CN112780250B - 一种采油井筒内油气水三相多级分离装置 - Google Patents

Abstract

一种采油井筒内油气水三相多级分离装置。其特征在于：所述装置包括装置外壳、气相分离模块、操控模块以及液相分离模块；气液固三相混合液从外套筒混合介质入口进入旋流分离器后，气相经过气相分离模块后被优先排出，与气相共同进入油气储存腔中的油相经过操控模块以及防倒流装置后回流外套筒内部，与储存腔外其余油相与水相混合后，经过液相分离模块实现水相与油相的分离，水相从底流口排出，油相经由油相溢流管排出，本种多级分离装置可应用于井下，在油水分离之前实现高效脱气，避免气相的存在对旋流分离产生的不良影响。

Description

一种采油井筒内油气水三相多级分离装置

技术领域

本发明涉及一种应用井下石油介质预分离、油气水三相旋流分离装置。

背景技术

在油田开采过程中，井下采出介质中会有油田伴生气的存在，而气相作为一种轻质相，其存在对油水分离过程造成了严重的不利影响，在旋流分离过程中，气相会聚集在流体中心处形成气核，气核的存在严重影响了井下旋流器油水分离效率，而目前现有的井下分离装置，虽然能实现脱气，但对于不同含气量的油井并没有很好的适用性，或对同一油井的开采过程中，进气量的波动会降低井下油水分离效率，同时随着油田的不断开采，需要利用注水设备将水注入油层，以保持油层压力，而对于高含水油井，采出液中的气相与水相被举升至地面会增加不必要的开采成本，同时地面污水处理压力也会变大，在井下进行多相介质的分离，精准脱气，保证油相开采纯度，并将水相回注井下能从根源上提高效率，会极大地减少了经济的浪费，因此很有必要研制井下气液分离装置在油水分离之前实现高效脱气避免对后续油水分离产生不利影响。

发明内容

本发明提供了一种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置，该装置根据各相间不同的密度差，首先将密度最小的气相排出以消除对油水分离产生的不利影响，继而实现油水分离，针对不同油井含气量不同的问题以及同一油井分离过程中进气量波动问题，设计了操控模块，对进入该装置的气相进行精准脱除，继而进行旋流分离，并在油水分离之后实现将水相回注井下，不仅实现精准脱气，且对不同含气介质有很好的适用性，更能保证油相分离纯度，具备较强的井下采出液油相分离能力。

本发明的技术方案是：具有装置外壳、气相分离模块、操控模块、液相分离模块。

所述装置外壳、包括外套筒、溢流封头，所述外套筒为定径长圆筒状，前端一侧内壁开有螺纹，与溢流封头螺纹连接，外套筒前端侧外壁开有混合介质入口孔，共6列且每列3个圆周等距分布在外套筒外壁上，在外套筒后端内部有收缩变径，后端为底流口通口，方向与气相油相出口孔相反，所述溢流封头为中心开孔圆盘，中心孔为气相油相出口孔，孔内壁开有螺纹，与排气孔盘螺纹连接。

所述气相分离模块包括排气孔盘、排气管、一级螺旋流道，所述排气孔盘为一圆环板，圆环板上均匀分布25个排气孔，圆环外壁内壁均开有螺纹，外壁螺纹与排气管上的排气管内螺纹连接，实现排气孔盘轴向定位，排气孔盘内螺纹与排油管定位螺纹连接，实现排油管轴向定位，所述排气管为一长圆筒，包括主要结构有排气管定位螺纹、排气管内螺纹、一级螺旋流道定位螺纹、伞状气相收集板，排气管定位螺纹与溢流封头螺纹连接，实现排气管定位，一级螺旋流道定位螺纹用于连接一级螺旋流道的一级螺旋流道定位孔并实现一级螺旋流道的轴向定位。

