本发明涉及一种非常规气藏水平井气举排水采气装置，包括多根套管（1）、多根油管（2）、压缩机（4）、增压主管（5）、多根增压支管（3）和控制主机；每根套管（1）中插入一根油管（2）和增压支管（3），并且所述油管（2）与套管（1）内壁之间形成环空，所述多根增压支管（3）通过增压主管（5）与压缩机（4）连接，所述每个环空内设置有压力传感器，所述每根油管（2）和增压支管（3）上均设置有电磁阀，所述压力传感器的信号输出端与控制主机电连接，所述控制主机的信号输出端与多个电磁阀电连接。本发明的控制主机对各套管（1）进行循环增压，保证一个平台上多个气井的产气量，减少生产成本并提高生产效率，同时缓解地层压力的递减。
1.一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，其特征在于：所述气举排水采气方法通过一种非常规气藏水平井气举排水采气装置进行实施，该装置包括多根套管（1）、多根油管（2）、压缩机（4）、增压主管（5）、多根增压支管（3）和控制主机；所述多根套管（1）分别设置于多个水平井中，每根套管（1）中插入一根油管（2）并且所述油管（2）与套管（1）内壁之间形成环空，所述多根油管（2）均与生产管线（6）连接，每根套管（1）上均连接有一根增压支管（3），所述多根增压支管（3）均与增压主管（5）连接，所述增压主管（5）与压缩机（4）连接，每个环空内设置有压力传感器，每根油管（2）和增压支管（3）上均设置有电磁阀，所述压力传感器的信号输出端与控制主机电连接，所述控制主机的信号输出端与多个电磁阀电连接；
所述控制主机上编制有根据压力传感器压力信号控制电磁阀的程序一和根据时间控制电磁阀的程序二，两种程序中的一个程序运行时，另外一个程序不运行；
S1、选择一个套管（1）进行增压，打开与该套管（1）连接的增压支管（3）上的电磁阀，关闭与该套管（1）连接的油管（2）的电磁阀，压缩机（4）向该套管（1）内输送高压天然气，其余油管（2）的电磁阀均为打开状态，其余的增压支管（3）上的电磁阀均为关闭状态；
S2、选择运行根据压力传感器压力信号控制电磁阀的程序一或者根据时间控制电磁阀的程序二；
S21、根据压力传感器压力信号控制电磁阀的程序一，在套管（1）内压力传感器检测到的压力到达设定压力时，压力传感器向控制主机传送电信号，控制主机关闭与该套管（1）连接的增压支管（3）上的电磁阀并打开与该套管（1）连接的油管（2）上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管（1）连接的增压支管（3）上的电磁阀并关闭与下一根套管（1）连接的油管（2）上的电磁阀；
S22、根据时间控制电磁阀的程序二，在向套管（1）内输送高压天然气指定时间后，控制主机关闭与该套管（1）连接的增压支管（3）上的电磁阀并打开与该套管（1）连接的油管（2）上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管（1）连接的增压支管（3）上的电磁阀并关闭与下一根套管（1）连接的油管（2）上的电磁阀；
S3、重复S1 S22步骤，对每一根套管（1）进行循环输送高压天然气进行增压。
2.根据权利要求1所述的一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，其特征在于：所述压缩机（4）为撬装式电动压缩机，所述压缩机（4）的进气管与生产管线（6）连接。
3.根据权利要求1所述的一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，其特征在于：所述套管（1）与油管（2）通过法兰盘连接并密封，所述法兰盘设置于套管（1）上端，所述套管（1）上端的侧壁上设置有水平支管，所述水平支管与增压支管（3）连接。
4.根据权利要求1所述的一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，其特征在于：所述根据压力传感器压力信号控制电磁阀的程序一适用于非常规气藏水平井采气末期，所述采气末期为定时输送指定量的高压天然气达不到排水采气需要的压力，并且每个水平井内的产气量不均匀；所述根据时间控制电磁阀的程序二适用于非常规气藏水平井采气中期，所述采气中期为依靠水平井内的产气不能够排出套管（1）内的压裂液，需要输入高压天然气进行增压，并且每个水平井内的产气量均匀。
