CN116291361A - 一种井下动力除砂工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下动力除砂工具。包括：旋流分离装置、多级吸砂装置、变速螺旋排砂装置、双层管连接装置。本发明下端双层管连接装置可与双层管连接，双层管连接装置上端连接变速螺旋排砂装置，变速螺旋排砂装置上端连接多级吸砂装置，多级吸砂装置上端连接旋流分离装置。最内层套管内流动的钻井液驱动液压马达旋转，并带动液压马达工作。本发明采用了液驱动力机构，实现了含砂混合浆液的自主旋流吸入、螺旋与旋流耦合分离除砂、大颗粒泥砂二次破碎与动力机构辅助排砂，解决了油气和水合物开采中因井筒内举升浆液含砂高、排砂困难造成砂堵、设备冲蚀磨损等问题，提高了井下复杂工况环境下除砂效率，保障了井下作业安全性。
Description
技术领域
本发明涉及天然气水合物与油气开采装备领域，具体涉及一种井下动力除砂工具。
背景技术
石油与天然气是社会经济发展中的重要能源，它的高效开采是社会快速发展的重要支柱。我国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，产量在能源开发中占有重要的地位。在一般开采条件下,油井出砂危害极大,高速的砂粒造成地面及井下设备加剧磨蚀,造成砂卡,严重时砂埋油层或井砂砂堵会造成油井停产，出砂量过大导致地层亏空并坍塌造成套管损坏使油井报废。目前针对开采疏松砂岩油藏的出砂问题虽然采取了一系列工艺措施，但是仍然存在诸多问题：
(1)目前开采油气时采用的除砂方式仍然采用机械和化学的防砂方式，此方式虽然能阻止砂粒进入井筒，但是会添加砾石充填防砂装置和滤砂等装置，因此加大了地层液进入井筒的阻力；
(2)现有的除砂工艺通常是将高含砂地层液通过举升泵举升到地面，但抽油泵类型单一,不能满足出砂井举升需求，特别是当出砂量大时极易对井筒、泵等开采设备造成堵塞的风险；
(3)在采油过程当中，采用传统的除砂方式，存在分离后泥砂在井筒回流的现象，大大降低了分离除砂的效率，严重时泥砂回流到吸入口，造成吸入口堵塞；
(4)当地层液中所含泥砂块状较大时，极易造成开采设备或者通道砂卡，极大降低其使用寿命，从而导致失效率高，增大开采成本。
天然气水合物，亦称“可燃冰”，是天然气和水在低温高压条件下形成的一种固体晶状物，天然气水合物由于其资源储量大、分布广泛、清洁低碳等优点，被公认为是潜在的替代能源。中国南海北部神狐海域水合物储集层具有埋藏浅、胶结差、泥质含量高等特点,且粉砂主要是微米级极细-细粒粉砂与中粗粒粉砂，具有粒径跨尺度、微米级极细等特点，加上天然气水合物开采时生产压差较大,出砂问题是目前制约天然气水合物安全、高效开采的一个重要问题。针对天然气水合物开采过程中现有的出砂问题目前开采工艺还不太成熟，还存在以下问题：
(1)因水合物开采时产生的粉砂主要是微米级极细细砂，采用传统的防砂方式还是不能阻止细小砂砾进入井筒，无法达到有效除砂的要求；
(2)天然气水合物开采时，由于对水合物的抽吸不稳定，因此除砂量不稳定，会加剧泥砂对运输管道的冲蚀磨损，从而损坏设备，增大了开采成本；
(3)当出砂量大时，输送水合物泥砂混合物将产生更大的能量损耗，同时出砂量大将导致油气储层疏松，促使采空区后井壁不稳定，最终导致储层坍塌。
