郝 丽 程 浩 段宝玉

(中国石油华北油田采油工艺研究院,河北 062552)

1 技术背景

煤层气是一种储存于煤层及其邻近岩层中的自生自储式为主的常规天然气。煤层气的储集性能及力学特征与常规储层 (如砂岩、碳酸盐岩)有明显的区别,从而造成开发煤层气的钻井、完井、开发等动态技术的一系列的特殊性,特别是煤层气的排采与其它方式有质的不同。

煤层气井的开采主要通过排水降压使吸附在煤层中的甲烷气体解吸来实现的,需要长期、连续、稳定排水降压。煤层气井的排采过程大致可以分为排灰、排水降压、采气等几个阶段,其中排灰阶段煤粉等固体颗粒很容易对排采设备造成影响,虽然在排采后期也会有煤粉排出,但是煤粉量相对排采初期已经很少,不会对排采设备造成很大的影响。由于煤层气井产水量较小,液流速度比较慢,进入泵筒的煤粉等固体颗粒就会对泵筒及柱塞造成磨损,严重时会出现卡泵现象,影响煤层气井的正常生产。在排采过程中气体的存在也会影响排采设备,影响阀的正常工作,使泵效降低,甚至出现“气锁”现象。

针对上述存在问题,为了防止排采过程中由于停抽而导致的煤粉卡泵,同时为了解决煤粉沉积在井底导致捞砂工作量的增加,研究设计了沉砂防气泵。该泵具有防煤粉与防气体影响的双重作用,可以防止停抽时煤粉卡泵现象的发生,同时还可以通过环形阀进行气液置换,减少气体的影响,提高排采效率。……