提高氣井的流體產量的系統和方法
2023-06-02 15:25:41 2
專利名稱：提高氣井的流體產量的系統和方法
技術領域：
本發明涉及增加氣井的碳氫化合物的產量，具體地，涉及利用採用人工舉升的泵系統來提高碳氫化合物的產量。
背景技術：
大部分碳氫化合物生產井使用人工舉升技術來將流體從油氣層抽取到地表上。人工舉升通常涉及有杆泵(SRP)、螺杆泵(PCP)、電潛泵(ESP)或柱塞舉升(PL)。所有的這些泵系統具有將井眼中收集的流體向上推的井下泵。從油氣層流入井眼中的流體通常由液體(油和/或水)和氣體組成。在氣油比(GOR)大的井中，流體的產量可能被泵中的氣體幹擾所限制。當溶液中釋放的氣體產生的泡沫佔據環繞井下泵的井眼套管內的大部分容積時，可能發生氣體幹擾。當泡沫被引入泵時，其降低了泵的填充率(fillage)，由此限制了泵的液體進入量。流體通過套管或襯套上的孔或者在沒有任何套管或襯套的情況下(裸眼井完井時)通過井眼各方位從油氣層流入井眼中。井眼位於流體入口位置的頂部和底部之間的部分被稱為生產間隔(producing interval)。如果井下泵入口安裝在生產間隔之上,則可能發生氣體幹擾，這是由於當泵位於生產間隔之下時，在液體進入泵之前，液體中氣體發生自然分離。流體中的氣體(密度比液體低)向上位移(可能帶有一些液體)並離開泵入口，而液體趨於向下朝著泵入口移動。然而，並不總是能夠將泵入口置於生產間隔之下。例如，在水平井中，泵入口通常位於生產間隔之上；因此，如果水平井生產大量氣體，泵的位置將允許更多的泡沫和游離氣進入泵並降低泵效率。當泵位於生產間隔之上時，氣體分離器可用於幫助降低氣體幹擾並提高泵效率。然而，如果大量的泡沫存在於環繞泵的套管內的環隙中，氣體分離器可能不能有效地運行。此外，由於環繞氣體分離器的套管環內(即，環繞井下泵和/或包含將泵連接到地表的杆元件的管的環狀區域)的自由空間量的限制，氣體分離器將僅能夠分離有限量的氣體容量。
附圖僅以示例性的方式示出了本公開文本的實施方式，附圖中:圖1是示出了井的井底生產壓力(PBHP)和油氣層輸出之間的關係的流入動態關係(IPR)表。圖2是水平井和井下泵系統的示意圖。圖3是一組圖表，示出了套管閥打開程度(以百分比測量)、套管壓力和井底生產壓力(PBHP)(慢響應和波動)在兩個壓力周期內的示例性關係。
圖4是示出了測得的套管壓力對時間的圖表。圖5是示出了圖4的井以桶為單位的油產量對時間的圖表。
具體實施例方式本文描述的實施方式提供了一種通過降低氣體幹擾對泵效率的影響而提高氣井中的井下泵系統的流體產量的手段。提出的方案可以用在水平井中，由此適應泵入口位於生產間隔之下的布置。在氣井中的井下泵系統中，較低的泵入口壓力將導致更多的氣體在該泵入口水平上從溶液中分離，產生泡沫並幹擾液體進入。因此，對於高氣體產量的井而言，入口壓力必須維持在一個特定水平之上以限制以泡沫形式進入泵中的游離氣的量。然而，較高的泵入口壓力會對將流體從油氣層抽取到井眼中產生不利的影響，這是因為泵入口壓力與井底生產壓力(PBHP)(即，生產間隔處的井眼中的壓力)直接相關。井的流體產量取決於PBHP，這是由於油氣層和生產間隔處的井眼之間的壓力差越大，從油氣層流向井眼的流體越多。可以通過分析PBHP和生產率之間的理論關係而認識到這種現象，這種關係由被稱為流入動態關係(IPR)曲線來描述，該曲線首次公開在Vogel，J.V.