因而为了解决疏松砂岩油气藏以及海底非成岩天然气水合物开采过程中出砂量大、防砂困难的瓶颈问题，防止泥砂对井筒、设备等的冲蚀磨损与堵塞，同时将原位分离出的泥砂及时回填，避免采油时发生坍塌事故，实现其持续、安全、高效开发，亟需一套全新的除砂防砂工具，以实现深海油气与天然气水合物开采过程中泥砂井下原位分离与排出。
发明内容
本发明通过发明一种井下动力除砂工具，为了解决除砂效果差、排砂通道堵塞的问题，本发明采用机械排出泥砂的方式；为了解决泥砂回流的现象，本发明利用吸砂泵将泥砂通过涡旋力吸出；为了解决开采时对管道冲蚀磨损的问题，本发明采用减速机构，稳定输出螺旋力来排出泥砂；为了解决出砂量大时能量损耗的问题，采用含砂石油或天然气水合物井下实时分离与回填，使所分离出的泥砂能及时送回采空区，达到有效分离、高效排砂和泥砂回填的目的。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种井下动力除砂工具，其特征在于：包括旋流分离装置、多级吸砂装置、变速螺旋排砂装置、双层管连接装置四部分；
所述旋流分离装置由旋流分离装置外壳、轴心定位件Ⅰ、联轴机构Ⅰ、联轴机构Ⅱ、动力液管道组成，轴心定位件Ⅰ通过螺纹连接在动力液管道的上，轴心定位件Ⅰ设置在联轴机构Ⅰ上端，且压紧联轴机构Ⅰ从而对联轴机构Ⅰ上端起到固定作用，动力液管道中部安装有联轴机构Ⅱ；
所述多级吸砂装置由吸砂外壳、连接凹槽Ⅰ、涡轮中心轴、过流轴承、吸砂泵Ⅰ、吸砂泵Ⅱ组成，涡轮中心轴上端设置过流轴承，中部安装吸砂泵Ⅰ、吸砂泵Ⅱ,吸砂泵Ⅱ设置在靠近液力马达机构端，利用双组吸沙泵结构以提高吸砂的效率；
所述变速螺旋排砂装置由减速机构外壳、凸台卡扣Ⅰ、螺旋排砂外壳、液力马达机构、行星减速机构、螺旋推砂器、轴心定位件Ⅱ组成，减速机构外壳通过凸台卡扣Ⅰ与螺旋排砂外壳连接，液力马达机构通过螺纹固定在涡轮中心轴上，轴心定位件Ⅱ通过螺纹连接在动力液管道上；
所述双层管连接装置由排砂双层管外壳、排砂管道、联轴机构Ⅲ、联轴机构Ⅳ、排砂双层管渐变内管组成，联轴机构Ⅲ通过螺纹与动力液管道连接，联轴机构Ⅳ通过螺纹连接在双层管渐变内管上。
所述旋流分离装置外壳，其特征在于：旋流分离装置外壳由连接卡扣Ⅰ、连接凹槽Ⅱ、螺旋式流道吸入口Ⅰ、螺旋式流道吸入口Ⅱ、以及连接凹槽Ⅲ组成，连接卡扣Ⅰ呈阶梯圆台状，连接凹槽Ⅱ、连接凹槽Ⅲ均匀开在旋流分离装置外壳内部，且连接凹槽Ⅱ设置在旋流分离装置外壳靠近连接卡扣Ⅰ端，联轴机构Ⅰ通过连接凹槽Ⅱ与旋流分离装置外壳固定，联轴机构Ⅱ通过连接凹槽Ⅲ与旋流分离装置外壳固定，从而固定动力液管道，旋流分离装置外壳均匀排列有螺旋式流道吸入口Ⅰ、螺旋式流道吸入口Ⅱ，均由六条螺旋式流道组成，将进一步增大吸入待分离水合物的功效。
所述的过流轴承，其特征在于：过流轴承由轴心定位件Ⅲ、轴承连接件、过流通道组成，过流轴承通过轴心定位件Ⅲ上的螺纹连接在涡轮中心轴上，通过连接凹槽Ⅲ与吸砂外壳连接，起到固定涡轮中心轴的作用。
所述的液力马达机构，其特征在于：液力马达机构由马达挡块、转子定子组合、密封垫片、动力液通道组成，其中设置有多组转子定子组合，马达挡块在液力马达机构最上端，对液力马达机构起到定位且密封的作用，下端连接转子定子组合，密封垫片外层与涡轮定子通过球面接触，转子定子组合通过下端连接密封垫片来密封液力马达机构。
所述的转子定子组合，其特征在于：转子定子组合由涡轮转子、涡轮定子组成，涡轮定子内表与动力液管道通过球面接触连接，外表与涡轮转子连接。
