CN108533243A - 一种井下气液分离器 - Google Patents
一种井下气液分离器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108533243A CN108533243A CN201810217456.1A CN201810217456A CN108533243A CN 108533243 A CN108533243 A CN 108533243A CN 201810217456 A CN201810217456 A CN 201810217456A CN 108533243 A CN108533243 A CN 108533243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- casing
- cyclone pipe
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 241000521257 Hydrops Species 0.000 description 3
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/38—Arrangements for separating materials produced by the well in the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
本发明公开了一种井下气液分离器，包括：对气液流体进行分离的旋流管，扣在所述旋流管外表面的一侧且用于输送气液流体至旋流管的进液套管，以及扣在所述旋流管外表面的另一侧且用于输送从旋流管内分离的液体的出液套管；所述旋流管的顶端设有出气口。本发明的井下气液分离器具有分离效果稳定、高效，结构简单、体积小、处理量大的优点；适用于气井、高含气的油井、页岩气井的气液两相分离，具有很好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于采气工程技术领域，具体地涉及一种高含气油井或气井的气液分离装置。
背景技术
随着气藏开发程度的提高，越来越多的气井开始产液，产液量也越来越高，产液量增加，造成的危害主要有：(1)井筒积液、回压增大、井口压力下降、气井生产能力受到严重影响；(2)井底近区积液，产气层由于“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物的膨胀”等原因，使得气相渗透率受到极大伤害，这将严重地影响气田最终采收率。例如，在页岩气、煤层气、有水气藏的开采中，通常是高含气、低含液的开采；随着气的采出，水会在井筒中逐渐积累，形成井筒积液现象，当积液到一定程度时，气体在井筒中的流速会降低，气体携液能力下降，从而导致所产的气体无法上升至井口，造成气井被淹，无法生产的严重后果。因此如何降低井底积液对气井生产造成的影响，将气液在井底分离，并及时将产出液采至地面成为气井生产过程中的关键环节。
发明内容
针对现有技术中存在的一种或多种技术问题，本发明的一个目的在于提供一种井下气液分离器。所述气液分离器借助气液两相的密度差异，使得气液两相流体通过气液分离器的切向入口进入旋流管中，气液流体在旋流管中形成旋转流动，密度大的液相向壁面附近运动，并在重力的作用下向下运动；密度小的气相向轴心附近运动，形成气核并向上运动，最终实现气液分离。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种井下气液分离器，包括：对气液流体进行分离的旋流管，扣在所述旋流管外表面的一侧且用于输送气液流体至旋流管的进液套管，以及扣在所述旋流管外表面的另一侧且用于输送从旋流管内分离的液体的出液套管；所述旋流管的顶端设有出气口。
优选地，所述旋流管的入口为切向入口，所述切向入口位于所述旋流管的的1/2高度处；优选地，所述旋流管的入口为渐开线式与旋流管相切的切向入口。
优选地，所述进液套管和出液套管不连通且横截面均呈半圆形，两个套管套设在所述旋流管外表面拼接形成一个完整的套管。
优选地，所述进液套管的顶部端面位于旋流管的1/2高度处，且设有与所述切向入口相连通的出口。
优选地，所述旋流管的底部出口处设有与所述出液套管相连通的弯管，用于将所述旋流管内分离的液体顺利地输送至出液套管。
优选地，所述旋流管顶部设有与其同轴线的出气管，以使旋流管内分离后的气体顺利输出。
优选地，所述出液套管的顶端设有用于输送旋流管内分离后液体的出口。
优选地，所述旋流管、进液套管和出液套管的内径比为3:3.5:3.5。
优选地，所述进液套管和出液套管均与所述旋流管同轴线。
优选地，所述弯管的纵向轴线与所述旋流管处于同一轴线上。
优选地，所述进液套管或出液套管均与所述旋流管通过隔板连接。
本发明的有益效果如下：
1、明利用离心、重力原理于一体的气液分离方法采用柱状结构的旋流管进行气液分离，膨胀空间大，气液分离效果好；尤其适用于高含气的井下气液两相分离，当含气率大于50％，其分离性能较优。
2、本发明的井下气液分离器具有分离效果稳定、高效，结构简单、体积小、处理量大的优点；适用于气井、高含气的油井、页岩气井的气液两相分离，具有很好的工业应用前景。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出了本发明井下气液分离器的结构示意图；
图2示出了本发明旋流管的结构示意图。
其中，1.进液套管，2.旋流管，3.出气管，4.出气阀，5.弯管，6.出液套管，7.出液阀，201.柱体,202.切向入口。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1，在本发明的实施方式中，提供一种井下气液分离器，包括旋流管2，扣在旋流管2外表面一侧的进液套管1，以及扣在旋流管2外表面另一侧的出液套管6；进液套管1和出液套管6不连通且横截面均呈半圆形，两个套管拼接形成一个完整的套管，套设在旋流管2的外表面。