於1968年I月發表在Journalof Petroleum Technology 上的 「 Inflow Performance Relationship for Solution-GasDrive Wells」中。IPR曲線適用於穩定狀況，當所有的來自油氣層的當前生產的流體被泵至IJ地表時，這意味著套管中的流體水平以及PBHP仍然相當穩定。IPR曲線可用於基於PBHP確定流體產量，反之亦然:大體上，PBHP越低，來自油氣層的預期流體產量越高；並且，PBHP越高，預期產量越低。圖1示出了 IPR曲線的一個實例。泵入口壓力相對於PBHP具有基本上恆定的偏移量，其等於生產間隔和泵入口之間的套管環空的流體柱的壓力。因此，產量和泵入口壓力之間的關係類似於產量和PBHP之間的關係。因而，來自油氣層的流體產量由防止泵入口處的游離氣的過量釋放所需的最小泵入口壓力所限制，並且最小泵入口壓力可以與最小PBHP值(以及套管中的最小流體水平)正相關。通常，在泵運行期間，套管壓力控制閥保持打開，氣體通過止回閥從套管流向出油管線。因此，套管壓力通常高於出油管線壓力。由於出油管線壓力不經歷明顯的變化，只要油氣層生產率相當穩定，套管中的泡沫水平就會相當穩定，形成穩定的PBHP。當泵入口壓力明顯大於O時(例如，明顯大於大氣壓力)，泵入口之上的套管環空中駐留的泡沫通常將包含大量的液體。如果這些液體可以被有效地生產以降低PBHP，則來自油氣層的流體的流入量將增加，並且泵系統的效率會明顯地提升。此外，如果平均PBHP可在臨時基礎上降低，可以刺激油氣層產量，導致從油氣層到井眼和由此增加的泵入口的流入流體的波動(surging)。因此，本實施方式用於循環套管環空中的壓力周期(例如，通過打開和關閉與套管環空流體連通的閥，比如套管壓力控制閥即位於套管環空和出油管線之間的表面的主閥或者出油管線壓力閥，從而提高來自油氣層的流體的平均產量以及來自聚積在套管環空中的泡沫的液體產量。由於下文中描述的壓力周期，泡沫形式的液體在較低PBHP期間聚積在套管環空中，並且隨後被從泡沫擠壓到泵入口中。套管環空中壓力的循環周期性地增加PBHP，使液體得以聚積在泡沫柱中以形成更大的泵填充率。PBHP的周期性減少刺激了來自油氣層的流體的波動。因此，循環有助於通過提高泵填充率並增加泵的壽命而最大化流體產量。
圖2示出利用人工舉升來生產碳氫化合物(攜帶溶解氣和/或游離氣的流體的形式)的井的示意圖。本領域技術人員熟悉人工舉升系統的配置；然而，簡單地說，在該實施方式中，該人工舉升包括有杆泵，該有杆泵由抽油杆I組成，該抽油杆I的底部連接到井下泵3的柱塞2上。抽油杆I的頂部經受的往復運動傳遞到柱塞2，柱塞2向下和向下移動泵3的泵筒4，導致遊動閥5和固定閥6相繼打開和關閉。抽油杆I在管7內移動，管7安裝在套管8內部，套管8襯砌井眼18通向油氣層(未示出)。帶有氣體的流體在泵入口 9處被吸入到泵筒4中並在管7內部被轉移到地表之上。套管8和管7都在地表上連接到出油管線10，該出油管線10進一步將帶有氣體的流體轉移到油箱或其他接收設施中。當井為自噴井時，也可以通過套管8生產一些流體。套管8內和管7外邊的空間被稱為套管環空11。套管8超出管的最低和最遠部分充滿流體12至至少泵入口 9所在的水平高度。當生產大量氣體時，流體通常轉化成泡沫。圖2的示例性井是水平式的，由於井眼18和套管8中存在水平部分13，並且生產間隔19 (包括井眼18具有套管孔14的部分，該套管孔與油氣層流體連通)位於水平部分13中。因此，在水平型井中，泵入口 9總是位於生產間隔19的水平高度之上，如圖2所示。