所述的行星减速机构，其特征在于：行星减速机构由行星架、齿轮圈、太阳轮、行星轮、转动轴组成，齿轮圈、太阳轮、行星轮三者相互啮合，行星架设置在涡轮中心轴上，液力马达机构输出的动力使涡轮中心轴旋转，通过连接关系涡轮中心轴将旋转传递给行星架，行星架通过转动轴将动力传递给行星轮，行星轮通过啮合关系带动太阳轮转动，太阳轮固定在螺旋推砂器，以达到减速带动螺旋推砂器的目的。
所述的螺旋推砂器，其特征在于：螺旋推砂器由内部流道、螺旋叶片、螺旋中心轴构成，内部流道与动力液管道同轴心配合连接，螺旋叶片设置为多组式，以便提高除砂的能力，螺旋中心轴下端设置有轴心定位件Ⅱ，对螺旋推砂器下端起到固定与密封的作用。
所述的双层管连接装置，其特征在于：排砂双层管外壳由连接凹槽Ⅳ、连接凹槽Ⅴ、连接卡扣Ⅱ组成，动力液管道通过连接凹槽Ⅳ与联轴机构Ⅲ的连接配合与排砂双层管外壳固定，联轴机构Ⅳ通过连接凹槽Ⅴ将双层管渐变内管与排砂双层管外壳固定，连接卡扣Ⅱ呈阶梯圆台装，可通过连接卡扣与连接卡扣Ⅱ的配合组装将旋流分离装置外壳与排砂双层管外壳连接。
所述的双层管连接装置，其特征在于：双层管渐变内管由凸台卡扣Ⅱ、双层管细管、双层管粗管、连接卡扣Ⅲ组成，双层管渐变内管通过凸台卡扣Ⅱ与动力液管道连接,双层管渐变内管由双层管细管转变双层管粗管，有利于动力液良好的运输至后续装置，连接卡扣Ⅲ呈阶梯圆台状，排砂双层管渐变内管通过连接卡扣Ⅲ与双层管内管连接。
综上所述，本发明的有益效果为：
石油开采方面：
(1)本发明采用旋流分离和螺旋结构相结合的除砂方式，防止了因采用填充材料的除砂方式引起的井筒地层液阻力增大的问题；
(2)本发明将油气泥砂混合物原位分离回填，减轻了管道的输送量，降低了举升高含砂混合液的能量消耗，同时减小了井筒堵塞的风险；
(3)本发明自带动力装置，利用叶片泵将泥砂吸出，不仅降低了因泥砂回流引起通道堵塞的风险，而且提高了油气开采的效率；
(4)本发明采用螺旋排砂装置，通过螺旋结构实现了泥砂混合浆液的二次破碎，避免了因泥砂块状过大，出现堵塞设备的现象。
天然气水合物开采方面：
(1)本发明采用泥砂分离排出一体的方式，实现天然气水合物混合浆体跨尺度微米级颗粒的分离，避免了细小粒径的粉砂对于井筒和泵的磨损影影响；
(2)本发明采用减速装置能向螺旋排砂机构稳定输出螺旋力，达到了长期稳定排砂的目的，减少了泥砂对管道的冲蚀磨损；
(3)旋流分离与螺旋机械排砂的耦合使用，进一步提高了分离排砂的效率，泥砂及时回填可以防止打破水合物储层动态平衡，降低了水合物开采的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的整体结构三维示意图；
图2是本发明螺旋分离装置外壳剖面示意图；
图3是本发明的过流轴承的三维示意图；
图4是本发明液力马达机构的爆炸视图；
图5是本发明减速行星机构的爆炸视图；
图6是本发明螺旋排砂器的三维示意图；
图7是本发明双层管连接装置的三维结构示意图；
