多級旋啟式油氣砂分離器的製作方法
2023-06-11 11:37:11 1
專利名稱：多級旋啟式油氣砂分離器的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油工業，機械採油井下輔助工具設備「氣砂錨」的改進和創新。
背景技術：
由於油井中的原油含有氣體和砂粒，氣體會減少泵的出油率，影響產量，浪費動能；而砂粒危害更大，會造成抽油泵卡死(俗稱砂卡)或拉毛，損壞泵筒及柱塞(俗稱拉缸)，縮短採油機械的壽命。因此，人們除設法增強抽油泵的耐磨損性能外，還通過增加井下工具設備，促進油、氣、砂分離，以減少氣和砂的危害。目前有單獨使用的氣錨和砂錨，也有合二為一的氣砂錨。其中最先進的氣錨一般有一級直管分離通道和一級螺旋式分離通道組合而成；最先進的砂錨一般採用粗、細兩級管網式除砂方式。而現有的氣砂錨結構都比較簡單，到目前為止，尚未發現同時採用兩級以上螺旋式油氣分離通道和兩級管網式除砂方式的同類產品。
發明內容
本發明的目的在於將有2個單向排氣閥、三節螺旋式分離通道的油氣分離裝置和兩級管網式油砂分離裝置結合在一起，製造出一種具有超強分離油、氣、砂能力的新產品。
本發明是採用以下方案實現的在一根數米長的套管內，其上部分是油氣分離裝置，其下部分是油砂分離裝置。油氣分離裝置由二組位於上方的單向排氣閥A和相配套的螺旋式分離通道B，通過接頭與一節位於下方油管和套管之間的螺旋式分離通道C組合而成；油砂分離裝置由導油錐、二層防砂網、透油管、帶孔油管的下半段和花盤等組合而成；套管上端與單向排氣閥上閥體，下端與底錐接頭焊合，構成一個整體。
以下結合附圖詳細描述本發明的解決方案。
圖1為本發明油氣分離裝置中二組位於上方的單向排氣閥和相配套的螺旋式分離通道的全剖視示意圖。
圖2為本發明油氣分離裝置中一節位於下方油管和套管之間的螺旋式分離通道和油砂分離裝置的半剖視示意圖。
本發明除兩隻球2為塑料製品外，其餘零部件均為金屬材料。現依次描述如下兩隻單向排氣閥A，由圓柱形閥體1及6與球2和閥座3組成。閥座3與閥體1或6用螺紋連接，球2用聚四氟乙烯材料製成，在氣體的作用下，可在閥體1和6內上下移動；閥體1和6均在球2所在的位置鑽一個斜孔，用於排出閥內的氣體。閥體1的頂部有一錐管螺紋，外接抽油泵或其油管；下部內用直管螺紋，連接油管4；外邊加工成錐形，加大直徑與套管5連接；在其錐面上鑽有數個排氣孔，用來排出油管和套管5之間的氣體。二節配套的螺旋式分離通道B，由油管4、中心排氣管7和螺旋導板8組成。螺旋導板8焊在布滿氣孔的中心排氣管7的外面，套在油管4的裡內；兩根油管4兩端通過螺紋與上閥體1、下閥體6以及接頭9連接，二根中心排氣管7的下端用螺紋分別與下閥體6和接頭9連接。單級螺旋式分離通道C，由套管5的部分管段，帶孔油管11的上半段和帶孔螺旋導板12組成。帶孔油管11的上半段無孔，焊有帶孔螺旋導板12，頂部用螺紋與接頭9連接，並用螺母10拼緊，下半段密布透油孔，作為油砂分離裝置的一部分。油砂分離裝置由導油錐13、外防砂網14、透油管15、內防砂網16、帶孔油管11的下半段和花盤17組成。導油錐13焊在帶孔油管11和帶孔螺旋導板12的下面，內防砂網16裹在帶孔油管11下半段，用鋼絲或螺釘墊片固定；透油管15兩端用螺紋分別與導油錐13和花盤17連接；外防砂網14裹在透油管15的外面，用鋼絲或螺釘墊片固定。套管5的中上部密布許多進油孔，兩端分別與上閥體1的下邊和底錐接頭18上邊焊合，構成一個整體，底錐接頭18的下面是錐管螺紋，用與貯砂管或單向排砂閥連接。
具體實施方式
工作時，原油從套管5的中上部進油孔進入油管4與套管5的環形空間向下流淌時，進行簡單的油氣分離，氣輕上升，油重下沉。進入第一節螺旋式分離通道C時，產生離心力，油液擠向帶孔螺旋導板12的外邊緣和套管5的內壁，氣體滯留帶孔螺旋導板12的內邊，並穿過孔向上聚集，由閥體1錐面上的排氣孔排出。旋轉而下的油液中，砂因比重大而處在外圍，沿套管5內壁下沉，經底錐接頭18排出。油因比重輕而處在內圈，在抽油泵的吸汲力和重力的作用下，穿過外防砂網14、透油管15和內防砂網16，進入帶孔油管11內，並向上運動，經過接頭9，依次進入上方的二節螺旋式分離通道B，在螺旋導板8的作用下油氣再次被分離，油沿油管4的內壁上升，氣體穿過進氣孔沿中排氣管7上升，聚集在閥座3內，達到一定壓力時，便自動開啟塑料球2，由排氣閥排出。最終，潔淨的油液經過圓柱形閥體1進入抽油泵，輸出井外。
權利要求1.一種多級旋啟式油氣砂分離器，由油氣分離裝置、油砂分離裝置以及接頭、套管和底錐接頭構成，其特徵是在一根套管5內，上部分是油氣分離裝置，下部分是油砂分離裝置；油氣分離裝置由二組位於上方的單向排氣閥A和相配套的螺旋式分離通道B，通過接頭9，與一節位於下方的帶孔油管11和套管5之間的螺旋式通道C組合而成；油砂分離裝置由導油錐13、二層防砂網14與16、帶孔油管11的下半段、透油管15和花盤17組合而成；套管5上端與上閥體1，下端與底錐接頭18焊合，構成一個整體。
2.根據權利要求1所述的油氣砂分離器，其特徵是油砂分離裝置的二層防砂網14與16、透油管15與帶孔油管11的下半段長度一致。
3.根據權利要求1所述油氣砂分離器，其特徵是二隻單向排氣閥A均由圓柱形閥體1或6，閥座3和塑料球2三種零件所組成，塑料球2的材料為聚四氟乙烯。
專利摘要一種多級旋啟式油氣砂分離器。涉及石油機械，井下油氣砂分離工具設備的改進和創新。採取在一根套管內，設置二個單向排氣閥、三節螺旋式分離通道進行油氣分離，設置二層防砂網和透油管進行油砂分離，以達到超強淨化原油的目的。具有結構先進、性能可靠、堅固耐用等特點，是一種更為理想的井下輔助採油工具設備。
文檔編號E21B43/08GK2795441SQ20052000282
公開日2006年7月12日 申請日期2005年1月8日 優先權日2005年1月8日
發明者曹徵財, 周為清 申請人:阜寧縣石油機械有限公司