本发明将进液套管1和出液套管6拼接形成一个完整的套管，套设在旋流管2的外表面，实现了气液分离器不仅分离效果好，而且结构紧凑，体积小。
如图2所示，旋流管2，用与对气液流体进行分离；包括柱体201，以及设置在柱体201的1/2高度处的入口形状为矩形的，且与柱体相切的渐开线式切向入口202；柱体201的顶部设有与旋流管2同轴线的出气管3，以将分离后的气体充分排出；柱体201的管径为30mm，高度为1200mm。
进液套管1，顶部端面位于旋流管2的柱体201的1/2高度处，且顶部设有与切向入口202相连通的出口；进液套管1的入口位于旋流管2的下方；气液流体通过进液套管1的入口输送至进液套管1内，然后通过切向入口进入旋流管2的内部。进液套管1的外管径为50mm，内管径为35mm。
出液套管6，用于输送旋流管2分离后的液体；出液套管6的入口位于旋流管2的下方；旋流管2的底部出口处设有与所述出液套管6相连通的弯管5，以将旋流管2内分离的液体顺利地输送至出液套管6；出液套管6的出口位于旋流管2的上方；弯管5的纵向轴线与旋流管2的轴线位于同一轴线上；弯管5的高度为60mm；出液套管的高度为1400mm。由于切向入口202的压力均大于出气管3和出液套管6出口的压力；因此可以将旋流管2内的气体和出液套管6的液体充分的排除，实现气相和液相的分离。
在本发明中为了达到较好的分离效果，出液套管6和进液套管1的内径和外径均相同。
在本发明的实施方式中，为了将进液套管1和出液套管6进行隔离；优选地，旋流管2的柱体201外表面与进液套管1或出液套管6之间均通过隔板相连接。
在本发明的实施方式中，为了使井下气液分离器能够实现高效、稳定的分离效果，进液套管1、出液套管6和弯管5均与旋流管2同轴线；本发明采用同轴线设计还可以使井下气液分离器的处理量达到最大。
在本发明的另一个实施方式中，在出气管3处连接有出气阀4，出液套管6处连接有出液阀7，本发明可以通过控制出液阀7和出气阀4的大小，调节出液口和出气口的截面大小，从而控制两个出口的流量；当出液口的流量和旋流管2所处理的流体量相同时，气液分离器的分离效率达到最大。
本发明的井下气液流体通过进液套管1的入口进入进液套管1内，然后经由进液套管1的出口并通过旋流管2的切向入口进入旋流管2内，形成旋流场，气体因密度小旋转向上运动，通过出气管3流出；液相因密度大，旋转向下运动，通过弯管5进入出液套管6内，并从出液套管6的出口流出。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种井下气液分离器，其特征在于，包括：对气液流体进行分离的旋流管，扣在所述旋流管外表面的一侧且用于输送气液流体至旋流管的进液套管，以及扣在所述旋流管外表面的另一侧且用于输送从旋流管内分离的液体的出液套管；所述旋流管的顶端设有出气口。
2.根据权利要求1所述井下气液分离器，其特征在于，所述旋流管的入口为切向入口，所述切向入口位于所述旋流管的1/2高度处。
3.根据权利要求2所述井下气液分离器，其特征在于，所述进液套管和出液套管不连通且横截面均呈半圆形，两个套管套设在所述旋流管外表面拼接形成一个完整的套管。
4.根据权利要求3所述井下气液分离器，其特征在于，所述进液套管的顶部端面位于旋流管的的1/2高度处，且设有与所述切向入口相连通的出口。
5.根据权利要求4所述井下气液分离器，其特征在于，所述旋流管的底部出口处设有与所述出液套管相连通的弯管，用于将所述旋流管内分离的液体顺利地输送至出液套管。
6.根据权利要求5所述井下气液分离器，其特征在于，所述旋流管顶部设有与其同轴线的出气管，以使旋流管内分离后的气体顺利输出。
7.根据权利要求5所述井下气液分离器，其特征在于，所述出液套管的顶端设有用于输送旋流管内分离后液体的出口。
8.根据权利要求1所述井下气液分离器，其特征在于，所述旋流管、进液套管和出液套管的内径比为3:3.5:3.5。
9.根据权利要求1所述井下气液分离器，其特征在于，所述进液套管和出液套管均与所述旋流管同轴线。
10.根据权利要求5所述井下气液分离器，其特征在于，所述弯管的纵向轴线与所述旋流管的轴线处于同一轴线上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810217456.1A CN108533243A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种井下气液分离器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810217456.1A CN108533243A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种井下气液分离器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108533243A true CN108533243A (zh) | 2018-09-14 |
Family
ID=63484030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810217456.1A Pending CN108533243A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种井下气液分离器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108533243A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110939426A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 东北石油大学 | 一种离心分离机构及应用其的同井注采装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1030034A2 (en) * | 1999-02-15 | 2000-08-23 | Hudson Products Corporation | Modularization of gas/oil separator |