1-旋流分离装置外壳、2-轴心定位件Ⅰ、3-联轴机构Ⅰ、4-联轴机构Ⅱ、5-动力液管道、6-吸砂外壳、7-连接凹槽Ⅰ、8-涡轮中心轴、9-过流轴承、10-吸砂泵Ⅰ、11-吸砂泵Ⅱ、12-减速机构外壳、13-凸台卡扣Ⅰ、14-螺旋排砂外壳、15-液力马达机构、16-行星减速机构、17-螺旋推砂器、18-轴心定位件Ⅱ、19-排砂双层管外壳、20-排砂管道、21-联轴机构Ⅲ、22-联轴机构Ⅳ、23-排砂双层管渐变内管、1-1-连接卡扣Ⅰ、1-2-连接凹槽Ⅱ、1-3-螺旋式流道吸入口Ⅰ、1-4-螺旋式流道吸入口Ⅱ、1-5-连接凹槽Ⅲ、9-1-轴心定位件Ⅲ、9-2-轴承连接件、9-3-过流通道、15-1-马达挡块、15-2-转子定子组合、15-3-密封垫片、15-4-动力液通道、15-5-涡轮转子、15-6-涡轮定子、16-1-行行星架、16-2-齿轮圈、16-3-太阳轮、16-4-行星轮、16-5-转动轴、17-1-内部流道、17-2-螺旋叶片、17-3-螺旋中心轴、19-1-连接凹槽Ⅳ、19-2-连接凹槽Ⅴ、19-3-连接卡扣Ⅱ、23-1-凸台卡扣Ⅱ、23-2-双层管细管、23-3-双层管粗管、23-4-连接卡扣Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围包括但不局限于以下描述：
如图1～图7所示，一种井下动力除砂工具，其特征在于：包括旋流分离装置、多级吸砂装置、变速螺旋排砂装置、双层管连接装置四部分；
所述旋流分离装置由旋流分离装置外壳1、轴心定位件Ⅰ2、联轴机构Ⅰ3、联轴机构Ⅱ4、动力液管道5组成，轴心定位件Ⅰ2通过螺纹连接在动力液管道5的上，轴心定位件Ⅰ2设置在联轴机构Ⅰ3上端，且压紧联轴机构Ⅰ3从而对联轴机构Ⅰ3上端起到固定作用，动力液管道5中部安装有联轴机构Ⅱ4；
所述多级吸砂装置由吸砂外壳6、连接凹槽Ⅰ7、涡轮中心轴8、过流轴承9、吸砂泵Ⅰ10、吸砂泵Ⅱ11组成，涡轮中心轴8上端设置过流轴承9，中部安装吸砂泵Ⅰ10、吸砂泵Ⅱ11,吸砂泵Ⅱ11设置在靠近液力马达机构15端，利用双组吸沙泵结构以提高吸砂的效率；
所述变速螺旋排砂装置由减速机构外壳12、凸台卡扣Ⅰ13、螺旋排砂外壳14、液力马达机构15、行星减速机构16、螺旋推砂器17、轴心定位件Ⅱ18组成，减速机构外壳12通过凸台卡扣Ⅰ13与螺旋排砂外壳14连接，液力马达机构15固定在涡轮中心轴8上，轴心定位件Ⅱ18通过螺纹连接在动力液管道5上；
所述双层管连接装置由排砂双层管外壳19、排砂管道20、联轴机构Ⅲ21、联轴机构Ⅳ22、排砂双层管渐变内管23组成，联轴机构Ⅲ21通过螺纹连接在动力液管道5上，联轴机构Ⅳ22通过螺纹连接在双层管渐变内管23上。
所述旋流分离装置外壳1，其特征在于：旋流分离装置外壳1由连接卡扣Ⅰ1-1、连接凹槽Ⅱ1-2、螺旋式流道吸入口Ⅰ1-3、螺旋式流道吸入口Ⅱ1-4、以及连接凹槽Ⅲ1-5组成，连接卡扣Ⅰ1-1呈阶梯圆台状，连接凹槽Ⅱ1-2、连接凹槽Ⅲ1-5均匀开在旋流分离装置外壳1内部，且连接凹槽Ⅱ1-2设置在旋流分离装置外壳1靠近连接卡扣1-1端，联轴机构Ⅰ3通过连接凹槽Ⅱ1-2与旋流分离装置外壳1固定，联轴机构Ⅱ4通过连接凹槽1-5与旋流分离装置外壳1固定，从而固定动力液管道5，旋流分离装置外壳1均匀排列有螺旋式流道吸入口Ⅰ1-3、螺旋式流道吸入口Ⅱ1-4，均由六条螺旋式流道组成，将进一步增大吸入待分离水合物的功效。
所述的过流轴承9，其特征在于：过流轴承9由轴心定位件Ⅲ9-1、轴承连接件9-2、过流通道9-3组成，过流轴承9通过轴心定位件Ⅲ9-1上的螺纹连接在涡轮中心轴8上，通过连接凹槽Ⅰ7与吸砂外壳6连接，起到固定涡轮中心轴8的作用。
