一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置，主要包括固液分離器和氣液分離器兩部分，其特征是：固液分離器上部有環(huán)形封隔器，環(huán)形封隔器四周有掛扣，下部接有柱筒，柱筒壁上有多個(gè)進(jìn)液孔，柱筒內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的中空?qǐng)A筒，中空?qǐng)A筒兩側(cè)有多葉螺旋片，柱筒壁上有進(jìn)液孔，柱筒下部接有固體收集器，固體收集器上端有下凹錐面，氣液分離器上有相互對(duì)立連接的“U”字型進(jìn)、出液導(dǎo)管，管壁外側(cè)有多個(gè)卡箍基座，進(jìn)、出液導(dǎo)管的內(nèi)腔有雙葉螺旋片，進(jìn)、出液導(dǎo)管接口處有上、下旋轉(zhuǎn)輪槽，上、下旋轉(zhuǎn)輪槽裝有條形旋轉(zhuǎn)片，內(nèi)部有隔板，出液導(dǎo)管上部有閥座和球形排氣閥，球形排氣閥通過(guò)排氣通道與油套環(huán)空相連，出液導(dǎo)管中部有內(nèi)側(cè)出液口，下部有外側(cè)出液口，固液分離器和氣液分離器內(nèi)部通過(guò)有一定彎曲度的中心導(dǎo)管連接。
【專利說(shuō)明】
一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置，屬于煤層氣井排采工具，能有效提高排采栗工作效率，解決煤層氣排采過(guò)程中排水管漏氣和煤粉卡栗等問(wèn)題。
【背景技術(shù)】
[0002]煤層氣井的生產(chǎn)模式是排水采氣，通過(guò)排出煤層中的水使煤層壓力降低到解吸壓力以下使煤層氣從吸附態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)從而開采出來(lái)。我國(guó)大多數(shù)煤層氣井是通過(guò)有桿栗來(lái)進(jìn)行排水采氣的，但是在煤層氣井排采過(guò)程中，隨著地層水涌入井筒，一定量的煤粉和殘留鉆肩也一并被攜帶進(jìn)入井筒，這些煤粉和鉆肩會(huì)堆積在排采栗筒內(nèi)造成卡栗、埋栗等事故，延長(zhǎng)檢栗周期。此外，有些煤層氣井在抽采過(guò)程中，進(jìn)入排采栗的氣水比較大，減少排水量，栗效低，當(dāng)含氣量超過(guò)一定值后還可能發(fā)生氣鎖，造成油管不出水。目前我國(guó)煤層氣井生產(chǎn)沿用的是常規(guī)油井生產(chǎn)的氣錨，由于常規(guī)油生產(chǎn)的油氣比和煤層氣生產(chǎn)的氣水比有一定差異，而且還不能實(shí)現(xiàn)固液分離，所以除氣效果不是很理想，不時(shí)還會(huì)出現(xiàn)井口漏氣等現(xiàn)象，不僅存在安全隱患，而且還造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置，用以解決現(xiàn)行煤層氣井排采過(guò)程中沒(méi)有相應(yīng)配套的固液氣三相分離設(shè)備導(dǎo)致煤粉卡栗，排水管漏氣等問(wèn)題，可以有效提高排采栗工作效率。
[0004]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述用于煤層氣井的固液氣分離裝置，主要包括固液分離器和氣液分離器兩部分，其特征是:固液分離器上部有環(huán)形封隔器，環(huán)形封隔器四周有掛扣，下部接有柱筒，柱筒壁上有多個(gè)進(jìn)液孔，柱筒內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的中空?qǐng)A筒，中空?qǐng)A筒兩側(cè)有多葉螺旋片，柱筒壁上有進(jìn)液孔，柱筒下部接有固體收集器，固體收集器上端有下凹錐面，氣液分離器上有相互對(duì)立連接的“U”字型進(jìn)、出液導(dǎo)管，管壁外側(cè)有多個(gè)卡箍基座，進(jìn)、出液導(dǎo)管的內(nèi)腔有雙葉螺旋片，進(jìn)、出液導(dǎo)管接□處有上、下旋轉(zhuǎn)輪槽，上、下旋轉(zhuǎn)輪槽裝有條形旋轉(zhuǎn)片，內(nèi)部有隔板。出液導(dǎo)管上部有閥座和球形排氣閥，球形排氣閥通過(guò)排氣通道與油套環(huán)空相連，出液導(dǎo)管中部有內(nèi)側(cè)出液口，下部有外側(cè)出液口，固液分離器和氣液分離器內(nèi)部通過(guò)有一定彎曲度的中心導(dǎo)管連接。