| US6761215B2 (en) * | 2002-09-06 | 2004-07-13 | James Eric Morrison | Downhole separator and method |
| CN104213897A (zh) * | 2013-06-05 | 2014-12-17 | 上海优强石油科技有限公司 | 井下高效气液分离器 |
| CN106285620A (zh) * | 2016-11-13 | 2017-01-04 | 重庆科技学院 | 高气油比油井气液分离系统 |
| CN206205873U (zh) * | 2016-12-03 | 2017-05-31 | 吕德林 | 一种油井井下气体高效分离器 |
-
2018
- 2018-03-16 CN CN201810217456.1A patent/CN108533243A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1030034A2 (en) * | 1999-02-15 | 2000-08-23 | Hudson Products Corporation | Modularization of gas/oil separator |
| US6761215B2 (en) * | 2002-09-06 | 2004-07-13 | James Eric Morrison | Downhole separator and method |
| CN104213897A (zh) * | 2013-06-05 | 2014-12-17 | 上海优强石油科技有限公司 | 井下高效气液分离器 |
| CN106285620A (zh) * | 2016-11-13 | 2017-01-04 | 重庆科技学院 | 高气油比油井气液分离系统 |
| CN206205873U (zh) * | 2016-12-03 | 2017-05-31 | 吕德林 | 一种油井井下气体高效分离器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110939426A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 东北石油大学 | 一种离心分离机构及应用其的同井注采装置 |
| CN110939426B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-09-28 | 东北石油大学 | 一种离心分离机构及应用其的同井注采装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7314559B2 (en) | Separator | |
| CN112197448B (zh) | 地热开发系统 | |
| CN103541887B (zh) | 防砂防气一体化采油装置 | |
| CN207348834U (zh) | 一种抽取及泡沫排水复合采气系统 | |
| CN110029983A (zh) | 多级分离器 | |
| CN103967473A (zh) | 一种海洋天然气水合物开采井除砂的装置和方法 | |
| CN102865104A (zh) | 下向抽采钻孔排水装置 | |
| CN107313753A (zh) | 一种煤层气井分采分出泵及装置 | |
| CN107120105A (zh) | 一种井下旋流除砂器 | |
| CN106050198A (zh) | 用于低压低产井的综合排水采气系统 | |
| CN206205873U (zh) | 一种油井井下气体高效分离器 | |
| CN201496054U (zh) | 有杆抽油泵用旋流式油水分离器 | |
| CN108533243A (zh) | 一种井下气液分离器 | |
| CN207315341U (zh) | 一种模块化海底天然气水合物井下分离装置 | |
| CN211692433U (zh) | 井下三相分离器 | |
| CN106433764B (zh) | 一种油田采出液短流程预分水处理装置 | |
| CN102536759B (zh) | 一种用于低产量天然气井的涡流排液采气的井下工具 | |
| CN204041049U (zh) | 带动力旋转桨叶的水力旋流器井下油水分离装置 | |
| CN114961662B (zh) | 一种旋流串联双层管式水合物原位分离装置 | |
| US11746640B2 (en) | Solid fluidization tubular separator for marine natural gas hydrate | |
| CN207761935U (zh) | 一种煤层气开采防粉煤灰专用螺杆泵 | |
| CN105781517B (zh) | 一种海底沉箱式气液分离器及方法 | |
| CN114961690A (zh) | 一种双层管式串联螺旋水合物原位分离除砂装置 | |
| CN112523738B (zh) | 一种天然气水合物分离设备与工艺 | |
| CN113931600B (zh) | 一种降低地面注入压力的注气管柱及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180914 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |