CN113828019B - 一种大斜度变孔径阻泡装置和油气田用消泡设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大斜度变孔径阻泡装置和油气田用消泡设备，所述大斜度变孔径阻泡装置包括内外套设的阻泡部件(1)和外管体(3)，外管体(3)呈水平状态，阻泡部件(1)内含有多个连通孔(4)，沿外管体(3)的轴线方向，连通孔(4)连通阻泡部件(1)的两端，沿从下向上的方向，连通孔(4)的孔径逐渐减小。该大斜度变孔径阻泡装置利用大斜度变孔径使得气井带出的泡沫与消泡剂充分混合，消泡效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及采油设备技术领域，具体的是一种大斜度变孔径阻泡装置，还是一种含有该大斜度变孔径阻泡装置的油气田用消泡设备。
背景技术
在油气田生产过程中，气井开发中后期会不同程度的出水，导致气井产量降低，严重的会将气井压死不出，为了排除井底积液，现场常用的解决办法是泡沫排水采气技术。该技术带来的隐患是如果消泡不彻底，泡沫会进入计量罐或压缩机内，损坏设备。目前现场在用的消泡方式为在集气站内集气阀组压力表考克处，向油管内连续滴定消泡剂，如图1所示，由于油管内为气液两相流，下部为液体，上部为泡沫和气体，连续滴定的消泡剂只能消除一部分泡沫就进入下部液体内，导致消泡效果不是十分理想。
发明内容
为了消除管道内的泡沫，本发明提供了一种大斜度变孔径阻泡装置和油气田用消泡设备，该大斜度变孔径阻泡装置利用大斜度变孔径使得气井带出的泡沫与消泡剂充分混合，消泡效果更好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大斜度变孔径阻泡装置，包括内外套设的阻泡部件和外管体，外管体呈水平状态，阻泡部件内含有多个连通孔，沿外管体的轴线方向，连通孔连通阻泡部件的两端，沿从下向上的方向，连通孔(4)的孔径逐渐减小。
外管体的一端为入口端，外管体的另一端为出口端，阻泡部件的第一端面朝向外管体的入口端，阻泡部件的第一端面相对于外管体的轴线倾斜设置。
阻泡部件的第一端面的上端到外管体的入口端的距离小于阻泡部件的第一端面的下端到外管体的入口端的距离。
阻泡部件的第一端面与外管体的轴线之间的夹角为45度至60度。
阻泡部件的第二端面朝向外管体的出口端，阻泡部件的第二端面相对于外管体的轴线垂直设置。
阻泡部件的上表面为拱形面，阻泡部件的下表面为平面。
阻泡部件的上表面与外管体的内表面匹配连接。
阻泡部件的下表面平行于水平面，阻泡部件的下表面位于外管体的轴线的下方。
多个连通孔呈规则的横竖行列排布，位于同一横行的连通孔的孔径相同，连通孔的轴线与外管体的轴线平行。
一种油气田用消泡设备，含有依次连接的油管和上述的大斜度变孔径阻泡装置，所述油管的出口端与该大斜度变孔径阻泡装置的入口端连接，所述油管上连接有消泡加入管线和压力表考克。
本发明的有益效果是：该大斜度变孔径阻泡装置利用大斜度变孔径使得气井带出的泡沫与消泡剂充分混合，消泡效果更好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是现有技术中油管消泡方式的示意图。
图2是本发明所述大斜度变孔径阻泡装置的主视图。
图3是沿图2中A-A方向的剖视图。
图4是阻泡部件的俯视立体示意图。
图5是阻泡部件的仰视立体示意图。
图6是本发明所述油气田用消泡设备的示意图。
1、阻泡部件；2、第一端面；3、外管体；4、连通孔；5、消泡加入管线；6、压力表考克。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种大斜度变孔径阻泡装置，包括内外套设的阻泡部件1和外管体3，外管体3呈水平状态，阻泡部件1内含有多个连通孔4，沿外管体3的轴线方向，连通孔4连通阻泡部件1的两端，沿从下向上的方向，连通孔4的孔径逐渐减小，如图2至图5所示。
在本实施例中，外管体3的左端为入口端，外管体3的右端为出口端，阻泡部件1的第一端面2朝向外管体3的入口端，即阻泡部件1的左侧端面朝向外管体3的入口端，阻泡部件1的第一端面2相对于外管体3的轴线倾斜设置，阻泡部件1的第一端面2可以称为引导斜面。
第一端面2作为与流体的接触面，对大于孔径的泡沫会产生沿斜面向下作用力，迫使与液体中的消泡剂接触，对于小于孔径的泡沫，在沿斜面向下的过程中按照泡沫大小进入连通孔4中，形成气腔，多个泡沫在此处进行叠加后，在连通孔4的出口处产生大泡沫，低压力下泡沫体积增大，表面张力降低，最终破泡进入油管中。
在本实施例中，阻泡部件1的第一端面2的上端到外管体3的入口端的距离小于阻泡部件1的第一端面2的下端到外管体3的入口端的距离。外管体3的轴线呈水平状态，阻泡部件1的第一端面2与外管体3的轴线之间的夹角α为45度至60度，如图2和图3所示。
在本实施例中，外管体3与阻泡部件1连接固定，外管体3的轴线与阻泡部件1的中心线重合，阻泡部件1的第二端面朝向外管体3的出口端，即阻泡部件1的右侧端面朝向外管体3的出口端，阻泡部件1的第二端面相对于外管体3的轴线垂直设置。外管体3的入口端和出口端外均设有法兰。阻泡部件1的长度小于外管体3的长度，阻泡部件1全部位于外管体3内。