所述操控模块包括油气储存腔、排油底板、电机保护腔、保护腔后盖、步进电机、齿轮一、高液位传感器、低液位传感器、控制器、螺旋操控盘、齿轮二、操控盘保护盖、滑块、上管腔体、下管腔体、连通管、浮球；所述油气储存腔呈通透圆筒状，小开口端开孔直径大于排气管的外径，大开口端内壁开有螺纹，与排油底板螺纹连接，所述排油底板主要结构有中心孔、滑道、排油孔、压力管孔、螺栓孔、中心孔为排油底板中心通孔，其内壁开有螺纹，与排油管上排油底板定位螺纹连接，在排油底板一端面圆周等距分布三条滑道与滑块相配合，滑道深度为排油底板厚度一半，滑道尽头开有贯穿排油底板的排油孔，排油孔直径与滑道宽相等，孔边壁与滑道尽头切于同一平面，在排油底板下端对应上表面排油孔开有三个压力管孔，孔深为排油底板厚度一半与上管腔体螺纹连接，螺栓孔与螺栓配,用以固定操控盘保护盖，所述电机保护腔主要结构包括高液位传感器孔、低液位传感器孔、控制器孔、以及电机固定架组成，电机保护腔由直径不同的两个相连通圆柱形腔体组成，小圆柱端开口内壁有螺纹，与排油管上的电机腔定位螺纹连接，大端内壁开有螺纹与保护腔后盖螺纹连接，步进电机通过螺栓连接固定在电机保护腔内的电机固定架上，控制器通过螺纹连接的方式固定在控制器孔上，高液位传感器与低液位传感器分别通过螺纹连接固定在电机保护腔外的高液位传感器孔与低液位传感器孔上，传感器输出端传输线与控制器相连，控制器输出端控制线与步进电机相连，所述步进电机可以根据电信号调整正反转，电机输出端与齿轮一配合，所述螺旋操控盘主要结构有螺旋滑道、定位键，螺旋操控盘为一个带有旋转四周的螺旋形线路的操控盘，中心为一带有定位键的通孔圆管，通孔圆管直径大于排油管，定位键用于安装齿轮二，实现定位并传递扭矩，齿轮一与齿轮二相互啮合，安装时齿轮一齿轮二均保护于电机保护腔中，螺旋操控盘环套在排油管上，下端放置在排油底板上，所述滑块为矩形滑块，上端有线路孔，用以穿过螺旋操控盘上的螺旋滑道，三分别放置在三条滑道中，

所述操控盘保护盖中心开口穿过排油管，用螺栓将固定孔与排油底板上的螺栓孔固定，将螺旋滑道保护在操控盘保护盖下。

所述上管腔体为一个两端开大小不同口的圆管，小端开口为控油口，其口径小于浮球直径，小端外壁螺纹连接在压力管孔上，大端开口外壁有螺纹，与下管腔体连接，所述下管腔体为圆管状，前端中心处开有内螺纹，与连通管配合安装，中空有腔，后端有四个锥形开口为防倒流锥孔，所述连通管上端为一小直径短圆筒，上端有浮球槽用来容纳浮球，下端管壁上有贯通圆管的两孔，为连通孔，连通管下端与下管腔体螺纹连接。浮球为小密度材料制成球体，放置于浮球槽与控油口之间。

所述液相分离模块包括排油管、二级螺旋流道、所述排油管主要结构有油相出口、排油管定位螺纹、电机腔定位螺纹、排油底板定位螺纹、支撑锥、二级螺旋流道定位螺纹，排油管为一根长直管，在管后端有一倒锥形支撑锥，排油管管径小于排气管与螺旋操纵盘的圆柱端，排油管定位螺纹与排气孔盘内螺纹连接，电机腔定位螺纹与电机保护腔上端螺纹连接，通过排油底板定位螺纹与排油底板的中心孔内螺纹连接实现排油底板与排油管的固定与定位，并安放于支撑锥上，支撑锥用来支撑油气储存腔并使其定位，所述二级螺旋流道中心孔为二级螺旋流道定位孔，与排油管上的二级螺旋流道定位螺纹连接，并实现定位。

