专利名称：多级分离气锚的制作方法
技术领域：
本申请涉及油田开采防砂防气领域，尤其涉及一种多级分离气锚。
背景技术：
随着油田开发时间的延长，部分油田或区块出砂现象越来越严重，由于出砂而造成维持生产困难，检泵周期短，生产成本居高不下。出砂已成为阻碍油田正常开发的难题之
O随着油田开发时间的延长，混合开采液中油井伴生气与原油比例逐渐增加，从而影响泵效，甚至产生气锁效应，使得无法抽出油液，造成能源的极大浪费。 油田开采中，防气防砂成为影响产率的关键因素之一。
实用新型内容在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。为解决现有油井防气防砂的技术难题，本实用新型的实施例提供了一种多级分离气锚，所述多级分离气锚包括防砂一次分离装置，所述防砂一次分离装置包括侧壁上设置有进液孔的进液管，所述进液孔沿所述进液管的外壁切向设置，设置于所述进液管下部的用于排砂的尾管，连接所述进液管与所述尾管的防砂下接头；防砂二次分离装置，所述防砂二次分离装置包括与所述进液管同轴设置的防砂筒体，连接所述进液管与所述防砂筒体的防砂离心造旋臂，设置于所述防砂筒体内部的二级过滤管，设置于所述防砂筒体上部的防砂上接头；防气分离装置，所述防气分离装置包括气锚外管，设置于所述气锚外管上部的防气上接头，用于连接所述气锚外管下部与所述防砂上接头的防气下接头，与所述气锚外管同轴设置的防气筒体，所述气锚外管与所述防气筒体形成的环腔左半侧和右半侧隔离为两个腔，用于连接所述气锚外管下部与所述防气筒体下部的防气离心造旋体，设置于所述防气离心造旋体下部左半侧的进液偏心通道，设置于所述离心造旋体下部右半侧的出液偏心通道，设置于所述气锚外管与所述防气筒体形成的环腔左半侧中部、所述进液偏心通道上部的挡环，设置于所述防气筒体左半侧中部、所述挡环下部的半环进液口，设置于所述气锚外管右半侧下部的可拆卸的半环管壁，同轴设置于所述防气筒体内部的中心管，同轴设置于所述中心管上部和所述防气筒体上部的单向阀，所述单向阀与所述气锚外管通过所述防气上接头连接，所述防气上接头设置有出液管和出气管。优选的，所述二级过滤管上设置有过滤孔。优选的，所述二级过滤管上的过滤孔直径小于O. 07mm。优选的，所述防气离心造旋体设置有“L”型出液口，所述“L”型出液口竖直部分为倒锥形。[0010]优选的，所述中心管上部与所述单向阀之间设置有密封体。与现有技术相比，本实用新型的实施例具有以下优点和有益效果的一种或几种I、本实用新型从防砂机理上进行改造，将挡、排砂变为沉砂，减少了工艺、提高了效率。2、本实用新型利用旋流原理设计，两重分离装置，防砂效果好。3、本实用新型采用了滑脱分离、旋流分离和沉降分离的原理，多级分离，使其防气效果更好。4、本实用新型结构简单、安全可靠，且成本低、易维护，具有较高的经济价值，适合在广泛的领域应用。
·参照
以下结合附图对本实用新型实施例的说明，会更加容易地理解本实用新型的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本实用新型的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图I为本实用新型的一种实施方式的结构示意图。图2为本实用新型的一种实施方式的防气分离装置的结构示意图。图3为本实用新型的一种实施方式的防气分离装置上部放大结构示意图。图4为本实用新型的一种实施方式的防气分离装置中部放大结构示意图。图5为本实用新型的一种实施方式的防砂一次分离装置和防砂二次分离装置的结构示意图。图中1—防气上接头，2—单向阀，3—密封体，4一中心管，5—防气筒体，6—气锚外管，7—挡环，8—半环管壁，9 一防气离心造旋体，10—进液偏心通道，11 一防气下接头，12—防砂上接头，13—二级过滤管，14 一防砂筒体，15—防砂离心造旋臂，16—进液管，17—防砂下接头。
具体实施方式
下面参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。