一種小直徑排水采氣管柱的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明公開了一種小直徑排水采氣管柱，涉及油氣田采氣技術領域，特別涉及一 種低成本的小直徑排水采氣管柱。
【背景技術】
[0002] 國內絕大部分低壓低產氣井在生產過程中，會有烴類凝析液或地層水流入井底。 生產初期，地層壓力大，攜液能力強，產出水會隨采出氣帶至地面。隨著氣井生產年數的增 加，地層能量自然減弱，使得氣井攜液能力越來越差，采出氣會因流速過小而達不到連續攜 液的要求，導致井筒內積液不斷增多，井底回壓不斷增大，有時甚至會將氣井完全壓死以致 關井，直接影響到氣井的產量和開采率。另外，隨著井筒積液的增加，管柱的腐蝕會加劇，嚴 重影響氣井的運行安全和使用壽命。因此，選擇合適的排水采氣技術，及時將井筒積液排 出，恢復氣井正常生產十分重要。
[0003] 目前常用的排水采氣技術主要有：泡沫排水采氣、連續油管排水采氣、柱塞氣舉、 氣舉復產等，這些技術均有各自的特點和適用環境。如泡沫排水采氣技術，雖然應用十分 廣泛，但主要是對于那些具有一定地層壓力且產量大于〇. 8X 104m3/d的積液氣井效果明 顯，措施后產氣量增幅約為30%左右。柱塞氣舉和氣舉復產技術主要適用于產氣量小于 0. 3 X 104m3/d的積液氣井或著水淹停產氣井，產氣量增幅可達50%以上。連續油管排水采 氣技術，是通過縮小油管直徑，來提高井筒中氣流的攜液能力，從而達到有效排出井底積液 的目的，該技術對于產氣量在〇. 3-0. 8 X 104m3/d的積液氣井有明顯優勢，可以使氣井產量 增幅70%以上，油套壓差降低3. 6MPa。從以上幾種技術的對比可以看出，連續油管排水采氣 技術的增產效果最為明顯，是目前最具潛力的排水采氣技術之一。但是，由于連續油管的價 格較高，且需要配套專業的作業工具，單井施工費用一般在45萬元以上，很大程度上限制 了該技術的應用和推廣。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種低成本的小直徑排水采氣管柱，提高氣井攜液能力， 及時將地層水從井筒排出，恢復氣井產能,延長生產期,管柱成本僅為連續油管的40-50%。
[0005] 本發明的具體技術內容如下：
[0006] -種小直徑排水采氣管柱由無縫管（1)和接頭（2 )組成，無縫管（1)的材質有兩 種：一種為45#碳鋼，所述的45#碳鋼化學成分(質量分數)為：C042-0. 50%、Si0. 17-0. 37%、 Μη0· 50-0. 80%、Cr 彡 0· 25%、Ni 彡 0· 30%、Cu 彡 0· 25%、S 彡 0· 35%、P 彡 0· 35%、其余 Fe ;另一種 為5083鋁合金無縫管，所述的5083鋁合金化學成分(質量分數)為：Mg4. 0-4. 9%、Si2-3. 8%、 FeO. 4%、CuO. 17%、Μη0· 3-1. 0%、Cr0.0 5-0. 25%、Ζη0· 25%、TiO. 15%、其余 A1。所述小直徑排 水采氣管柱的規格為Φ 38 X 4mm。
[0007] 小直徑排水采氣管柱的接頭（2)通過管端熱處理、墩粗、車扣、檢測等工序加工而 成，扣型選擇油管常用梯形螺紋，最大抗拉伸載荷可達350kN，抗內壓能力達65MPa，氣密封 性能良好。
[0008] 對Φ 38 X 4mm管柱的拉伸強度進行校核，45#碳鋼的最小屈服強度為353MPa，5083 鋁合金的最小屈服強度為211MPa。按照平端管油管公式，油管的單位質量W pe為：
[0009] Wpe=3. 14* P * (D-t) t (公式 1)
[0010] 式中，P為油管密度，45#鋼密度為7.80g/cm3,5083鋁合金密度為2.72g/cm 3;D為 油管外徑；t為油管厚度。
[0011] 由公式1可以得出，45#碳鋼管單位長度質量為：3. 33kg/m ;5083鋁合金管單位長 度質量為：1. 16kg/m。由此可知，在屈服強度范圍內，油管的最大下深H為：
【主權項】
1. 一種小直徑排水采氣管柱，其特征在于：由無縫管（I)和接頭（2)組成，材質分為2 種，一種為45#碳鋼，一種為5083錯合金； 所述小直徑排水采氣管柱的規格為Φ 38 X 4mm 當井深< 3000米時，全井段采用45#碳鋼無縫管（1)及其接頭（2)，采用接單根方式下 入； 當井深> 3000米時，管柱采用組合方式下入，井筒上部采用45#碳鋼無縫管（1)及其 接頭（2);下部采用5083鋁合金無縫管（1)及其接頭（2)，采用接單根方式下入，兩種油管之 間采用絕緣接頭過渡，避免電偶腐蝕發生。
2. 根據權利要求1所述的小直徑排水采氣管柱，其特征在于： 所述的45#碳鋼化學成分質量分數為：C042-0. 50%、SiO. 17-0. 37%、MnO. 50-0. 80%、 Cr 彡 0· 25%、Ni 彡 0· 30%、Cu 彡 0· 25%、S 彡 0· 35%、P 彡 0· 35%、其余 Fe。
3. 根據權利要求1所述的小直徑排水采氣管柱，其特征在于： 所述的5083鋁合金化學成分質量分數為：Mg4. 0-4. 9%、Si2-3. 8%、FeO. 4%、CuO. 17%、 Μη0· 3-1. 0%、Cr0.0 5-0. 25%、Ζη0· 25%、TiO. 15%、其余 Al。
【專利摘要】本發明涉及一種小直徑排水采氣管柱；它是由無縫管（1）和接頭（2）組成，材質分為2種，一種為45#碳鋼，一種為5083鋁合金，當井深≤3000米時，全井段采用45#碳鋼無縫管（1）及其接頭（2），采用接單根方式下入；當井深＞3000米時，管柱采用組合方式下入，井筒上部采用45#碳鋼無縫管（1）及其接頭（2）；下部采用5083鋁合金無縫管（1）及其接頭（2），采用接單根方式下入，兩種油管之間采用絕緣接頭過渡，避免電偶腐蝕發生；該管柱的排水采氣功能與連續油管相當，但成本僅為連續油管的40-50%，它是通過縮小氣井的采氣通道，提高氣井攜液能力，及時將地層水從井筒排出，恢復氣井產能，延長生產期。
【IPC分類】E21B17-00, C22C38-42, C22C21-08
【公開號】CN104632091
【申請號】CN201310573757
【發明人】奚運濤, 慕立俊, 付鋼旦, 楊全安, 李瓊瑋, 李明星, 董曉煥, 程碧海, 李慧, 張振云
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月15日