所述的液力马达机构15，其特征在于：液力马达机构15由马达挡块15-1、转子定子组合15-2、密封垫片15-3、动力液通道15-4组成，其中设置有多组转子定子组合15-2，马达挡块15-1在液力马达机构15最上端，下端连接转子定子组15-2，密封垫片15-3外层与涡轮定子15-6通过球面接触，转子定子组合15-2通过下端连接密封垫片15-3来密封液力马达机构15。
所述的转子定子组合15-2，其特征在于：转子定子组合15-2由涡轮转子15-5、涡轮定子15-6组成，涡轮定子15-5内表与动力液管道5通过球面接触连接，外表与涡轮转子15-6连接。
所述的行星减速机构16，其特征在于：行星减速机构16由行星架16-1、齿轮圈16-2、太阳轮16-3、行星轮16-4、转动轴16-5组成，齿轮圈16-2、太阳轮16-3、行星轮16-4三者相互啮合，行星架16-1设置在涡轮中心轴8，液力马达机构15输出的动力使涡轮中心轴8旋转，通过连接关系涡轮中心轴8将旋转传递给行星架16-1，行星架16-1通过转动轴16-5将动力传递给行星轮16-4，行星轮16-4通过啮合关系带动太阳轮16-3转动，太阳轮16-3固定在螺旋推砂器17，以达到减速带动螺旋推砂器17的目的。
所述的螺旋推砂器17，其特征在于：螺旋推砂器17由内部流道17-1、螺旋叶片17-2、螺旋中心轴17-3构成，内部流17-1与动力液管道5同轴心配合连接，螺旋叶片17-2设置为多组式，以便提高除砂的能力，螺旋中心轴17-3下端设置有轴心定位件Ⅱ18，对螺旋推砂器17下端起到固定与密封的作用。
所述的双层管连接装置，其特征在于：排砂双层管外壳19由连接凹槽Ⅳ19-1、连接凹槽Ⅴ19-2、连接卡扣Ⅱ19-3组成，动力液管道5通过连接凹槽Ⅳ19-1与联轴机构Ⅲ21连接配合与排砂双层管外壳19固定，联轴机构Ⅳ22通过连接凹槽Ⅴ19-2将双层管渐变内管23与排砂双层管外壳19固定，连接卡扣Ⅱ19-3呈阶梯圆台装，可通过连接卡扣1-1与连接卡扣Ⅱ19-3的配合组装将旋流分离装置外壳1与排砂双层管外壳19连接。
所述的双层管连接装置，其特征在于：双层管渐变内管23由凸台卡扣Ⅱ23-1、双层管细管23-2、双层管粗管23-3、连接卡扣Ⅲ23-4组成，双层管渐变内管23通过凸台卡扣Ⅱ23-1与动力液管道5连接,双层管渐变内管23由双层管细管23-2转变双层管粗管23-3，有利于动力液良好的运输至后续装置，连接卡扣Ⅲ23-4呈阶梯圆台状，排砂双层管渐变内管23通过连接卡扣Ⅲ23-4与双层管内管连接。
本发明的工作过程如下：
一、水合物分离器及钻井液驱动液力马达机构过程
将本发明接入石油或者天然气水合物开采钻具组合中，按照常规钻井过程开始钻井液的循环，待分离石油或水合物由螺旋式流道吸入口Ⅰ1-3及螺旋式流道吸入口Ⅱ1-4进入旋流分离装置，石油或水合物与泥砂在旋流分离装置内部向下做螺旋运动，石油或水合物成为内层的旋流从上端回收，泥砂受到惯性力的作用抛向旋流分离装置外壳1内壁，随下沉降至旋流分离装置进入下部；下入的钻井液进入动力液管道5向下流动，钻井液通过涡轮中心轴8，流经过流轴承9，进一步流入液力马达机构15内部，在液力马达机构15内部，钻井液流经过涡轮定子15-5，驱动涡轮转子15-6旋转，最终使液力马达机构15输出动力。
二、排砂过程