在本实施例中，阻泡部件1的上表面为拱形面，阻泡部件1的下表面为平面。阻泡部件1的上表面与外管体3的内表面匹配连接，即该拱形面所对应的直径与外管体3的内径相同。阻泡部件1的下表面平行于水平面，阻泡部件1的下表面也平行于外管体3的轴线，阻泡部件1的下表面位于外管体3的轴线的下方，阻泡部件1的下表面到外管体3的轴线的距离为外管体3内径的30％-40％。阻泡部件1的下表面与外管体3的内表面之间形成底部过流通道。
在本实施例中，多个连通孔4呈规则的横竖行列排布，即横向(水平方向)为行竖向(竖直方向)为列，位于同一横行的连通孔4的孔径相同，在同一竖列中，沿从下向上的方向，连通孔4的孔径逐渐减小。例如，多个连通孔4可以排呈14行13列，连通孔4的孔径为1mm至1cm，每个连通孔4的轴线均与外管体3的轴线平行，如图2至图5所示。
下面介绍一种油气田用消泡设备，所述油气田用消泡设备含有依次连接的油管和上述的大斜度变孔径阻泡装置，所述油管的出口端与该大斜度变孔径阻泡装置的入口端连接，所述油管上连接有消泡加入管线5和压力表考克6，即所述油管的右端为出口端，所述油管的出口端与外管体3的入口端连接，如图6所示。
下面介绍该大斜度变孔径阻泡装置和油气田用消泡设备的工作过程。
泡沫排水采气措施后井下反出的大量泡沫顺油管流经压力表考克6处，与消泡加入管线5连续注入的消泡剂进行一次混合，会消除一部分泡沫，如图6所示，该大斜度变孔径阻泡装置和油管内的流体流动方向为从左向右。
当气、泡沫与液体流经至该大斜度变孔径阻泡装置的阻泡部件1的第一端面2时，流体分为气、泡沫、液体上中下三层，大于连通孔4孔径的泡沫会沿第一端面2有向下的力，迫使泡沫与液体接触，小于连通孔4孔径处的泡沫在途中进入不同大小的连通孔4中(小孔径入口或大孔径入口)，由于泡沫在连通孔4内受阻力会在此处进行叠加融合，当堆积到孔内喉道阻力上限时，经过连通孔4的出口端排出，在连通孔4的出口端周围形成扩大的泡沫，泡沫的液膜在重力作用下，底部逐渐增加，顶部逐渐降低，当降低至其表面张力以下时，开始破泡。第一端面2垂高占外管体3内的直径一半，对于平时无液生产时不会造成增压的影响，当有液态通过时，下面提供有效空间，并且第一端面2上连通孔4的面积之和大于外管体3的内断面面积的一半，产生阻力较小。
为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图3中的上侧方向，“下”表示图3中的下侧方向，“左”表示图3中的左侧方向，“右”表示图3中的右侧方向，本发明采用了阅读的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (7)
1.一种大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，所述大斜度变孔径阻泡装置包括内外套设的阻泡部件(1)和外管体(3)，外管体(3)呈水平状态，阻泡部件(1)内含有多个连通孔(4)，沿外管体(3)的轴线方向，连通孔(4)连通阻泡部件(1)的两端，沿从下向上的方向，连通孔(4)的孔径逐渐减小；
外管体(3)的一端为入口端，外管体(3)的另一端为出口端，阻泡部件(1)的第一端面(2)朝向外管体(3)的入口端，阻泡部件(1)的第一端面(2)相对于外管体(3)的轴线倾斜设置；
阻泡部件(1)的第一端面(2)的上端到外管体(3)的入口端的距离小于阻泡部件(1)的第一端面(2)的下端到外管体(3)的入口端的距离；
阻泡部件(1)的第一端面(2)与外管体(3)的轴线之间的夹角为45度至60度。
2.根据权利要求1所述的大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，阻泡部件(1)的第二端面朝向外管体(3)的出口端，阻泡部件(1)的第二端面相对于外管体(3)的轴线垂直设置。
3.根据权利要求1所述的大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，阻泡部件(1)的上表面为拱形面，阻泡部件(1)的下表面为平面。
4.根据权利要求3所述的大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，阻泡部件(1)的上表面与外管体(3)的内表面匹配连接。
5.根据权利要求3所述的大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，阻泡部件(1)的下表面平行于水平面，阻泡部件(1)的下表面位于外管体(3)的轴线的下方。
6.根据权利要求1所述的大斜度变孔径阻泡装置，其特征在于，多个连通孔(4)呈规则的横竖行列排布，位于同一横行的连通孔(4)的孔径相同，连通孔(4)的轴线与外管体(3)的轴线平行。
7.一种油气田用消泡设备，其特征在于，所述油气田用消泡设备含有依次连接的油管和权利要求1所述的大斜度变孔径阻泡装置，所述油管的出口端与该大斜度变孔径阻泡装置的入口端连接，所述油管上连接有消泡加入管线(5)和压力表考克(6)。
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