本发明具有如下有益效果：本装置利用各相间密度差进行旋流分离，可实现对气相、油相、水相、的分离，油气水三相混合液流过一级螺旋流道产生强旋流使得轻质气相及部分油相经排气孔与气相储存腔间隙流入操控模块中的气液储存腔中，伞状气相收集板能防止气体从排气管与油气储存腔间隙流出，由于油气混合介质不断进入油气储存腔，油气储存腔内压力不断增加，气相便从排气管与排油管间隙排出，当混合相含气量或进液量突变时，油气储存腔内油相液面高度不稳定，会影响脱气质量，通过控制排油孔开闭程度，控制油相排出速度，最终将油气储存腔内液面控制在一定范围内。保证气相仅能从排油管与排气管间隙排出，油相仅能从排油口排出。上下管腔，浮球，以及连通管组成防倒流装置，有效防止腔外液相倒流腔内，并保证油气储存腔内脱气后的油相顺利排出到外套筒内，重新排入外套筒的部分油相及腔外油相与水相再次经过二级螺旋流道，产生强旋流使油相从油相溢流管排出，水相从底流口排出，不同油井含气量不同且含气量可能随时变化，油气混合介质入口油气比不同，加装操控模块可自动调控腔内液位并控制排油孔开度。进而保证精准脱气，与油水分离。

下面进行详细说明：

首先，该种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置利用介质间密度不同与压力关系实现精准脱气，脱气单元虽然结构简单但功能强大，巧妙的解决了井下混合介质脱气问题，获得高纯度油相。

其次，排气管下端伞状气相收集板独特结构能加速油气混合物中的气相逸散，并能有效收集油气混合腔中气相，使之不能从排气管与油气储存腔之间空隙溢出，保证了气象脱除的完全性。

再次，该装置针对不同油井采出液含气量不同或井下采出液含气量不稳定的问题，安装了操控模块用以应对高含气、中等含气、低含气状态下气相的分离，并可以根据液位自动控制，保证所有气相都从排气管与排油管间隙排出，避免了因气体存在影响分离效率的现象发生。操控模块中螺旋操控盘中螺旋滑道设计新颖独特，即能实现将电机的旋转运动转换成滑块的前后运动，又能定量的控制滑块进退的距离，实现排油过程中的精准操控。

然后，该装置巧妙地设计了防倒流装置，利用了连通器原理与液体介质与浮球密度的不同，既保证了油气储存腔中油相顺利排出，又能防止液体倒流入油气储存腔中，且结构简单，可操作性好。

最后，该种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置外观结构美观，易安装，在功能多用性方面具有创新性，能将油气水三相混合液内含有的各相以单独形式分离出来，而整个分离过程依旧维持溢流液与底流液的高效分离。

综上所述，本发明提出的一种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置，体积小，结构简单，可应用于井下，能对井下采出液中的油气水三相进行分离，油气水三相混合液从外套筒进液口进入旋流分离器后，气相与部分油相经过气相分离模块后进入油气储存腔中，操控模块能根据进入油气储存腔中的气体量进行调节，将油气储存腔中液面稳定在一定范围内，继而使气相优先排出，与气相共同进入油气储存腔中的油相经过防倒流管排入外套筒内，与储存腔外的水相与油相混合后经过二级螺旋流道实现水与油相的分离，水相从底流口排出，油相经由油相溢流管排出，本种旋流分离装置可应用于井下，对油气水混合液的进行处理，实现精准脱气，油水分离。

附图说明：

图1为采油井筒内油-气-水三相多级分离装置整体外观图。

图2为采油井筒内油-气-水三相多级分离装置爆炸图。

图3为采油井筒内油-气-水三相多级分离装置截面剖视图。

图4为外套筒剖视图。

图5为溢流封头外观图。

图6为排气孔盘外观图。

图7为排气管外观图。

图8为排气管剖视图

图9为一级螺旋流道外观图。

图10为双管间隙剖视图

图11为双管间隙剖视局部放大图。

图12为双管间隙正视图

图13为操控模块外观图。

图14为操控模块爆炸图

图15为油气储存腔内部剖视图。

图16 为油气储存腔剖视图

图17 为排油底板内端面视图

图18为排油底板外端面视图。

图19为电机保护腔外观图。

图20为电机保护腔内部视图。

图21为保护腔后盖外观图

图22为传感器控制器电机连接图

图23为螺旋操控盘外观图。

图24为操控盘保护盖外观图。

图25为滑块外观图。

图26为步进电机控制原理图。

图27为排油孔半开状态图。

图28为排油孔全开状态图。

图29为排油孔全关状态图。

图30为防倒流装置剖视图

图31为防倒流装置爆炸图

图32为上管腔体外观图。

图33为下管腔体剖视图。

图34为连通管外观图

图35为排油管外观图。

图36为二级螺旋流道图。

图中2-气相分离模块，3-操控模块，4-液相分离模块，5-外套筒，6-溢流封头，7-排气孔盘，8-排气管，9-一级螺旋流道，10-油气储存腔，11-排油底板，12-电机保护腔,13-保护腔后盖，14-步进电机，15-齿轮一，16-高液位传感器，17-低液位传感器，18-控制器，19-螺旋操控盘，20-齿轮二，21-操纵盘保护盖， 22-滑块，23-上管腔体，24-下管腔体，25-连通管，26-浮球，27-排油管，28-二级螺旋流道。

