氣舉系統和氣舉方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種布置在具有井口并包括井筒流體的井中的氣舉系統，該氣舉系統 包括布置在井眼中的限定出周圍環形空間的套管、套管上的開口和用于將氣體栗送至環形 空間內的栗送單元。本發明還涉及一種氣舉方法。
【背景技術】
[0002] 在井中氣舉流體柱以克服流體靜壓力并將烴驅動至地面通常是借助于布置成生 產套管的一部分的側兜（side pocket)來實現的。在生產套管和中間套管之間形成的環形 空間是利用氣體加壓的，所述氣體在一定壓力下被允許經某一側兜氣舉閥流入。加壓氣體 能夠沿環形空間向下流動至某一點，最后一個側兜通常布置在該點處。目前，無法加壓氣體 以流過這點。
【發明內容】
[0003] 本發明的一個目的是完全或部分地克服現有技術中的上述缺點和不足。更特別 地，一個目的是提供一種改進的氣舉系統，其能夠在沿井進一步下降超過具有側兜氣舉閥 的已知系統能夠達到的點的位置提供氣舉。
[0004] 從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多的其它目的、優點和特征由 根據本發明的方案來實現，即通過布置在具有頂部并包括井筒流體的井中的氣舉系統來實 現，該氣舉系統包括：
[0005] -布置在井眼中的限定出周圍環形空間的套管；
[0006] -在套管上的開口；以及
[0007] -用于將氣體栗送至環形空間中的栗送單元，
[0008] 其中，該氣舉系統還包括井下工具，該井下工具具有第二端和最靠近井的頂部的 第一端，該井下工具包括栗部，該栗部包括：
[0009] -殼體，該殼體包括具有軸向延伸方向的腔室；
[0010] -柱塞，其在該腔室內滑動并將該腔室分隔成第一隔室和第二隔室；
[0011] -與柱塞連接的柱塞桿；
[0012] -腔室入口通道和腔室出口通道，該入口通道和該出口通道與該第二隔室流體連 通；
[0013] -用于將該套管的第一部分與套管的第二部分隔離的密封元件，所述第一部分和 入口通道與該開口流體連通；
[0014] -布置在入口通道中以允許流體流入該腔室內的單向閥；以及
[0015] -布置在出口通道中以允許流體從該腔室流出的單向閥。
[0016] 通過在套管中設有抽吸工具，氣體可沿井進一步下降，并且因此，該系統能夠比在 已知系統中舉升更多的流體。因此，本系統能夠提供對已知系統不能氣舉的井的氣舉。
[0017] 此外，該井下系統還可被浸入深水井中以降低在這些井中的壓力，從而不會在井 口裝置或防噴器中形成水合物。當在井筒流體中具有低溫和高壓和一定量的水時會形成水 合物。
[0018] 并且，入口通道的至少一部分可從殼體的外表面朝向腔室徑向延伸。
[0019] 此外，該柱塞可包括從柱塞的面向入口通道和/或出口通道的第一柱塞端面突伸 出的突起。
[0020] 該突起可布置成從腔室的最靠近工具的第二端的端面延伸出來。
[0021 ] 此外，該密封元件可以是用于鄰近開口密封的環形密封件。
[0022] 此外，可在開口中布置單向閥，以允許流體流入該套管內。
[0023] 該密封元件還可沿殼體的周向布置并可適于靠著該套管密封。
[0024] 根據本發明的氣舉系統還可包括第二密封元件，其沿殼體周向布置并適于靠著該 套管密封，從而隔離套管的第一部分的對著開口的部分。
[0025] 另外，可在沿軸向延伸方向上與開口基本正對的位置設置入口通道的入口。
[0026] 此外，該入口通道的入口可與開口基本正對地沿殼體的周向布置。
[0027] 進一步地，該出口通道的出口可比入口通道更靠近該工具的第一端布置。
[0028] 此外，該出口通道的出口可比該入口更靠近該工具的第一端布置。
[0029] 根據本發明中任一項所述的氣舉系統還可包括線性致動器，用于提供柱塞的往復 運動。
[0030] 上述的線性致動器可包括：
[0031] -包括一個或多個活塞殼體的管狀沖程缸；
[0032] -可滑動地設置在該活塞殼體內以將活塞殼體分隔成第一腔室和第二腔室的一個 或多個活塞元件；
[0033] -沖程軸桿，其被可操作地連接至用于與柱塞桿連接的活塞元件，以提供該柱塞的 往復運動；
[0034] -栗，用于將處于壓力下的液壓流體交替地供應至柱塞殼體的第一腔室和第二腔 室，以使該活塞元件在該活塞殼體內往復運動；以及
[0035] -用于驅動該栗的電動馬達。
[0036] 此外，該密封元件可以是迷宮式密封件。
[0037] 并且，該工具的第一端可以與測井電纜連接。
[0038] 此外，該開口可包括兩個相繼布置的單向閥。
[0039] 該套管還可包括沿套管間隔開的多個開口。
[0040] 此外，該密封元件可以是可膨脹的或可展開的。
[0041 ] 該工具可包括用于推進該工具在井中前行的驅動單元。
[0042] 此外，該工具可包括工具部，該工具部包括用于在套管上鉆設或銑削出開口的鉆 頭。
[0043] 進一步地，該套管可包括至少一個側兜，并且所述側兜可比該開口更靠近所述頂 部布置。
[0044] 該套管可具有基本豎直部分和基本水平部分以及連接該豎直部分和水平部分的 踵部，該開口可布置在該踵部或該水平部分內。
[0045] 孔可從該工具的第二端延伸至布置在出口通道中的平衡閥，以將該孔與出口通道 的一部分連接。
[0046] 本發明還涉及一種氣舉方法，該方法包括以下步驟：
[0047] -將根據前述權利要求中任一項所述的氣舉系統插入井眼中；
[0048] -對著該開口設置入口通道；
[0049] -借助密封元件將該套管的第一部分與該套管的第二部分隔離，以使得該第一部 分與該開口流體連通并且該入口通道與該開口流體連通；
[0050] -致動該栗送單元以將氣體栗送至該環形空間中；
[0051 ]-使該柱塞桿往復運動；以及
[0052] -從該套管的第一部分抽吸流體，以使得在環形空間中的流體中的氣體朝向該開 口被抽吸并進入該第一部分內并進一步進入該第一隔室內并經該出口通道排出。
[0053] 上述的氣舉方法還可包括將套管的第一部分的對著開口的部分隔離以在套管和 對著開口的工具之間形成抽吸區域的步驟。
[0054] 該方法還可包括在套管上開設開口的步驟。
[0055] 進一步地，該氣舉方法還可包括在套管上鉆設開口的步驟。
[0056] 并且，該方法可包括從套管釋放該工具的步驟。
[0057] 此外，該方法可包括在套管上開設第二開口的步驟。
[0058] 此外，該方法可包括使該工具沿遠離井的頂部的方向進一步移動至與第二開口相 對并借助密封元件接合該套管的步驟。
[0059] 最后，該方法可包括經該第二開口吸入流體的