5.根据权利要求1所述的一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，其特征在于：所述控制主机对每一根套管（1）进行编号，通过编号进行编程并循环地对套管（1）内输入高压天然气进行增压。
一种非常规气藏水平井气举排水采气装置与方法
技术领域
[0001] 本发明涉及天然气排水采气技术领域，特别是一种非常规气藏水平井气举排水采气装置与方法。
背景技术
[0002] 我国的非常规天然气资源储量丰富，如果能够得到合理有效地开发，那么非常规天然气我国国民经济的可持续发展提供非常稳定的能源保障。与常规天然气相比，包括页岩气等在内的非常规天然气资源储量更高，但是非常规天然气需要通过体积压裂，才能获得工业气流，为了取得有工业价值的开采。
[0003] 常规天然气井指地层物性好、渗透率高的气井，这种气井中岩石中的天然气、页岩气等容易渗透进入井内。而非常规气井指地层物性差、渗透率低的气井，地层岩石中的天然气、页岩气很难渗透到井内，渗透效率低。为此非常规气井通常为水平井，水平井包括竖直段和水平段，整体呈L型。其中水平段位于产气地层中，水平段增加了天然气或页岩气进入井内的渗透面积，通过大面积的渗透弥补渗透效率低的问题，并且通过压裂液对水平段进行压裂，使地层岩石破碎形成裂缝，进一步增加了渗透面积。
[0004] 由于对地层岩石进行压裂需要向井中注入压裂液，在气井产气过程中压裂液也无法全部排出。由于非常规气井的直径在10厘米左右，套管和油管的直径更小，压裂液容易在套管和油管内形成很长的液柱，随着气井产气速度逐渐减小，井下的天然气、页岩气在液柱的压强下无法从上升，因此需要向井中输送高压天然气，向井下进行增压充能，在增压完毕后打开油管上的阀门，井中的液体和天然气在井下高压的情况下冲出油管，达到气举排水的目的。但是常规气井中产气效率稳定，气举排水进行一次即可撤离，为了便于撤离运输，常规气井使用的压缩机为内燃式压缩机，而非常规气井需要时长进行气举排水，并且非常规气井通常在一个平台上设置有3-6个气井，每个气井间距5-10米，在对一个气井进行气举排水后，需要人工连接下一个气井，效率低并且需要大量的人工驻守。人工驻守需要的成本高，并且地层产气过程中，会出现地层压力逐渐递减的情况。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种针对非常规气井的可以进行循环增压，并可以为地层补充压力的排水采气装置。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种非常规气藏水平井气举排水采气装置与方法，包括多根套管、多根油管、压缩机、增压主管、多根增压支管和控制主机；所述多根套管分别设置于多个水平井中，每根套管中插入一根油管并且所述油管与套管内壁之间形成环空，所述所述多根油管均与生产管线连接，所述每根套管上均连接有一根增压支管，所述多根增压支管均与增压主管连接，所述增压主管与压缩机连接，所述每个环空内设置有压力传感器，所述每根油管和增压支管上均设置有电磁阀，所述压力传感器的信号输出端与控制主机电连接，所述控制主机的信号输出端与多个电磁阀电连接。所述电磁阀均为截止阀，用于调节油管和增压支管的连通与关闭。
[0007] 优选的，所述压缩机为撬装式电动压缩机，所述压缩机的进气管与生产管线连接。由于非常规气井需要常年进行增压，促进地层岩石中的天然气、页岩气排出，所以采用撬装式电动压缩机，电力驱动相比常规的内燃机驱动更为节能环保。
[0008] 优选的，所述套管与油管通过法兰盘连接并密封，所述法兰盘设置于套管上端，所述套管上端的侧壁上设置有水平支管，所述水平支管与增压支管连接。