液力马达机构15连接在涡轮中心轴8上，因此输出的动力涡轮中心轴8旋转，又因其上部设置有吸砂泵Ⅰ10、吸砂泵Ⅱ11，因此上部输出的转矩带动吸砂泵Ⅰ10、吸砂泵Ⅱ11旋转，从而对降至旋流分离装置下部的泥砂产生涡旋力，将分离后的泥砂吸入下部除砂结构。涡轮中心轴8上设置有行星架16-1，因此液力马达机构15下部输出的转矩经过涡轮中心轴8传递给行星架16-1，行星架16-1通过转动轴16-5将转矩传递给行星轮16-4，行星轮16-4通过与太阳轮16-3的啮合关系，带动太阳轮16-3旋转，最终利用行星轮16-4与太阳轮16-3之间齿数的增大，达到减速的目的。太阳轮16-3安装在螺旋推砂器17上，因此减速后的太阳轮16-3带动螺旋推砂器17低速螺旋转转动，因离心力与机械推力作用，重质泥砂被甩到双层管连接装置，最终经由排砂管道20排出，同时钻井液从动力液管道5进入排砂双层管渐变内管23。
本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种井下动力除砂工具，其特征在于：包括旋流分离装置、多级吸砂装置、变速螺旋排砂装置、双层管连接装置四部分；
所述旋流分离装置由旋流分离装置外壳(1)、轴心定位件Ⅰ(2)、联轴机构Ⅰ(3)、联轴机构Ⅱ(4)、动力液管道(5)组成，轴心定位件Ⅰ(2)通过螺纹连接在动力液管道(5)的上，轴心定位件Ⅰ(2)设置在联轴机构Ⅰ(3)上端，且压紧联轴机构Ⅰ(3)从而对联轴机构Ⅰ(3)上端起到固定作用，动力液管道(5)中部安装有联轴机构Ⅱ(5)；
所述多级吸砂装置由吸砂外壳(6)、连接凹槽Ⅰ(7)、涡轮中心轴(8)、过流轴承(9)、吸砂泵Ⅰ(10)、吸砂泵Ⅱ(11)组成，涡轮中心轴(8)上端设置过流轴承(9)，中部安装吸砂泵Ⅰ(10)、吸砂泵Ⅱ(11),吸砂泵Ⅱ(11)设置在靠近液力马达机构(15)端，利用双组吸沙泵结构以提高吸砂的效率；
所述变速螺旋排砂装置由减速机构外壳(12)、凸台卡扣Ⅰ(13)、螺旋排砂外壳(14)、液力马达机构(15)、行星减速机构(16)、螺旋推砂器(17)、轴心定位件Ⅱ(18)组成，减速机构外壳(12)通过凸台卡扣Ⅰ(13)与螺旋排砂外壳(14)连接，液力马达机构(15)通过螺纹固定在涡轮中心轴(8)上，轴心定位件Ⅱ(18)通过螺纹连接在动力液管道(5)上；
所述双层管连接装置由排砂双层管外壳(19)、排砂管道(20)、联轴机构Ⅲ(21)、联轴机构Ⅳ(22)、排砂双层管渐变内管(23)组成，联轴机构Ⅲ(21)通过螺纹与动力液管道(5)连接，联轴机构Ⅳ(22)通过螺纹连接在双层管渐变内管(23)上。
2.根据权利要求1所述旋流分离装置外壳(1)，其特征在于：旋流分离装置外壳(1)由连接卡扣Ⅰ(1-1)、连接凹槽Ⅱ(1-2)、螺旋式流道吸入口Ⅰ(1-3)、螺旋式流道吸入口Ⅱ(1-4)、以及连接凹槽Ⅲ(1-5)组成，连接卡扣Ⅰ(1-1)呈阶梯圆台状，连接凹槽Ⅱ(1-2)、连接凹槽Ⅲ(1-5)均匀开在旋流分离装置外壳(1)内部，且连接凹槽Ⅱ(1-2)设置在旋流分离装置外壳(1)靠近连接卡扣Ⅰ(1-1)端，联轴机构Ⅰ(3)通过连接凹槽Ⅱ(1-2)与旋流分离装置外壳(1)固定，联轴机构Ⅱ(4)通过连接凹槽Ⅲ(1-5)与旋流分离装置外壳(1)固定，从而固定动力液管道(5)，旋流分离装置外壳(1)上均匀排列有螺旋式流道吸入口Ⅰ(1-3)、螺旋式流道吸入口Ⅱ(1-4)，均由六条螺旋式流道组成，将进一步增大吸入待分离水合物的功效。
3.根据权利要求1所述的过流轴承(9)，其特征在于：过流轴承(9)由轴心定位件Ⅲ(9-1)、轴承连接件(9-2)、过流通道(9-3)组成，过流轴承(9)通过轴心定位件Ⅲ(9-1)上的螺纹连接在涡轮中心轴(8)上，通过连接凹槽Ⅰ(7)与吸砂外壳(6)连接，起到固定涡轮中心轴(8)的作用。