如图I、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型的实施例的多级分离气锚，包括防砂一次分离装置，所述防砂一次分离装置包括侧壁上设置有进液孔的进液管16，所述进液孔沿所述进液管16的外壁切向设置，设置于所述进液管16下部的用于排砂的尾管，连接所述进液管16与所述尾管的防砂下接头17 ;防砂二次分离装置，防砂所述二次分离装置包括与所述进液管16同轴设置的防砂筒体14，连接所述进液管16与所述防砂筒体14的防砂离心造旋臂15，设置于所述防砂筒体14内部的二级过滤管13，连接所述防砂筒体14与防气分离装置的防砂上接头12，外部泵体启动使油井中的混合液进入防砂一次分离装置，混合液由所述进液孔沿所述进液管16切向进入产生旋流，即产生很高的角速度，在这一角速度下，由于固体、液体的密度不同，所产生的离心力不同，在进液管16的内部形成了外旋流和内旋流，密度大的固体颗粒形成了外旋流，外旋流沿所述进液管16的内壁向下运动，沉入所述尾管内达到一定高度时，释放到人工井底，内旋流在进液管16的中部因高速旋转而形成低压向上运动进入防砂二次分离装置，经过所述防砂离心造旋臂15的中心孔进入所述防砂筒体14内，经过所述防砂离心造旋臂15产生旋流，在防砂筒体14内经过所述二级过滤管13，再对未分离出去的轻质固体杂质进行二次过滤，过滤后的液体经由防砂上接头12进入防气分离装置；防气分离装置装置包括气锚外管6，设置于所述气锚外管6上部的防气上接头I连接外部泵体和出液管道，设置于所述气锚外管6下部的防气下接头11，防气下接头11与防砂二次分离装置的防砂上接头12连接，防气分离装置还包括与所述气锚外管6同轴设置的防气筒体5，所述气锚外管6与所述防气筒体5形成的环腔左半侧和右半侧隔离为两个腔，左半侧用于进液，右半侧用于出液，用于连接所述气锚外管6下部与所述防气筒体5下部的防气离心造旋体9，设置于所述防气离心造旋体9下部左半侧的进液偏心通 道10，油液自防砂二次分离装置进入防气分离装置，具体来说由防气下接头11流入进液偏心通道10，由进液偏心通道10流入气锚外管6与防气筒体5形成的环腔左半侧；设置于所述防气离心造旋体9下部右半侧的出液偏心通道，设置于所述气锚外管6与所述防气筒体5形成的环腔左半侧中部、所述进液偏心通道10上部的挡环7，设置于所述防气筒体5左半侧中部、所述挡环7下部的半环进液口，设置于所述气锚外管6右半侧下部的可拆卸的半环管壁8，油液在气锚外管6与防气筒体5形成的环腔左半侧向上流动，被挡环7挡住经由半环进液口进入防气筒体5腔内，在沉降作用下气体向上、液体向下，液体进入防气筒体5下部连接的防气离心造旋体9，防气离心造旋体9使混合液产生旋流，气体向上，液体向下由防气离心造旋体9右半侧的出液偏心通道流出，进入气锚外管6与防气筒体5形成的环腔右半侧；防气分离装置还包括，同轴设置于所述防气筒体5内部的中心管4，同轴设置于所述中心管4上部和所述防气筒体5上部的单向阀2，用于连接所述单向阀2与所述气锚外管6的防气上接头1，所述防气上接头I设置有出液管和出气管，经沉降分离、旋流分离，由于离心作用，密度大的液体经气锚外管6与防气筒体5形成的环腔右半侧向上通过防气上接头I环部出液孔进入外部泵和管道内，密度小的气体产生内旋流，在防气筒体5中部形成低压腔，进而向上运动，并在防气筒体5上部形成气帽，当气体达到一定压力时将单向阀打开，气体进入防气上接头I出气管排出。本实用新型的一个实施例提供了一种多级分离气锚，所述二级过滤管13上设置有过滤孔。本实用新型的一个实施例提供了一种多级分离气锚，所述二级过滤管13上的过滤孔直径小于O. 07mm。本实用新型的一个实施例提供了一种多级分离气锚，所述进液外管14侧壁切向设置有若干进液孔。本实用新型的一个实施例提供了一种多级分离气锚，所述防气离心造旋体9设置有“L”型出液口，所述“L”型出液口竖直部分为倒锥形，油液经由半环进液口进入防气筒体5腔内再落入防气离心造旋体9的倒锥形竖直部分，产生旋流，由于离心作用，密度大的液体继续向下流入出液偏心通道16，密度小的气体产生内旋流，在防气筒体5中部形成低压腔，进而向上运动。[0033]本实用新型的一个实施例提供了一种多级分离气锚，所述中心管4上部与所述单向阀2之间设置有密封体，保证气体压力足以形成气帽。本实用新型的一个实施例工作时，外部泵体启动造成负压，使油井中的混合液进入防砂一次分离装置，混合液由所述进液孔沿所述进液管16切向进入产生旋流，即产生很高的角速度，在这一角速度下，由于固体、液体的密度不同，所产生的离心力不同，在防砂器的内部形成了外旋流和内旋流，密度大的固体颗粒形成了外旋流，外旋流沿所述进液管16的内壁向下运动，沉入所述尾管内，内旋流在防砂一次分离装置的中部因高速旋转而形成低压向上运动进入防砂二次分离装置，经过所述防砂离心造旋臂15的中心孔进入所述防砂筒体14内，经过所述防砂离心造旋臂15产生旋流，在防砂筒体14内经过所述二级过滤管13，所述二级过滤管13上的过滤孔直径小于O. 