油管與小徑油管之間的環(huán)空注入高壓氣體，高壓氣體繼續(xù)推動位于壓控開關(guān)射流抽吸泵下方的油管與小徑油管之間的環(huán)空的液體向下移動，并通過深井處的反循環(huán)排水泵的第二動力液入口進入到第二噴嘴噴出，帶動進液口處的地層液體混合，并沿著第二喉管向上通過排液口排出，混合液體沿著小徑油管向上，經(jīng)過單向壓控泄流器的下接頭向上，此時內(nèi)滑套處于關(guān)閉狀態(tài)，液體混合物沿著泄流器主體的內(nèi)腔向上排出，再繼續(xù)沿著小徑油管向上，經(jīng)過壓控開關(guān)射流抽吸泵的進液閥進入到泵筒內(nèi)，此時，滑套處于關(guān)閉狀態(tài)，液體混合物沿著泵筒和浮動式泵芯向上排出，直至排出到地面，完成油管內(nèi)腔的液體的全部替出；

20、第五，此時停止注入高壓氣體，由于油管內(nèi)腔的液體的全部排空，在產(chǎn)氣地層的壓力作用下，產(chǎn)氣頂開單流閥沿油管產(chǎn)出到地面，恢復(fù)深井的采氣生產(chǎn)。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果具體如下：

22、本發(fā)明在不必動用氣井已有采氣管柱的前提下，采用小徑油管連接下入壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵，通入高壓氣體將壓控開關(guān)射流抽吸泵上部的管柱的水排空，再通入高壓氣體將反循環(huán)排水泵上部的管柱的水替出，從而恢復(fù)深井的采氣生產(chǎn)，則可以在免動井下管柱的條件下實現(xiàn)深層氣井的排水與采氣交替循環(huán)；在原采氣管柱內(nèi)下入排水管柱后的新產(chǎn)氣流道截面積橫縮小，更有利于提高氣體對井下出水的攜帶與托舉效能，可以大幅度提高其自排水能力，減緩了井底積水；

23、二、另外，采用上粗下細(xì)的浮動式泵芯，可以在反洗的時候使浮動式泵芯可以向上浮動一點位置，從而使反洗的流道變大了，減少浮動式泵芯的阻力，從而保證了反洗的速度加快，也降低了反洗施工的壓力；

24、三、本發(fā)明采用的壓控開關(guān)射流抽吸泵還可以設(shè)計為環(huán)噴結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)新穎、液氣流動阻力小，射流泵的浮動式泵芯易于投撈，操作管理便捷，成本低，也有利于提高氣井的免修期；

25、四、本發(fā)明在壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵之間增加單向壓控泄流器，可以將壓控開關(guān)射流抽吸泵和反循環(huán)排水泵之間的液體分兩次排出，降低了能耗；

26、五、本發(fā)明既可用于深層氣井，比如大于3500米的井，甚至是5000-6000米的深井，也可省去一級射流排水泵用于中淺層井的排采，比如小于3500米的中淺層井，還可用于煤層氣井的排水采氣，可以用于2-7/8、3-1/2和4吋及以上的采氣管柱內(nèi)，更適合尚未下采氣管柱的新井應(yīng)用。