然而，本領域技術人員將意識到，井下泵3的泵入口 9可以在其他井配置中相對於生產間隔19類似地布置。為了提高產量，自動地或手動地引入了套管環空11中壓力的循環增加和降低。在一種實施方式中，通過打開和關閉位於套管環空11頂部的套管壓力控制閥15來控制套管壓力。可以由安裝在出油管線10上、位於井口 20和閥15之間的套管壓力傳感器16來監測套管壓力。可選地，聲槍17可以安裝在井口以測量套管環空中的流體水平，這使PBHP得以估算出。圖3示出了套管壓力控制閥15周期性的打開和關閉在兩個連續周期中對作為時間的函數的不同壓力測量值的影響。圖3的圖表僅表示示例性的壓力周期，並且未按比例繪製。第一個圖示出了套管壓力控制閥15的打開和關閉的循環，被表示為完全打開的百分比(O意味著完全關閉的閥，100%意味著完全打開)。閥15在時間^完全關閉，並保持關閉狀態直到&，在該時間點上，閥開始打開，直到在&時完全打開。閥在周期內保持打開，並在時間h時開始再次關閉。隨後循環重複。第二個圖顯示了在兩個周期內套管環空11內相應的相對壓力。在時間h，套管壓力被示為開始處於基線最小壓力，在h到12期間增加，而閥15關閉。在閥15打開之後，套管環空11中的壓力在時間t3下降到最小壓力並保持在該水平上，直到閥在下一周期開始時在下一時間h時再次關閉。第三和第四個圖(PBHP慢響應和PBHP波動)示出了對於套管壓力變化的兩種不同情況的油氣層響應在同一時間段內所估算的PBHP。在周期I的開始t1;當流體和/或泡沫水平相當穩定時，套管壓力控制閥15從完全打開位置變化到完全關閉位置。這將在^與^之間增加套管環空11中流體水平之上的氣體的壓力，如上面的套管壓力圖中所示。這轉而導致套管環空11中泡沫容積的減少並將套管環空11中的流體12迫入泵3中。被沿套管 8向下推並進入泵3的流體12的密度將增加並將包含具有溶解氣的液體，但是不具有將向下移動的游離氣。這種流體將與來自油氣層的液體和氣體混合併將在其進入泵入口時增加流體中的液氣比。由於更多的流體和更少的泡沫將進入泵中，提高了泵容量並增加了通過管7在地表生產的流體的量。因此，即使在恆定油氣層輸出條件下(即，從油氣層至井眼的流體的產量)，當套管閥關閉時，將能夠在h到t2的時間間隔內增加井下泵產量。
如本領域技術人員將意識到的那樣，由於套管環空壓力周期，與在t2到t3期間的常規穩定狀況下(當套管壓力控制閥15打開時)的油氣層輸出相比，整個油氣層輸出也將增力口。產量的這種額外增加是由於:與這些穩定狀況下的PBHP相比，在整個壓力周期內的平均PBHP較低。在穩定狀況下的常規PBHP在圖3的PBHP圖表中被表示為PBHPA。所有其他條件基本上恆定，上述的套管環空壓力周期導致降低的平均PBHP主要是由於:一旦套管閥15在時間t2時打開，則套管壓力下降。在該時刻，套管壓力遠高於出油管線壓力，因此，壓力差導致從套管8至出油管線10的氣體的高流速。因此，聚積在套管環空中的(游離)氣體經歷了相當快速的減壓並在從t2到t3的相對短的時期內流入出油管線。套管壓力迅速地返回到最小值，但由於從油氣層從井眼的流體的限制流速，流體以相當慢的速率填充到套管環空中。在時間t3，流體水平仍然較低，接近泵入口，但套管環空中的氣體柱的壓力已經返回到最小值(接近出油管線壓力)。因此，如圖3的慢響應和波動圖中所示，PBHP (為流體壓力和套管環空中氣體柱壓力之和)在時間t3下降到最小水平的PBHPb。