CN106522902B - 一种气井井下旋流雾化排水采气装置 - Google Patents

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Abstract

一种气井井下旋流雾化排水采气装置，打捞头连接在绕流器上部，绕流器下部连接导流筒上端，导流筒下端与锥体的上端螺纹连接，锥体下端外壁设置有凸起的环形台阶；弹性体套在锥体外壁上并通过剪销连接，剪断剪销，弹性体能在锥体外壁上滑动；弹性体外壁连接采用钢丝弯成的弹簧销的一端；弹簧销另一端连接弹簧的一端即圆形端，弹簧的另一端为弯钩状,当井下气液两相流通过该装置的内外两层绕流器时，流体流态发生改变，流体高速旋转产生剪切力和离心力，高速气流与低速的液膜互相冲击、剪切、磨擦从而破坏了液体表面张力和粘性力获得细小的雾滴——实现雾化，当液滴的粒径小于某一临界数值时，便可利用气井自身能量将积液持续排出井筒，从而提高气井采收率。

Description

一种气井井下旋流雾化排水采气装置
技术领域
本发明涉及油田采气技术领域中的井下工具，特别涉及一种气井井下旋流雾化排水采气装置。
背景技术
伴随着气田开发的不断深入，生产过程中气井的产水及积液问题日益突出，有效的排水采气技术成为保障气田中后期合理高效开发的关键。当井筒流态为环雾状流时气井携液效果最好，气井生产到中后期，井筒流态自下而上为弹状流、搅拌流、环雾流，气井产能较差，达不到临界携液流量时井底开始积液，气井不能正常生产，严重时可导致气井积液停产。因此井筒流态对气井携液能力影响较大。根据天然气井井下气液混合物的压力特性，应用旋流雾化装置对液相流进行雾化作用，能有效改善井筒流态。因此非常亟需结构合理的旋流雾化装置。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种气井井下旋流雾化排水采气装置，借助于天然气井自身能量，当气液两相流通过该装置时，流体高速旋转，产生剪切力和离心力破坏液体的表面张力，使液体破碎雾化，变成粒径更小的液滴，随着气相带出井口将井底积液排出。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种气井井下旋流雾化排水采气装置，包括打捞头1，打捞头1连接在绕流器3上部，绕流器3下部连接导流筒5上端，导流筒5下端与锥体6的上端螺纹连接，锥体6下端外壁设置有凸起的环形台阶；弹性体11套在锥体6外壁上并通过剪销9连接，剪销9剪断的情况下，弹性体11能在锥体6外壁上滑动；弹性体11外壁连接采用钢丝弯成的弹簧销12的一端；弹簧销12另一端连接弹簧13的一端即圆形端，弹簧13的另一端为弯钩状。
所述绕流器3由内外两层组成，内层绕流器15套接在外层绕流器14内，外层绕流器14的外壁面上均布设有2-5道A螺旋叶片2，内层绕流器15为实心，内层绕流器15的外壁面上也均布设有2-5道B螺旋叶片16。
导流筒5为空心结构，导流筒5壁上周向均匀分布3个流体出口4。
锥体6为圆柱体空心结构。
弹性体11由环形体7和弹簧板8组成，在环形体7的一个端面连接有两个对称并垂直的弹簧板8。
所述的两个弹簧板8内侧面分别有一个凸起的挡块10。
本发明的有益效果：本发明有效改善井筒流态，当井下气液两相流通过该装置时，流体高速旋转，产生剪切力和离心力破坏液体的表面张力，使液体破碎雾化变成粒径更小的液滴，当液滴的粒径小于某一临界数值时，便可利用气井自身能量将积液持续排出井筒，提高气井采收率。同时在管道内壁产生了一个液体边界层，减少了摩擦以及由摩擦所引起的压力降，从而能清除气井内积水，增加产气量。
附图说明
图1是本发明下井时的状态示意图；
图2是是本发明卡定时的状态图；
图3是绕流器3的结构示意图；其中图3a是侧视图，图3a是主视图；
图4是绕流器3的爆炸图；其中图4a是外层绕流器14示意图，图4a是内层扰流器15示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构进行详细说明。
如图1、图2所示，一种气井井下旋流雾化排水采气装置，包括打捞头1，打捞头1连接在绕流器3上部，绕流器3下部连接导流筒5上端，导流筒5下端与锥体6的上端螺纹连接，锥体6下端外壁设置有凸起的环形台阶；弹性体11套在锥体6外壁上并通过剪销9连接，剪销9剪断的情况下，弹性体11能在锥体6外壁上滑动；弹性体11外壁连接采用钢丝弯成的弹簧销12的一端；弹簧销12另一端连接弹簧13的一端即圆形端，弹簧13的另一端为弯钩状。
参照图3、图4，所述绕流器3由内外两层组成，内层绕流器15套接在外层绕流器14内，外层绕流器14的外壁面上均布设有2-5道A螺旋叶片2，内层绕流器15为实心，内层绕流器15的外壁面上也均布设有2-5道B螺旋叶片16。
导流筒5为空心结构，导流筒5壁上周向均匀分布3个流体出口4。
锥体6为圆柱体空心结构。
弹性体11由环形体7和弹簧板8组成，在环形体7的一个端面连接有两个对称并垂直的弹簧板8。所述的两个弹簧板8内侧面分别有一个凸起的挡块10，用于下放到一定深度时卡住锥体6及以上部分。
所述打捞头1、绕流器3和导流筒5可以加工为一个整体，也可以依靠螺纹相互连接，方便拆卸，可依据井筒结构更换具有不同螺距的螺旋叶片的绕流器，扩大适用范围。
本发明的工作原理为：
1、施工过程：参照图1。施工前，用弹簧13将弹性体11下部的弹簧板卡住使弹簧板下端部保持收紧状态，以保证通井时油管内完全畅通；钢丝投放工具串连接在打捞头1上部，缓慢匀速下放本发明，下放到设计井深位置时，上提钢丝，弹簧13弹开，弹性体11扩张与油管内壁紧密接触；下放，剪断剪销9，锥体6下行，弹性体11扩张至最大直径且下端固卡在油管接箍间，实现固定。参阅图2。
2、工作过程：参阅图2。开井后，气液混合流体由锥体6下方进入，随后通过锥体6内腔流入导流筒5的内腔，由导流筒5的流体出口流出并向上流动，经过内外两层绕流器3时，流体流态发生改变，流体高速旋转产生剪切力和离心力，高速气流与低速的液膜互相冲击、剪切、磨擦从而破坏了液体表面张力和粘性力获得细小的雾滴——实现雾化，当液滴的粒径小于某一临界数值时，便可利用气井自身能量将积液持续排出井筒，从而提高气井采收率。