[0005]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:(I)能夠?qū)⒊悍酆统龤夥植接行蜻M(jìn)行，在每個(gè)環(huán)節(jié)中都可以保證效果最佳，真正實(shí)現(xiàn)除煤粉、除氣一體化和系統(tǒng)化；(2)固液分離器和氣液分離器中的螺旋片可以根據(jù)實(shí)際煤層氣生產(chǎn)井中的氣水比進(jìn)行大小和數(shù)量的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于煤層氣井的固液氣分離裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0007]圖2為旋轉(zhuǎn)輪槽示意圖。
[0008]圖中，1-套管;2-油管；3-卡箍基座;4-直桿;5-雙葉螺旋片;6_內(nèi)腔;7_進(jìn)液導(dǎo)管；8-中心導(dǎo)管;9-環(huán)形封隔器;10-掛扣；11-多葉螺旋片；12-中空?qǐng)A筒;13-進(jìn)液孔;14-下凹錐面；15-圓孔；16-固體收集器；17-排氣通道；18-上旋轉(zhuǎn)輪槽；19-隔板;20-球形排氣閥；21-閥座;22-條形旋轉(zhuǎn)片;23-內(nèi)側(cè)出液口 ； 24-出液導(dǎo)管;25-座銷;26-下旋轉(zhuǎn)輪槽;27-外側(cè)出液口 ； 28-柱筒。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了便于對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0010]如圖1所示，排采栗抽采過(guò)程中，地層水?dāng)y帶一定量的煤粉和殘留的鉆肩進(jìn)入井筒，固液分離器上部安裝有環(huán)形封隔器9，環(huán)形封隔器9的外部嵌有一圈橡膠套，在橡膠套的四周有多個(gè)掛扣10，這些掛扣10與油管2內(nèi)壁的凹槽鍥合將固液分離器固定在油管2內(nèi)一定位置并且將油管2隔離為上下兩個(gè)空間。由于環(huán)形封隔器9的封隔，地層水只能通過(guò)柱筒28壁面上的進(jìn)液孔13進(jìn)入柱筒28內(nèi)，進(jìn)液孔13與柱筒28壁面有一定斜度，這樣可以保證液流以一定的側(cè)向速度沖擊中空?qǐng)A筒12上的多葉螺旋片11，多葉螺旋片11在液柱的沖擊下按一定的方向高速旋轉(zhuǎn)，利用重力分異原理實(shí)現(xiàn)固液分離。分離出的煤粉和鉆肩等固體沿著下凹錐面14沉降，通過(guò)可調(diào)節(jié)大小的圓孔15進(jìn)入固體收集器16，而分離出固體的液流則繼續(xù)通過(guò)中空?qǐng)A筒12的內(nèi)部空間進(jìn)入連接固液分離器和氣液分離器的中心導(dǎo)管8內(nèi)。中心導(dǎo)管8與氣液分離器的下旋轉(zhuǎn)輪槽26的外殼相連，且中心導(dǎo)管8的上端有一定彎曲度來(lái)使得垂向液流速度轉(zhuǎn)變?yōu)樗揭毫魉俣热_擊嵌于下旋轉(zhuǎn)輪槽26內(nèi)部的隔板19，隔板19在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將液流引入進(jìn)液導(dǎo)管7，在進(jìn)液導(dǎo)管7中安裝有多個(gè)雙葉螺旋片5，液流在上行中沖擊帶動(dòng)雙葉螺旋片5旋轉(zhuǎn)進(jìn)行第一次氣水分離，接著液流進(jìn)入上旋轉(zhuǎn)輪槽18并帶動(dòng)內(nèi)部的隔板19旋轉(zhuǎn)，隨后進(jìn)入進(jìn)液導(dǎo)管7和出液導(dǎo)管24封閉的內(nèi)腔6中。