[0009] 优选的，所述控制主机上编制有根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一和根据时间控制阀门的程序二，所述两种程序中的一个程序运行时，另外一个程序不运行。工作人员可以根据产气情况选择控制主机运行程序一或程序二。
[0010] 优选的，一种非常规气藏水平井气举排水采气方法，包括以下步骤：
[0011] S1、选择一个套管进行增压，打开与该套管连接的增压支管上的电磁阀，关闭与该套管连接的油管的电磁阀，压缩机向该套管内输送高压天然气，其余油管的电磁阀均为打开状态，其余的增压支管上的电磁阀均为关闭状态；在对一个套管内进行输送高压天然气增压时，其余气井保持正常产气状态。
[0012] S2、选择运行根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一或者根据时间控制阀门的程序二。
[0013] S21、根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一，在套管内压力传感器检测到的压力到达设定压力时，压力传感器向控制主机传送电信号，控制主机关闭与该套管连接的增压支管上的电磁阀并打开与该套管连接的油管上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管连接的增压支管上的电磁阀并关闭与下一根套管连接的油管上的电磁阀。
[0014] S22、根据时间控制阀门的程序二，在向套管内输送高压天然气指定时间后，控制主机关闭与该套管连接的增压支管上的电磁阀并打开与该套管连接的油管上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管连接的增压支管上的电磁阀并关闭与下一根套管连接的油管上的电磁阀。
[0015] S3、重复S1 S22步骤，对每一根套管进行循环输送高压天然气进行增压。~
[0016] 优选的，所述根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一适用于非常规气藏水平井采气末期，所述采气末期为定时输送指定量的高压天然气达不到排水采气需要的压力，并且每个水平井内的产气量不均匀；所述根据时间控制阀门的程序二适用于非常规气藏水平井采气中期，所述采气中期为依靠水平井内的产气不能够排出套筒内的压裂液，需要输入高压天然气进行增压，并且每个水平井内的产气量均匀。
[0017] 优选的，所述控制主机对每一根套管进行编号，通过编号进行编程并循环地对套管内输入高压天然气进行增压。
[0018] 本发明具有以下优点：
[0019] 1、 控制主机对各套管进行循环增压，保证一个平台上多个气井的产气量，无需人工转换连接管道，可以减少驻守人员，并且由于撬装式电动压缩机不需要移动，代替了内燃式压缩机，减少了对燃料的消耗，更加节能环保，加上驻守人员的减少，一个气井平台可以节省50%以上的成本，同时降低 工作人员的劳动强度；
[0020] 2、 持续向井内输入高压天然气，为地层压力做到补充，可以缓解地层压力的递减；
[0021] 3、 对多个套管进行循环增压气举排水，不仅可以提高对地层内天然气、页岩气的开采率，还可以提高3 5倍的生产效率，在提高生产效率上效果显著。~
附图说明
[0022] 图1 为本发明的流程示意图；
[0023] 图2 为本发明的各部件的连接示意图；
[0024] 图3 为套管、油管和增压支管的连接示意图；
[0025] 图中：1-套管，2-油管，3-增压支管，4-压缩机，5-增压主管，6-生产管线。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0027] 如图1所示，一种非常规气藏水平井气举排水采气装置与方法，包括多根套管1、多根油管2、压缩机4、增压主管5、多根增压支管3和控制主机；每一根套管1对应一根油管2和一根增压支管3，所述多根套管1分别设置于多个水平井中，每根套管1中插入一根油管2并且所述油管2与套管1内壁之间形成环空，水平井为L型结构，油管2底部位于水平井L型结构的折弯处，便于排气和排水，所述所述多根油管2均与生产管线6连接，所述每根套管1上均连接有一根增压支管3，所述多根增压支管3均与增压主管5连接，所述增压主管5与压缩机4连接，所述每个环空内设置有压力传感器，所述每根油管2和增压支管3上均设置有电磁阀，所述压力传感器的信号输出端与控制主机电连接，所述控制主机的信号输出端与多个电磁阀电连接。