PBHPb小於穩定狀況下的PBHPa，這是由於在時間t3，套管中的流體水平小於在穩定狀況下的泵情形下的流體水平(即，具有平均PBHPa壓力)，而氣體壓力在上述的周期性壓力系統和穩定系統之間是類似的。一旦閥15在時間t3到達其最大打開狀態，套管中的壓力穩定在最小值，該最小值接近於出油管線壓力。套管壓力在時間t3之後穩定，隨著流體水平高度的增加，PBHP逐漸地增加到穩定狀況值PBHPa，填充套管環空。在慢響應和波動情形下，PBHP在時間t3以及時間t3之後的短時間內增加的速率最大:由於PBHP從其最低水平開始，油氣層輸出將在周期內最高，並且來自油氣層的流體將在系統的周期內以最高速率填充套管環空，如IPR曲線所示的那樣。隨著值由於當前PBHP和油氣層壓力之間的較低壓力差而達到PBHPA，PBHP增加的速率降低。在閥在下一周期的時間h關閉之後，如果閥保持關閉狀態足夠久，PBHP可能甚至超出PBHPa。然而，在慢響應情形下PBHP不會突然增加，這是由於氣體柱壓力從時間h到t2的增加部分地由套管環空11內的流體/泡沫柱的高度的降低所抵銷。慢響應情形在圖3中的第三個圖中示出，如上所述，平均PBHP在PBHPa和PBHPb之間，其中，在上述的周期模式期間的最小壓力PBHPb低於閥15打開時的穩定運行下的恆定壓力PBHPa。參考圖1，IPR曲線示出了油氣層輸出產量Qb在壓力PBHPb下的產量高於在壓力PBHPa下的產量Qa ;因此，在一個周期內的平均油氣層輸出將大於Qa，位於Qa和Qb之間。波動響應情形在圖3的第四圖中示出。在這種情況下，平均PBHP可能不一定低於PBHPa。然而，壓力周期可以仍然實現油氣層輸出的增加，而不論是否有更高的平均PBHP。利用波動響應，油氣層突然增加產量，而在PBHP中有突然的下降，導致比穩定狀況下更高的流體水平。在這種過渡時期，PBHP和油氣層產率之間的關係不遵循穩定狀況下的IPR曲線。此外，井也可以開始自噴，導致通過管7、甚至套管8的流體產量的額外增加。在閥15從h到t2的關閉期間之後，建議閥15在所有的流體被從套管環空推出到管7之前處於打開狀態，以避免由於不完全的泵填充率而造成泵筒中的流體衝擊。在這種情況下，在時間間隔t2到t3打開閥15應該足夠的平緩以緩和在從套管8流向出油管線時經歷減壓的氣體的冷卻效應。氣體的過度冷卻應該被避免，這是因為它能夠導致形成可能阻塞出油管線的水合物。在一種實施方式中，減壓氣體被導入容器中，減壓氣體在此處與溫暖的流體流混合。
另ー方面，套管壓力控制閥15的打開不應該比需要的慢，這是由於也期望PBHP下降得儘可能快，以增加來自油氣層的流體流(如圖3中PBHP慢響應的圖表所示)並理想地導致波動響應，該波動響應可導致井在一段時間內自噴；波動響應具有清洗由碎裂的沙子導致的碎片和/或生產間隔19產生的水垢的額外好處。打開套管壓カ控制閥15將導致套管中的氣體壓力的快速下降，而流體水平高度將不會太快地増加，這是由於來自油氣層的液體的限制供應。因此，PBHP將快速地下降，導致來自油氣層的流體的產量增加。較大的壓カ降以及壓力降在閥打開期間的較短時間間隔將使得來自油氣層的流體流產生較大的波動。在一些情況下，波動也可以較大，以使得井可以開始自噴，通過套管產生具有液體的氣體。油氣層增加的流體產量將最終使得流體逐漸地再次將套管填充到大約與壓力周期開始時相同的水平(或更高，在波動響應的情況下)。一旦套管壓力與出油管線壓カ相等，套管中的流體水平將最終返回至在時間h關閉閥之間的狀況(在閥打開之後，允許有足夠的時間)。