501-混合介质入口孔，502-底流口，601-气相油相出口孔，701-排气孔，801-排气管定位螺纹，802-排气管内螺纹，803-一级螺旋流道定位螺纹，804-伞状气相收集板，901-一级螺旋流道定位孔，1101-中心孔，1102-滑道，1103-排油孔，1104-压力管孔1105-螺栓孔，1201-高液位传感器孔，1202-低液位传感器孔，1203-控制器孔，1204-电机固定架，1901-螺旋滑道，1902-定位键，2101-固定孔，2201-线路孔，2301-控油口，2401-连通管孔，2402-防倒流锥孔，2501-浮球槽，2502-连通孔，2701-油相出口，2702-排油管定位螺纹，2703-电机腔定位螺纹，2704-排油底板定位螺纹，2705-支撑锥，2706-二级螺旋流道定位螺纹，2801-二级螺旋流道定位孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置整体外观图如图1所示，气液固三相混合液从混合介质入口501进入外套筒5内部进行分离，气相经排气孔701排出、油相由油相出口2701排出、底流液经底流口502排出。采油井筒内油-气-水三相多级分离装置爆炸图如图2所示，本装置主要由外套筒5，溢流封头6，排气孔盘7、排气管8，一级螺旋流道9，操控模块3，排油管27，二级螺旋流道28组成。图3为采油井筒内油-气-水三相多级分离装置截面剖视图，油气水三相混合液从进液口501进入后通过一级螺旋流道9产生强旋流，使得气相与部分油相进入操控模块3，并在操纵模块3的作用下，实现精准脱气，操控模块3中油相排出至外套筒5中与外套筒中的油相与水相混合并继续旋流运动，油水混合液通过二级螺旋流道28再次产生强旋流，实现油水分离。图4为外套筒5剖视图，混合介质入口501端螺纹与溢流封头6螺纹连接，外套筒5下端内部为变径段。通过物理结构收缩使轻组分油相从排油管27排出，重组分水相从底流口502排出。图5为溢流封头外观图，其中心的气相油相出口孔容纳排气管8与排油管27，孔中内螺纹与排气管8上的排气管定位螺纹801连接。图6为排气孔盘，其外壁螺纹与排气管8上的排气管内螺纹802连接实现排气孔盘11的轴向定位，内壁螺纹与排油管27上的排油管定位螺纹2702连接，并实现排油管27的轴向定位，图7为排气管8外观图，图8为排气管剖视图，排气管上一级螺旋流道定位螺纹与一级螺旋流道9上的一级螺旋流道定位孔901连接实现一级螺旋流道9的轴向定位，图9为一级螺旋流道外观图。排气管8下端的伞状气相收集板804安装时位于油气储存腔10小端开口之下，即增强了油气混合物中气体逸出效果，又避免气相从排气管8与油气储存腔10之间的缝隙溢出。油气水混合液经混合介质入口501进入外套筒5后，经过一级螺旋流道9后，旋流强度增加，轻组分的气相与部分油相进入油气储存腔10中，由于油气混合物不断进入，油气储存腔10中压力不断升高，使气相延排气管8与排油管27间隙经排气孔701排出，如图10双管间隙剖视图与图11双管间隙剖视局部放大图所示。图12为双管间隙正视图，气相从排气管8与排油管27之间的排气孔盘7上的排油孔701排出。