Claims (3)

1.一种气井井下旋流雾化排水采气装置，其特征在于，包括打捞头(1)，打捞头(1)连接在绕流器(3)上部，绕流器(3)下部连接导流筒(5)上端，导流筒(5)下端与锥体(6)的上端螺纹连接，锥体(6)下端外壁设置有凸起的环形台阶；弹性体(11)套在锥体(6)外壁上并通过剪销(9)连接，剪销(9)剪断的情况下，弹性体(11)能在锥体(6)外壁上滑动；弹性体(11)外壁连接采用钢丝弯成的弹簧销(12)的一端；弹簧销(12)另一端连接弹簧(13)的一端即圆形端，弹簧(13)的另一端为弯钩状；
所述绕流器(3)由内外两层组成，内层绕流器(15)套接在外层绕流器(14)内，外层绕流器(14)的外壁面上均布设有2-5道A螺旋叶片(2)，内层绕流器(15)为实心，内层绕流器(15)的外壁面上也均布设有2-5道B螺旋叶片(16)；
导流筒(5)为空心结构，导流筒(5)壁上周向均匀分布3个流体出口(4)；
弹性体(11)由环形体(7)和弹簧板(8)组成，在环形体(7)的一个端面连接有两个对称并垂直的弹簧板(8)。
2.根据权利要求1所述的一种气井井下旋流雾化排水采气装置，其特征在于，锥体(6)为圆柱体空心结构。
3.根据权利要求1所述的一种气井井下旋流雾化排水采气装置，所述的两个弹簧板内侧面分别有一个凸起的挡块(10)。
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