這種程序可以重複，始於套管壓力控制閥15的關閉。壓カ周期的最終結果是井的產量增加，這是由於在降低的PBHP期間，額外的流體從油氣層流出。這些額外的流體由於泵容量的増加而被泵到地表上，主要發生在套管環空壓カ增加的期間，在波動響應的情況下，發生在波動之後的初始期內，這是由於臨時處於平均泵入口壓カ之上以及提升的泵填充率。應該意識到，壓カ周期過程有效地提供了氣體分離器的作用，而不需要任何額外的井下元件(在使用氣體分離器時可能需要)並且以不同的原理運行。傳統的氣體分離器在重力的效應下在液體向下移動時聚積液體，而包含在流體中的氣體向上移動。另ー方面，壓カ周期過程通過迫使液體向下流動(由於流體之上的氣體壓カ增加)而將液體從氣體中分離。本領域技術人員將輕易意識到圖3的圖表僅僅是說明性和示例性的，並且在本領域內，測量的壓カ的變化和閥的打開和關閉的時刻是可以根據井的當前運行狀況以及油氣層的特點來預計的。例如，閥在h關閉被認為消耗較短但非零的時間期間，但為了便於說明，已經忽略了這些細節。圖4示出了現場測量的圖表，其示出了套管壓カ對上述的壓カ周期的響應，通過實際井的套管壓力控制閥15在24小時期間的周期性關閉和打開。在這24小時內，閥15五次關閉(其中的兩次在圖4中被標記為O，六次關閉(其中的一次被標記為t2)。可以看出，壓カ隨時間的變化與圖3的第二個圖所示的預計套管壓カ響應模式類似。當在閥15在
時關閉之後判定套管壓力増加已經開始逐漸減少時(即，達到基本上穩定的水平)，套管閥在時_t2打開，大約在關閉後的陡峭套管壓カ爬升之後的三小時。在該時間點上，套管壓力可能大體上等於出油管線壓力。在前ー個周期內建立用於確定時間t2的閾值壓力(在這種情況下為IOOOkPa),該閾值壓カ隨後用於確定在後續周期內打開閥的時間。當判定流體水平高度已經降低到大體上接近於泵入口時，在閥打開的大約1.75個小時之後，閥在時間再次關閉。在一個先前周期內也進行這種判定，基於表示停泵條件的所謂「井下卡」的計算，如在由 PennWell Books 於 2003 年在 Oklahoma 出版的由 G.Takacs 所著的「Sucker-rodpumping manual」 中描述的一樣。圖5是圖4的同一井的測得日產量的圖表，描述了採用上述的壓カ周期方法之前和之後的日產量。圖5中的點(待編輯)表示對應於圖4中所示的24小時期間的一天。可以清楚地看出，日產量上升到應用壓力周期前的兩倍，從大約11桶提高到大約20桶。在一種實施方式中，套管壓力控制閥15由操作人員手動地操作。然而，套管壓力可以自動地操作，例如通過閥15利用定時器或微處理器的自動操作。可以利用基於實驗數據和井下卡計算而得到的打開和關閉閥15的時間表編程微處理器，如上述實例中所述的一樣。微處理器也可以與套管壓力傳感器設備和/或其他傳感器通信，微處理器使用這些傳感器的測量數據來觸發閥15的打開和關閉。例如，微處理器可以配置為基於檢測套管、管中的指定壓力水平或基於檢測地表元件的其他閾值條件而觸發閥打開和/或關閉。舉例來說，一種這樣的測量可以是利用上述的聲槍17在套管環空中進行的流體水平的聲學測量。當流體水平高度超出某個水平時，閥15將在時間h打開，並且當流體水平高度下降到泵入口附近的某個水平時，閥15將在時間t2關閉。流體水平可以被連續地測量以直接控制閥15的打開和關閉。