图13为操控模块3装配体整体外观图。操控模块3装配体爆炸图如图14所示，主要由油气储存腔10、排油底板11、电机保护腔12、保护腔后盖13、步进电机14、齿轮一15、高液位传感器16、低液位传感器17、控制器18、螺旋操控盘19、齿轮二20、操控盘保护盖21、滑块22、上管腔体23、下管腔体24、连通管25、浮球26组成。图15为油气储存腔内部剖视图。油气储存腔剖视图如图16所示，油气储存腔10用以储存经旋流而聚集在轴心处的轻组分的部分油相与气相，排油底板的内端面视图与外端面视图如图17、18所示，排油底板11主要结构有中心孔1101、滑道1102、排油孔1103、压力管孔1104、螺栓孔1105，排油底板11与油气储存腔10螺纹连接，其中心孔1101内螺纹与排油管上的排油底板定位螺纹2704相连接，并实现排油底板11的轴向定位，在排油底板11内端面上有三条滑道1102，滑块22与滑道1102配合，压力管孔1104与防倒流机构中的上管腔体23螺纹连接。如图19为电机保护腔外观图，其主要结构有高液位传感器孔1201、低液位传感器孔1202、控制器孔1203、电机固定架1204，电机保护腔12用于提供内部密闭空间以容纳步进电机14、控制器18、齿轮以及内部线路，防止液体进入内部影响整个装置的正常运行，安装时小圆柱腔体端为上端，大圆柱腔体部分为下端，其外壁上分别安装高液位传感器16，以及低液位传感器17。图20为电机保护腔10内部结构图，包括电机支撑架1204以及控制器孔1203，分别用来安装步进电机14以及控制器18。图21为保护腔后盖外观图，分别用线路将高液位传感器16、低液位传感器17与控制器18信号输入端相连接，和将控制器18信号输出端与步进电机14信号输入端相连，如图22传感器、控制器、电机连接方式图。图23为螺旋操控盘19，其主要结构包括螺旋滑道1901、定位键1902。图24为操控盘保护盖外观图，螺钉穿过操控盘保护盖21上的固定孔2101与排油底板11上的螺栓孔1105将螺旋操控盘21与排油底板11固定在一起上，防止液体破坏螺旋操控盘21或影响机构正常运转。图25为滑块外观图，螺旋滑道1901穿过滑道孔2201进而控制滑块。

安装时螺旋操控盘19环套安装在排油管上，下端的螺旋滑道1102依次穿过三条滑道中的滑道孔2201，并使三滑块22位于同一个螺旋上，螺旋操控盘19放置在排油底板11上，其上端的平键安装齿轮二20，步进电机14输出端安装齿轮一15齿轮一与齿轮二相互啮合，继而实现步进电机14正反转控制滑块22进退，如图26步进电机控制原理图。

由于不同油井含气量不同或者井下含气量时刻处于变化状态，因此对控制器18进行如下设置，如图27为排油孔半开状态图，是针对正常含气状态油井工况时排油孔1103的开闭状态，即半开状态，依靠重力沉降方式油相会占据底端并从排油底板11上的排油孔1103排出，气相则从顶端排油管与排气管间隙排出，当混合相含气量变小时，使得进入油气储存腔10内部油相增多，不能及时排出的油相滞留在油气储存腔10底端，因此会导致液面上升，为避免油相从排油管与排气管间隙溢出的情况发生，即当高液位传感器16有压力，则排油孔完全打开，如图28排油孔全开状态图，使滞留于油气储存腔10中的油相快速排出，当高液位传感器无压力时，则排油孔1103恢复半开状态，当进入油气储存腔10中的气相过多时，为避免腔中无液体，气体从排油口重新混入液相的情况发生，即一旦低液位传感器无压力，则排油孔完全闭合，如图29排油孔全关状态图，当低液位传感器有压力，则排油孔1103恢复半开状态。

为防止油气储存腔以外的水相倒流进油气储存腔中，在排油底板后端加装防倒流装置，主要由上管腔体23，下管腔体24，连通管25，浮球26组成，如图30为防倒流装置整体剖视图，图31为防倒流装置爆炸图，图32为上管腔体外观图，上管腔体23与下管腔体24螺纹连接，油气储存腔10中油相从控油口2301进入防倒流装置，连通管25与下管腔体24上的连通管孔2401螺纹连接，浮球26位于连通管25与上管腔体24上端开口之间，上管腔体23上端外壁开有螺纹，安装在压力管孔1104中，下管腔体24下端有防倒流锥孔2402，其下管腔体剖视图如图33下管腔体剖视图，此设置有利于液体排出，防止管外液体倒流。图34为连通管外观图，若液体倒流，根据连通器原理，轻质浮球会上浮，堵住上管腔体23上端开口，防止倒流。

