一种配合井下涡流工具排水采气的喷射工具及应用方法技术领域
本发明涉及油田采气技术领域，特别涉及一种天然气开采过程中将喷射技术应用于排水
采气工艺的工具及应用方法，属于井下工具领域的应用。
背景技术
苏里格气田属典型的低压、低渗、低丰度“三低”气田，随着气田的开发，地层能量下
降，气井产气量降低，生产过程中井筒存在大量积液，且积液井逐年增多，难以维持气田正
常平稳生产。针对气田积液井不断增多的情况，为了充分发挥气井产能，近年来已形成了泡
沫排水、优选管柱、速度管柱、柱塞气举等排水采气技术系列。
2010年以来，通过井下涡流工具的技术调研、技术可行性分析、工具结构改进、工艺参
数优化，在苏里格气田开展了井下涡流工具排水采气技术的现场试验。试验表明井下涡流工
具结合气举、泡排等排水工艺可以使间开气井连续生产，低产积液连续生产气井单独使用该
工艺效果不理想。因此，为了提高涡流工具排水采气的效果，需研发一种能够配合涡流工具
形成的特定流动状态，且利用地层自身能量，实现低产气井排水采气井下工具，可以为苏里
格气田高效开发提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的：提供一种配合井下涡流工具排水采气的喷射工具及应用方法，利用井下
涡流工具已形成的气在中心、液沿管壁的特定流动状态，依靠天然气自身能量和喷射器喷嘴
节流降压，使得天然气流在混合室形成差压区，抽吸井筒内壁液流，减少井筒积液。
本发明采用的技术方案：井下喷射器，主要由打捞头1、扩散管2、中心管3、喉管4、
销钉5、喉嘴距管6、喷嘴7、喷嘴支座8、喷嘴支撑管9、下接头10、锥体11、剪销12、弹
簧体13、弹簧销14、弹簧15组成。
主要部件均是采用合金钢加工而成，打捞头1与中心管3上端通过丝扣连接；扩散管2、
喉管4、喉嘴距管6与喷嘴支座8按先后顺序装在中心管3内，其中喷嘴7与喷嘴支撑管9预
先装入喷嘴支座8内形成组合；中心管3下端与下接头10通过丝扣连接，下接头10与锥体
11通过丝扣连接；弹簧体13从锥体11小端装入，通过剪销12固定；弹簧15与弹簧体13通
过弹簧销14连接，且在弹簧体13下端卡槽内处于收缩状态。
该方法实施过程中，通过钢丝作业将工具串投放至设计井深位置(涡流工具上方)，上提，
解开弹簧15，弹簧体13扩张与油管内壁紧密接触；下放，剪断剪销12，锥体11下行，弹簧
体13扩张至最大直径且下端固卡在油管接箍间，实现固定；工作时，天然气流经过锥体11
与下接头10的中心孔，到达喷嘴支撑管9进入喷嘴7，形成低压高速射流，在喉嘴距管6内
的混合室形成一个低压区，从而与同混合室相连通的中心管与油管间的环形空间形成负压差
区，吸入并携带油管内壁积液，两股具有不同动量的气液流在进入喉管4中进行混合与动量
传递后，流进扩散管2后达到充分的混合和能量转换，最后形成具有一定压能的同速气液混
合流一起排出井口。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种配合井下涡流工具排水采气的
喷射工具，包括：打捞组件，具有内腔，打捞组件的外壁上设有与内腔连通的排出口和第一
进液口，排出口位于打捞组件的第一端，第一进液口位于打捞组件的第二端；喷嘴组件，设
置在打捞组件的第二端的内部且避让第一进液口，喷嘴组件具有喷口；下接头组件，下接头
组件具有内腔，下接头组件的第一端与打捞组件的第二端连接以将喷嘴组件固定在打捞组件
内；弹簧组件，弹簧组件的第一端套设在下接头组件的第二端上，弹簧组件的第二端具有收
缩位置以及与油管的内壁配合的扩张位置。
进一步地，打捞组件包括相连接的打捞头和中心管，排出口设置在打捞头上，第一进液
口设置在中心管的远离打捞头的一端上，喷嘴组件设置在中心管的远离打捞头的一端的内部
且避让第一进液口。
进一步地，喷嘴组件包括喷嘴、喷嘴支座以及喷嘴支撑管，喷嘴支座设置在中心管的远
离打捞头的一端的内部且避让第一进液口，喷嘴设置在喷嘴支座上，喷嘴支撑管设置在喷嘴
支座的内腔中。
进一步地，下接头组件包括相连接的下接头和锥体，下接头与中心管连接，弹簧组件的
第一端套设在锥体的远离下接头的一端上。
进一步地，弹簧组件还包括相连接的弹簧体和弹簧，弹簧体套设在锥体的远离下接头的
一端上，弹簧具有收缩位置以及与油管的内壁配合的扩张位置。
进一步地，配合井下涡流工具排水采气的喷射工具还包括扩散管、喉管以及喉嘴距管，
扩散管、喉管、喉嘴距管以及喷嘴支座按先后顺序依次设置在中心管内，喉嘴距管具有与第
一进液口对应的第二进液口。
进一步地，弹簧与弹簧体通过弹簧销连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种配合井下涡流工具排水采气的喷射工具应用方法，
包括以下步骤：通过钢丝将喷射工具投放至涡流工具上方，上提喷射工具并解开喷射工具的
弹簧组件，弹簧组件的第二端扩张至与油管内壁接触的扩张位置，下放喷射工具以使弹簧组
件的第二端固卡在油管接箍间。
本发明的有益效果：本发明提供一种配合井下涡流工具排水采气的喷射工具及方法，充
分利用井下涡流工具已形成的特定流动状态和天然气自身的能量，抽吸井筒内壁液流；喷射
器可以通过理论设计计算确定与涡流工具间的距离，可以有效的防止液流在能力不足时向下
流动，达到减少井筒积液和提高气井携液能力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实
施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种井下配合涡流工具组合排水采气的喷射器工具结构示意图；以及
图2是本发明喷射器投放后状态示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、打捞头；2、扩散管；3、中心管；4、喉管；5、销钉；6、喉嘴距管；7、喷嘴；8、
喷嘴支座；9、喷嘴支撑管；10、下接头；11、锥体；12、剪销；13、弹簧体；14、弹簧销；
15、弹簧。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
1、组装
如图1所示，打捞头1与中心管3上端通过丝扣连接；扩散管2、喉管4、喉嘴距管6与
喷嘴支座8按先后顺序装在中心管3内，其中喷嘴7与喷嘴支撑管9预先装入喷嘴支座8内
形成组合；中心管3下端与下接头10通过丝扣连接，下接头10与锥体11通过丝扣连接；弹
簧体13从锥体11小端装入，通过剪销12固定；弹簧15与弹簧体13通过弹簧销14连接，且
在弹簧体13下端卡槽内处于收缩状态。
2、投放
利用喷射器上端的打捞头1，通过钢丝绳作业，投放至设计深度位置，上提，解开弹簧
15，弹簧体13扩张与油管内壁紧密接触；下放，剪断剪销12，锥体11下行，弹簧体13扩张
至最大直径且下端固卡在油管接箍间，实现固定，如图2所示。
3、工作原理
喷射器工作过程：气井开井后，由于气液通过涡流工具已形成气在中心、液沿管壁的流
动状态，天然气流经过锥体11与下接头10的中心孔，到达喷嘴支撑管9进入喷嘴7，形成低
压高速射流，在喉嘴距管6内的混合室形成一个低压区，从而与同混合室相连通的中心管与
油管间的环形空间形成负压差区，吸入并携带油管内壁积液，两股具有不同动量的气液流在
进入喉管4中进行混合与动量传递后，流进扩散管2后达到充分的混合和能量转换，最后形
成具有一定压能的同速气液混合流一起排出井口。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员
来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等
同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。