可選地，流體水平可以僅在一個周期內測量以確定控制閥的兩個參數:應該打開閥15的套管壓力以及應該保持打開的時間期間(t3到這兩個參數可以用於在多個周期內控制閥。由於井的運行狀況可隨時間改變，測量將在後一周期內重複，並相應地調整這兩個參數。另一種確定應該打開閥15的套管壓力的方法是分析套管壓力隨時間的變化的速率。一旦閥15關閉，套管壓力增加將隨時間減慢，如圖3所示。一旦套管壓力下降的速率降低到某個閾值之下，在此時的套管壓力測量可用作閥15打開的觸發器。因此，提供了一種控制配備有人工舉升泵系統的氣井的流體產量的方法，該泵系統包括井眼中的井下泵，該方法包括在將流體從井眼中泵出時周期性地增加和降低井眼的套管環空中的氣體壓力。一方面，井下泵位於井眼的生產間隔之上。另一方面，氣井是水平井。在又一方面，氣井是氣態碳氫化合物井。在再一方面，通過打開和關閉與套管環空流體連通的閥實現氣體壓力的周期性增加和降低。在再一方面，手動地進行打開和關閉。可選地，可以自動地進行打開和關閉，並且可選地，打開和關閉可以由微處理器控制。在另一方面，套管環空內的氣體壓力的周期性增加包括:當確定套管壓力大體上穩定時開始所述增加。此外，套管環空內的氣體壓力的周期性降低可包括:當確定套管環空中的流體水平高度基本上接近於井下泵的入口時開始所述降低。還提供了一種人工舉升泵系統，包括氣井的井眼中的井下泵，其適於進行上述方法以及上述的一種或多種變體方法。還在用於流體生產井的人工舉升泵系統中提供了泵系統，該泵系統包括:連接到抽油杆柱的井下泵，位於套管內的管內的抽油杆柱，位於井眼內並且與油氣層流體連通的套管，因而由套管內的管限定的套管環空，由油氣層中的壓力和套管中與油氣層流體連通的點上的壓力之間的差限定的井底生產壓力(PBHP)，改進了:適於周期性地降低和增加套管環空中的壓力的泵系統，從而周期性地響應於套管環空壓力的降低而降低PBHP，並允許PBHP響應於套管環空壓力的增加而增加，由此，油氣層的流體產量在套管環空壓力的周期性降低期間增加了，並且井下泵的流體產量在套管環空壓カ的周期性増加期間增加了。還在氣井的人工舉升慄系統中提供了慄系統，該慄系統包括:連接到抽油杆柱的井下泵，位於套管內的管內的抽油杆，位於井眼內並且與油氣層流體連通的套管，因而由套管內的管限定的套管環空，由油氣層中的壓カ和套管中與油氣層流體連通的點上的壓カ之間的差限定的井底生產壓カ(PBHP)，ー種通過將液體從泡沫中迫出而減輕由於在環繞井下泵的套管中產生泡沫而發生的氣體幹擾的方法，包括周期性地增加和降低泡沫之上的套管環空壓力。本領域技術人員顯而易見，本文公開的各種實施方式可在沒有ー些或所有具體細節的情況下實施。已知的元件未被詳細描述以避免不必要的混淆本發明的方法和過程。應該理解，儘管實施方式的許多特點和優勢以及實施方式的結構和功能在本文中列出，但本公開文本僅僅是示例性的，並非限制性的。在利用本發明的原理和特徵的情況下，可以構建和實施其他實施方式。
權利要求
1.一種控制氣井的流體產量的方法，該氣井具有人工舉升泵系統，該泵系統包括所述井的井眼中的井下泵，該方法包括在將流體從井眼中泵出時周期性地增加和降低井眼的套管環空中的氣體壓力。
2.按權利要求1的方法，其中，井下泵位於井眼的生產間隔之上。
3.按權利要求1的方法，其中，氣井是水平井。
4.按權利要求1的方法，其中，氣井是氣態碳氫化合物井。
5.按權利要求1的方法，其中，通過打開和關閉與套管環空流體連通的閥實現氣體壓力的周期性增加和降低。
6.按權利要求5的方法，其中，手動地進行所述打開和關閉。