[0028] 优选的，所述压缩机4为撬装式电动压缩机，所述压缩机4的进气管与生产管线6连接。生产管线6中的天然气、页岩气通常压力在3 5MPa，而需要完成气举排水，需要井底压力~在25 50MPa，井底和油管2上端型材压差，打开油管2上阀门，井内高压状态下的的压裂液和~
天然气、页岩气从油管2中喷发出来，达到气举排水的目的，由于非常规气井需要常年进行增压，撬装式电动压缩机因此需要保持常年运行，促进地层岩石中的天然气、页岩气排出，所以采用撬装式电动压缩机，电力驱动相比常规的内燃机驱动更为节能环保。
[0029] 优选的，所述套管1与油管2通过法兰盘连接并密封，所述法兰盘设置于套管1上端，所述套管1上端的侧壁上设置有水平支管，所述水平支管与增压支管3连接。
[0030] 优选的，所述控制主机上编制有根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一和根据时间控制阀门的程序二，所述两种程序中的一个程序运行时，另外一个程序不运行。
[0031] 优选的，一种非常规气藏水平井气举排水采气方法， 包括以下步骤：
[0032] S1、选择一个套管1进行增压，打开与该套管1连接的增压支管3上的电磁阀，关闭与该套管1连接的油管2的电磁阀，压缩机4向该套管1内输送高压天然气，其余油管2的电磁阀均为打开状态，其余的增压支管3上的电磁阀均为关闭状态；在对一个套管1内进行输送高压天然气增压时，其余气井保持正常产气状态。
[0033] S2、选择运行根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一或者根据时间控制阀门的程序二。
[0034] S21、根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一，在套管1内压力传感器检测到的压力到达设定压力时，压力传感器向控制主机传送电信号，控制主机关闭与该套管1连接的增压支管3上的电磁阀并打开与该套管1连接的油管2上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管1连接的增压支管3上的电磁阀并关闭与下一根套管1连接的油管2上的电磁阀。
[0035] S22、根据时间控制阀门的程序二，在向套管1内输送高压天然气指定时间后，控制主机关闭与该套管1连接的增压支管3上的电磁阀并打开与该套管1连接的油管2上的电磁阀；同时控制主机打开与下一根套管1连接的增压支管3上的电磁阀并关闭与下一根套管1连接的油管2上的电磁阀。
[0036] S3、重复S1 S22步骤，对每一根套管1进行循环输送高压天然气进行增压。~
[0037] 优选的，所述根据压力传感器压力信号控制阀门的程序一适用于非常规气藏水平井采气末期，所述采气末期为定时输送指定量的高压天然气达不到排水采气需要的压力，并且每个水平井内的产气量不均匀；所述根据时间控制阀门的程序二适用于非常规气藏水平井采气中期，所述采气中期为依靠水平井内的产气不能够排出套筒内的压裂液，需要输入高压天然气进行增压，并且每个水平井内的产气量均匀。其中根据产气量进行选择控制程序只是一个主要的因素，在实际产气中还需要对油管2中排出的水、砂等物质的含量进行分析，进一步确定选择定时循环或者根据井内压力进行循环对套管1内增压。
[0038] 优选的，所述控制主机对每一根套管1进行编号，通过编号进行编程并循环地对套管1内输入高压天然气进行增压。依次循环增压可以保证生产有序地进行，并且在持续并循环地向套管1内输送高压天然气，可以为气井位置的正片地层进行补充压力，缓解地层压力的递减。由于地层中积存的天然气、页岩气不可能完全被开采，以天然气、页岩气自动渗透产气的方法开采率低，使大量的天然气、页岩气留存在地层中，造成对资源的浪费，而循环增压气举排水的方法，可以引导残留在地层中的天然气、页岩气渗出，提高开采率。