07mm，可对未分离出去的轻质杂质进行二次过滤，轻质杂质沉入尾管，尾管底部装有配套的排砂释放器，当尾管内的砂达到一定高度时，所述排砂释放器将砂释放到人工井底，经过防砂一次分离装置、防砂二次分离装置过滤后的液体经由防砂上接头12进入防气分离装置内，再由防气下接头11流入进液偏心通道10，由进液偏心通道10流入气锚外管6与防气筒体5形成的环腔左半侧，被挡环7挡住经由半环进液口以90°转弯切向进入防气筒体5腔内，在沉降作用下气体向上、液体向下，液 体进入防气筒体5下部连接的防气离心造旋体9，油液落入防气离心造旋体9的倒锥形竖直部分，产生旋流，由于离心作用，密度大的液体继续向下流入出液偏心通道，进入气锚外管6与防气筒体5形成的环腔右半侧，经沉降分离、旋流分离，密度大的液体经气锚外管6与防气筒体5形成的环腔右半侧向上通过防气上接头I环部出液孔进入外部泵和管道内，密度小的气体产生内旋流，在防气筒体5中部形成低压腔，进而向上运动，并在防气筒体5上部形成气帽，当气体达到一定压力时将单向阀2打开，气体进入防气上接头I出气管排出。在本实用新型的设备和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。还需要指出的是，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。同时，在上面对本实用新型具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。虽然已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
权利要求1.一种多级分离气锚，其特征在于，包括 防砂一次分离装置，所述防砂一次分离装置包括侧壁上设置有进液孔的进液管(16)，所述进液孔沿所述进液管(16)的外壁切向设置，设置于所述进液管(16)下部的用于排砂的尾管，连接所述进液管(16)与所述尾管的防砂下接头(17)； 防砂二次分离装置，所述防砂二次分离装置包括与所述进液管(16)同轴设置的防砂筒体(14)，连接所述进液管(16)与所述防砂筒体(14)的防砂离心造旋臂(15)，设置于所述防砂筒体(14)内部的二级过滤管(13)，设置于所述防砂筒体(14)上部的防砂上接头(12); 防气分离装置，所述防气分离装置包括气锚外管(6)，设置于所述气锚外管(6)上部的防气上接头(1)，用于连接所述气锚外管(6)下部与所述防砂上接头(12)的防气下接头(11)，与所述气锚外管(6)同轴设置的防气筒体(5)，所述气锚外管(6)与所述防气筒体(5)形成的环腔左半侧和右半侧隔离为两个腔，用于连接所述气锚外管(6)下部与所述防气筒体(5)下部的防气离心造旋体(9)，设置于所述防气离心造旋体(9)下部左半侧的进液偏心通道(10)，设置于所述防气离心造旋体(9)下部右半侧的出液偏心通道，设置于所述气锚外管(6)与所述防气筒体(5)形成的环腔左半侧中部、所述进液偏心通道(10)上部的挡环(7)，设置于所述防气筒体(5)左半侧中部、所述挡环(7)下部的半环进液口，设置于所述气锚外管(6)右半侧下部的可拆卸的半环管壁(8)，同轴设置于所述防气筒体(5)内部的中心管(4)，同轴设置于所述中心管(4)上部和所述防气筒体(5)上部的单向阀(2)，所述单向阀(2)与所述气锚外管(6)通过所述防气上接头(I)连接，所述防气上接头(I)设置有出液管和出气管。
2.根据权利要求I所述的多级分离气锚，其特征在于，所述二级过滤管(13)上设置有过滤孔。
3.根据权利要求2所述的多级分离气锚，其特征在于，所述二级过滤管(13)上的过滤孔直径小于O. 07mm。
4.根据权利要求I所述的多级分离气锚，其特征在于，所述防气离心造旋体(9)设置有“ L ”型出液口，所述“ L ”型出液口竖直部分为倒锥形。
5.根据权利要求I所述的多级分离气锚，其特征是，所述中心管(4)上部与所述单向阀(2)之间设置有密封体(3)。
专利摘要本实用新型提供了一种多级分离气锚，所述多级分离气锚包括防砂一次分离装置，所述防砂一次分离装置包括进液管、尾管、防砂下接头；防砂二次分离装置，所述防砂二次分离装置包括防砂筒体、防砂离心造旋臂、二级过滤管、防砂上接头；防气分离装置，所述防气分离装置包括气锚外管、防气上接头、防气下接头、防气筒体、防气离心造旋体、进液偏心通道、出液偏心通道、挡环、半环进液口、半环管壁、中心管、单向阀。本实用新型采用了旋流分离和沉降分离的原理，防砂和防气多级分离，使其防砂、防气效果更好，且结构简单、安全可靠，且成本低、易维护，具有较高的经济价值，适合在广泛的领域应用。
文档编号E21B43/38GK202707028SQ201220218008
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者杨涛, 陈进峰, 贾建明, 苏宁军, 赵伟轩, 李媛, 徐贵东 申请人:西安鼎和新型能源有限公司