4.根据权利要求1所述的液力马达机构(15)，其特征在于：液力马达机构(15)由马达挡块(15-1)、转子定子组合(15-2)、密封垫片(15-3)、动力液通道(15-4)组成，其中设置有多组转子定子组合(15-2)，马达挡块(15-1)在液力马达机构(15)最上端，对液力马达机构(15)起到定位且密封的作用，下端连接转子定子组合(15-2)，密封垫片(15-3)外层与涡轮定子(15-6)通过球面接触，转子定子组合(15-2)通过下端连接密封垫片(15-3)来密封液力马达机构(15)。
5.根据权利要求1所述的转子定子组合(15-2)，其特征在于：转子定子组合(15-2)由涡轮转子(15-5)、涡轮定子(15-6)组成，涡轮定子(15-5)内表与动力液管道(5)通过球面接触连接，外表与涡轮转子(15-6)配合连接。
6.根据权利要求1所述的行星减速机构(16)，其特征在于：行星减速机构(16)由行星架(16-1)、齿轮圈(16-2)、太阳轮(16-3)、行星轮(16-4)、转动轴(16-5)组成，齿轮圈(16-2)、太阳轮(16-3)、行星轮(16-4)三者相互啮合，行星架(16-1)设置在涡轮中心轴(8)，液力马达机构(15)输出的动力使涡轮中心轴(8)旋转，通过连接关系涡轮中心轴(8)将旋转传递给行星架(16-1)，行星架(16-1)通过转动轴(16-5)将动力传递给行星轮(16-4)，行星轮(16-4)通过啮合关系带动太阳轮(16-3)转动，太阳轮(16-3)固定在螺旋推砂器(17)，以达到减速带动螺旋推砂器(17)的目的。
7.根据权利要求1所述的螺旋推砂器(17)，其特征在于：螺旋推砂器(17)由内部流道(17-1)、螺旋叶片(17-2)、螺旋中心轴(17-3)构成，内部流道(17-1)与动力液管道(5)同轴心配合连接，螺旋叶片(17-2)设置为多组式，以便提高除砂的能力，螺旋中心轴(17-3)下端设置有轴心定位件Ⅱ(18)，对螺旋推砂器(17)下端起到固定与密封的作用。
8.根据权利要求1所述的双层管连接装置，其特征在于：排砂双层管外壳(19)由连接凹槽Ⅳ(19-1)、连接凹槽Ⅴ(19-2)、连接卡扣Ⅱ(19-3)组成，动力液管道(5)通过连接凹槽Ⅳ(19-1)与联轴机构Ⅲ(21)的连接配合与排砂双层管外壳(19)同轴心固定，联轴机构Ⅳ(22)通过连接凹槽Ⅴ(19-2)将双层管渐变内管(23)与排砂双层管外壳(19)固定，连接卡扣Ⅱ(19-3)呈阶梯圆台状，可通过连接卡扣(1-1)与连接卡扣Ⅱ(19-3)的配合组装将旋流分离装置外壳(1)与排砂双层管外壳(19)连接。
9.根据权利要求1所述的双层管连接装置，其特征在于：双层管渐变内管(23)由凸台卡扣Ⅱ(23-1)、双层管细管(23-2)、双层管粗管(23-3)、连接卡扣Ⅲ(23-4)组成，双层管渐变内管(23)通过凸台卡扣Ⅱ(23-1)与动力液管道(5)连接,双层管渐变内管(23)由双层管细管(23-2)转变双层管粗管(23-3)，有利于动力液良好的运输至后续装置，连接卡扣Ⅲ(23-4)呈阶梯圆台状，排砂双层管渐变内管(23)通过连接卡扣Ⅲ(23-4)与双层管内管连接。
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