图35为排油管外观图，主要结构包括油相出口2701、排油管定位螺纹2702、电机腔定位螺纹2703、排油底板定位螺纹2704、支撑锥2705、二级螺旋流道定位螺纹2706。二级螺旋流道外观图如图36，该装置通过二级螺旋流道定位孔2801与排油管27上的二级螺旋流道定位螺纹2706连接，实现轴向定位，经防倒流装置排出的部分油相与操控模块3以外的介质混合后，进入二级螺旋流道28，继而进行旋流分离，油相经排油管27的油相出口2701排出，水相经底流口502排出，完成油气水三相分离。

本发明所提出的一种采油井筒内油-气-水三相多级分离装置，该装置可应用井下于复杂流场条件下的油气水三相分离，相比较常规井下分离装置，能率先脱除井下采出液中的气相，不但创新性采用以传感器为基础的液位控制装置，利用电机与螺旋操控盘独特物理结构的配合，将油气储存腔中的液位控制在一定范围内，还能保证气相、油相、水相的排出路线，且该装置还对不同含气量油井以及同一油井分离过程中进气波动有很好的适用性，其次该装置设计并采用新颖防倒流装置。最终实现脱气并保证脱气精度，液相分离模块可直接将油相水相分离，并直接将水相回注井内，节省了水相的举升消耗。

Claims (1)

1.一种采油井筒内油气水三相多级分离装置，包括装置外壳，其特征在于：所述装置还包括气相分离模块（2）、操控模块（3）以及液相分离模块（4）；

所述装置外壳包括外套筒（5）和溢流封头（6），所述外套筒（5）为定径长圆筒状，前端一侧内壁开有螺纹，与溢流封头（6）螺纹连接，外套筒前端侧外壁开有混合介质入口孔（501），共6列且每列3个圆周等距分布在外套筒（5）外壁上；在外套筒（5）后端内部有收缩变径，后端为底流口（502）通口，方向与气相油相出口孔（601）相反，所述溢流封头（6）为中心开孔圆盘，中心孔为气相油相出口孔（601），孔内壁开有螺纹，与排气孔盘（7）螺纹连接；

所述气相分离模块（2）包括排气孔盘（7）、排气管（8）以及一级螺旋流道（9）；所述排气孔盘（7）为一圆环板，圆环板上均匀分布25个排气孔（701），圆环外壁内壁均开有螺纹，外壁螺纹与排气管（8）上的排气管内螺纹（802）连接，实现排气孔盘（7）轴向定位，排气孔盘（7）内螺纹与排油管定位螺纹（2702）连接，实现排油管轴向定位；所述排气管（8）为一长圆筒，包括排气管定位螺纹（801）、排气管内螺纹（802）、一级螺旋流道定位螺纹（803）以及伞状气相收集板（804），排气管定位螺纹（801）与溢流封头（6）螺纹连接，实现排气管（8）定位，一级螺旋流道定位螺纹（803）用于连接一级螺旋流道（9）的一级螺旋流道定位孔（901）并实现一级螺旋流道（9）的轴向定位；

