魏瑞玲

（中原油田分公司石油工程技术研究院，河南濮阳 457000）

目前常压气举阀额定充气压力为15MPa，井深4 000m的气井，至少需要下入7级气举阀，由于常压气举阀充气压力、配套气源压力限制，理论上不能再通过增加气举阀级数来增加气举管柱下深。近年来，随着页岩气的规模化开发，压裂气举一体化施工工艺逐步推广，以及新投产区块的高压强排水需求逐渐增多，如中原油田与华东油气分公司合作攻关的国家科技重大专项《大型油气田及煤层气开发》课题四，《彭水地区常压页岩气勘探开发示范工程》中的目标区块，大部分有排液需求的气井为新投井，要求压裂气举一趟管柱实施，部分井井口回压高，排液深度大，最深4 500m，常压气举阀已经不能满足使用要求，需要研发设计一套新的耐高压的气举阀和工作筒，以满足现场需要。

1 高压气举阀及工作筒设计

1.1 高压气举阀设计

从气举阀工作原理可以得出：

高压气举阀排液时，与常规气举阀的打开性能及密封性要求一样，要求气举阀波纹管有较高的灵敏性。

排液管柱与生产管柱通用，而页岩气井投产初期套压较高，有时恢复至15MPa，因此要求气举阀能在此压力下不得打开，需要将气举阀的内充压力提高至20MPa左右。要实现压裂气举使用一趟管柱，即压裂时最大压差70MPa情况下，气举阀能够正常工作，需要气举阀及工作筒耐压达到70MPa。

气举阀的耐压部件主要为波纹管、充气腔室、气门芯，其性能主要受材质、壁厚和密封形式的影响，因此要提高气举阀的耐压等级，需要从改进波纹管的材质和结构，增加充气腔室的壁厚，改进气门芯的密封形式等方面进行研究改进。……