由于上旋轉(zhuǎn)輪槽18和下旋轉(zhuǎn)輪槽26中隔板19旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)定，安裝在上旋轉(zhuǎn)輪槽18和下旋轉(zhuǎn)輪槽26上的條形旋轉(zhuǎn)片22實(shí)現(xiàn)反向高速旋轉(zhuǎn)并形成漩渦流，漩渦流可以加強(qiáng)氣水分離從而實(shí)現(xiàn)了氣液分離器中的第二次氣水分離，此時(shí)分離出的氣體向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入安裝于出液導(dǎo)管24上部的閥座21內(nèi)，當(dāng)閥座21內(nèi)的氣體積聚到一定程度時(shí)，在內(nèi)外壓差所用下，氣體頂開坐于閥座21上的球形排氣閥20并經(jīng)過(guò)排氣通道17進(jìn)入油管2與套管I的環(huán)形空間內(nèi)。內(nèi)腔6中的液流通過(guò)出液導(dǎo)管24上的內(nèi)側(cè)出液口 23進(jìn)入出液導(dǎo)管24中，在出液導(dǎo)管24中的雙葉螺旋片5高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行第三次氣水分離，分離出的氣體上行至閥座21內(nèi)隨其他氣體一起進(jìn)入油套環(huán)空，剩余的液流則通過(guò)出液導(dǎo)管24上的外側(cè)出液口27進(jìn)入油管2空間內(nèi)隨排采栗的抽提進(jìn)入栗筒內(nèi)被采出。進(jìn)液導(dǎo)管7和出液導(dǎo)管24的外壁有多個(gè)卡箍基座3，這些卡箍基座3通過(guò)直桿4與油管2上的座銷25卯合以固定氣液分離器。
[0011]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煤層氣井的固液氣分離裝置，主要包括固液分離器和氣液分離器兩部分，其特征是:固液分離器上部有環(huán)形封隔器，環(huán)形封隔器四周有掛扣，下部接有柱筒，柱筒壁上有多個(gè)進(jìn)液孔，柱筒內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的中空?qǐng)A筒，中空?qǐng)A筒兩側(cè)有多葉螺旋片，柱筒壁上有進(jìn)液孔，柱筒下部接有固體收集器，固體收集器上端有下凹錐面，氣液分離器上有相互對(duì)立連接的“U”字型進(jìn)、出液導(dǎo)管，管壁外側(cè)有多個(gè)卡箍基座，進(jìn)、出液導(dǎo)管的內(nèi)腔有雙葉螺旋片，進(jìn)、出液導(dǎo)管接口處有上、下旋轉(zhuǎn)輪槽，上、下旋轉(zhuǎn)輪槽裝有條形旋轉(zhuǎn)片，內(nèi)部有隔板，出液導(dǎo)管上部有閥座和球形排氣閥，球形排氣閥通過(guò)排氣通道與油套環(huán)空相連，出液導(dǎo)管中部有內(nèi)側(cè)出液口，下部有外側(cè)出液口，固液分離器和氣液分離器內(nèi)部通過(guò)有一定彎曲度的中心導(dǎo)管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤層氣井的固液氣分離裝置，其特征在于，所述固液分離器上部有環(huán)形封隔器，所述環(huán)形封隔器外部嵌有橡膠套，所述橡膠套四周有多個(gè)掛扣與油管內(nèi)壁的凹槽鍥合以固定固液分離器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤層氣井的固液氣分離裝置，其特征在于，所述柱筒壁上的進(jìn)液孔有多個(gè)，所述進(jìn)液孔與柱筒壁面有一定斜度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤層氣井的固液氣分離裝置，其特征在于，所述進(jìn)、出液導(dǎo)管的外壁有多個(gè)卡箍基座，所述卡箍基座通過(guò)直桿與油管上的座銷卯合以固定氣液分離器。
【文檔編號(hào)】E21B43/38GK205532561SQ201520794490
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日
【發(fā)明人】張遂安, 郝杰, 王理, 梁濤, 杜瑤
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(北京)