所述操控模块（3）包括油气储存腔（10）、排油底板（11）、电机保护腔（12）、保护腔后盖（13）、步进电机（14）、齿轮一（15）、高液位传感器（16）、低液位传感器（17）、控制器（18）、螺旋操控盘（19）、齿轮二（20）、操控盘保护盖（21）、滑块（22）、上管腔体（23）、下管腔体（24）、连通管（25）以及浮球（26）；所述油气储存腔（10）呈通透圆筒状，小开口端开孔直径大于排气管（8）的外径，大开口端内壁开有螺纹，与排油底板（11）螺纹连接，所述排油底板（11）有中心孔（1101）、滑道（1102）、排油孔（1103）、压力管孔（1104）以及螺栓孔（1105）；中心孔（1101）为排油底板（11）中心通孔，其内壁开有螺纹，与排油管（27）上排油底板定位螺纹（2704）连接；在排油底板一端面圆周等距分布三条滑道（1102）与滑块（22）相配合，滑道深度为排油底板厚度一半，滑道尽头开有贯穿排油底板（11）的排油孔（1103）；所述排油孔直径与滑道宽相等，孔边壁与滑道尽头切于同一平面；在排油底板下端对应上表面排油孔（1103）开有三个压力管孔（1104），孔深为排油底板（11）厚度一半与上管腔体（23）螺纹连接，螺栓孔（1105）与螺栓配,用以固定操控盘保护盖（21）；所述电机保护腔（12）内有高液位传感器孔（1201）、低液位传感器孔（1202）、控制器孔（1203）以及电机固定架（1204）；电机保护腔（12）由直径不同的两个相连通圆柱形腔体组成，小圆柱端开口内壁有螺纹，与排油管（27）上的电机腔定位螺纹（2703）连接，大端内壁开有螺纹与保护腔后盖（13）螺纹连接，步进电机（14）通过螺栓连接固定在电机保护腔（12）内的电机固定架（1204）上，控制器（18）通过螺纹连接的方式固定在控制器孔（1203）上，高液位传感器（16）与低液位传感器（17）分别通过螺纹连接固定在电机保护腔（12）外的高液位传感器孔（1201）与低液位传感器孔（1202）上，传感器输出端传输线与控制器（18）相连，控制器输出端控制线与步进电机（14）相连，所述步进电机（14）可以根据电信号调整正反转，电机输出端与齿轮一（15）配合，所述螺旋操控盘（19）有螺旋滑道（1901）和定位键（1902），螺旋操控盘（19）为一个带有旋转四周的螺旋形线路的操控盘，中心为一带有定位键（1902）的通孔圆管，通孔圆管直径大于排油管，定位键用于安装齿轮二（20），实现定位并传递扭矩，齿轮一（15）与齿轮二（20）相互啮合，安装时齿轮一（15）齿轮二（20）均保护于电机保护腔（12）中，螺旋操控盘（19）环套在排油管（27）上，下端放置在排油底板（11）上，所述滑块（22）为矩形滑块，上端有线路孔（2201），用以穿过螺旋操控盘（19）上的螺旋滑道（1901），三分别放置在三条滑道（1102）中；

所述操控盘保护盖（21）中心开口穿过排油管（27），用螺栓将固定孔（2101）与排油底板上（11）的螺栓孔（1105）固定，将螺旋滑道（1901）保护在操控盘保护盖（21）下；

所述上管腔体（23）为一个两端开大小不同口的圆管，小端开口为控油口（2301），其口径小于浮球直径，小端外壁螺纹连接在压力管孔（1104）上，大端开口外壁有螺纹，与下管腔体（24）连接，所述下管腔体（24）为圆管状，前端中心处开有内螺纹，与连通管（25）配合安装，中空有腔，后端有四个锥形开口为防倒流锥孔（2402），所述连通管（25）上端为一小直径短圆筒，上端有浮球槽（2501）用来容纳浮球（26），下端管壁上有贯通圆管的两孔，为连通孔（2502），连通管（25）下端与下管腔体（24）螺纹连接；浮球（26）为小密度材料制成球体，放置于浮球槽（2501）与控油口（2301）之间；

所述液相分离模块（4）包括排油管（27）和二级螺旋流道（28）；所述排油管（27）有油相出口（2701）、排油管定位螺纹（2702）、电机腔定位螺纹（2703）、排油底板定位螺纹（2704）、支撑锥（2705）以及二级螺旋流道定位螺纹（2706）；排油管（27）为一根长直管，在管后端有一倒锥形支撑锥（2705），排油管（27）管径小于排气管（8）与螺旋操控盘（19）的圆柱端，排油管定位螺纹（2702）与排气孔盘（7）内螺纹连接，电机腔定位螺纹（2703）与电机保护腔（12）上端螺纹连接，通过排油底板定位螺纹（2704）与排油底板（11）的中心孔（1101）内螺纹连接实现排油底板（11）与排油管（27）的固定与定位，并安放于支撑锥（2705）上；支撑锥（2705）用来支撑油气储存腔（10）并使其定位，所述二级螺旋流道中心孔为二级螺旋流道定位孔（2801），与排油管（27）上的二级螺旋流道定位螺纹（2706）连接，并实现定位。

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