7.按權利要求5的方法，其中，自動地進行所述打開和關閉。
8.按權利要求7的方法，其中，由微處理器控制所述打開和關閉。
9.按權利要求1的方法,其中，套管環空內的氣體壓力的周期性增加包括:當確定套管壓力基本上穩定時開始所述增加。
10.按權利要求9的方法，其中，套管環空內的氣體壓力的周期性降低包括:當確定套管環空中的流體水平高度基本上接近於井下泵的入口時開始所述降低。
11.一種人工舉升泵系統，包括氣井的井眼中的井下泵，其適於進行下述方法: 當將流體從井眼中泵出時周期性地增加和降低井眼的套管環空中的氣體壓力。
12.按權利要求11的人工舉升泵系統，其中，氣井是水平井。
13.按權利要求11的人工舉升泵系統，其中，氣井是氣態碳氫化合物井。
14.按權利要求11的人工舉升泵系統，其中，通過打開和關閉與套管環空流體連通的閥實現氣體壓力的周期性增加和降低。
15.按權利要求11的人工舉升泵系統，其中，套管環空內的氣體壓力的周期性增加包括:當確定套管壓力基本上穩定時開始所述增加。
16.按權利要求15的人工舉升泵系統，其中，套管環空內的氣體壓力的周期性降低包括:當確定套管環空中的流體水平高度基本上接近於井下泵的入口時開始所述降低。
17.按權利要求16的人工舉升泵系統，其中，通過打開和關閉與套管環空流體連通的閥實現氣體壓力的周期性增加和降低。
18.按權利要求16的人工舉升泵系統，其中，由微處理器控制閥的打開和關閉。
19.一種用於流體生產井的人工舉升泵系統中，該泵系統包括:連接到抽油杆的井下泵、位於套管內的管內的抽油杆、位於井眼內並且與油氣層流體連通的套管、因而由套管內的管限定的套管環空、由油氣層中的壓力和套管中與油氣層流體連通的點上的壓力之間的差限定的井底生產壓力(PBHP)，改進了: 泵系統適於周期性地降低和增加套管環空中的壓力，從而周期性地響應於套管環空壓力的降低而降低PBHP，並使PBHP響應於套管環空壓力的增加而增加，由此，油氣層的流體產量在套管環空壓力的周期性降低期間增加，並且井下泵的流體產量在套管環空壓力的周期性增加期間增加。
20.一種氣井的人工舉升慄系統中，該慄系統包括:連接到抽油杆的井下慄、位於套管內的管內的抽油杆、位 於井眼內並且與油氣層流體連通的套管、因而由套管內的管限定的套管環空，由油氣層中的壓力和套管中與油氣層流體連通的點上的壓力之間的差限定的井底生產壓力(PBHP)，一種通過將液體從泡沫中迫出而減輕由於在環繞井下泵的套管中產生泡沫而發生的氣體幹擾的 方法，包括周期性地增加和降低泡沫之上的套管環空壓力。
全文摘要
本發明公開了一種提高氣井的碳氫化合物產量的系統和方法，具體地，利用採用人工舉升的泵系統來提高碳氫化合物的產量。控制井的泵系統，從而周期性地降低和增加套管環空中的氣體壓力，由此周期性地響應於套管環空壓力的降低而降低PBHP，並使PBHP響應於套管環空壓力的增加而增加。因此，油氣層的流體產量在套管環空壓力的周期性降低期間增加，並且井下泵的流體產量在套管環空壓力的周期性增加期間增加。此外，可以通過在套管環空壓力增加期間將液體從泡沫中迫出而減輕由於在環繞井下泵的套管中產生泡沫而發生的氣體幹擾。
文檔編號E21B43/16GK103089206SQ201210422420
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月29日 優先權日2011年10月27日
發明者克裡斯託夫·帕爾卡 申請人:井泵技術有限公司