CN206397490U - 一种井下油气分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种井下油气分离器，属于采油设备领域。本实用新型提供的井下油井分离器包括内筒、外筒和破泡装置，内筒设于外筒之中，内筒与外筒形成分离腔；外筒一端设有吸入孔，外筒中设有破泡装置，内筒与吸入孔分设于破泡装置两端，破泡装置上设有破泡孔和破泡齿；内筒远离破泡装置的一端设有内筒开口，外筒上设有与内筒开口对应的外筒开口；外筒设有外进液口，内筒设有内进液口，外进液口与内进液口对应以连通内筒内部和外筒外部；外筒的柱面上设有逸出孔。本实用新型提供的井下油井分离器在分离气液混合物前先进行破泡处理，并经过后分离装置，进行油气分离，有利于提高分离效果，进而提高抽油泵的效率。

Description

一种井下油气分离器

技术领域

本实用新型涉及采油设备领域，具体而言，涉及一种井下油气分离器。

背景技术

在油藏高气油比区域，在采油工作中，气体和油的混合物的压力随着采油工作的进行而降低，气体更易析出，气体对抽油泵的影响大，使得抽油泵效低，达不到良好的经济效益。现有防气工具只有油气置换腔，只是单一的置换、排气，防气效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种井下油气分离器，旨在解决现有技术中井下油气分离器存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种井下油气分离器，包括内筒、外筒和破泡装置，内筒设于外筒之中，内筒与外筒形成分离腔；

外筒一端设有吸入孔，外筒中设有破泡装置，内筒与吸入孔分设于破泡装置两端，破泡装置上设有破泡孔和破泡齿；

内筒远离破泡装置的一端设有内筒开口，外筒上设有与内筒开口对应的外筒开口；

外筒设有外进液口，内筒设有内进液口，外进液口与内进液口对应以连通内筒内部和外筒外部；

外筒的柱面上设有逸出孔。

在本实用新型的较佳的实施例中，破泡齿设于破泡孔边缘。

在本实用新型的较佳的实施例中，破泡孔边缘设有多个破泡齿。

在本实用新型的较佳的实施例中，内筒远离内筒开口的一端包括大径半筒和小径半筒，大径半筒为半圆柱筒体，小径半筒为半圆柱筒体，大径半筒的外壁与外筒的内壁抵接，大径半筒与小径半筒封闭相连以使内筒内部与外筒内部分隔。

在本实用新型的较佳的实施例中，井下油气分离器还包括螺旋板，螺旋板设于分离腔中并分别与外筒的内壁和内筒的外壁相连，螺旋板在井下油气分离器轴向方向上位于逸出孔与破泡装置之间。

在本实用新型的较佳的实施例中，井下油气分离器还包括撞击板，撞击板包括多个撞击条，撞击条间隔分布，撞击板在井下油气分离器轴向方向上位于逸出孔与破泡装置之间。

在本实用新型的较佳的实施例中，撞击板置于分离腔中，撞击板一端与外筒内壁相连，撞击板另一端与内筒外壁分离，撞击板的厚度方向平行于内筒的横截面。

在本实用新型的较佳的实施例中，包括多个撞击板，多个撞击板在圆周均匀分布。

一种井下油气分离器，包括内筒、外筒、螺旋板、撞击板和破泡装置，内筒设于外筒之中，内筒与外筒形成分离腔；

外筒一端设有吸入孔，外筒中设有破泡装置，内筒与吸入孔分设于破泡装置两端，破泡装置上设有破泡孔和破泡齿；

内筒远离破泡装置的一端设有内筒开口，外筒上设有与内筒开口对应的外筒开口；

外筒设有外进液口，内筒设有内进液口，外进液口与内进液口对应以连通内筒内部，以使内筒内部与外界连通，且使内筒内部与外筒内部分隔；

外筒的柱面上设有逸出孔；

螺旋板设于分离腔中并分别与外筒的内壁和内筒的外壁相连，螺旋板在井下油气分离器轴向方向上位于逸出孔与破泡装置之间；

井下油气分离器还包括撞击板，撞击板包括多个撞击条，撞击条间隔分布，撞击板在井下油气分离器轴向方向上位于逸出孔与破泡装置之间。

在本实用新型的较佳的实施例中，外进液口和内进液口所在的一端包括大径半筒和小径半筒，大径半筒与小径半筒均为半圆柱筒体；

大径半筒设于外筒，小径半筒设于内筒，大径半筒与小径半筒轴向封闭相连并形成与内筒内部连通的空间；

大径半筒上设有进液孔，进液孔一端贯通至井下油气分离器外侧，进液孔另一端贯通至内筒内部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的井下油气分离器，使用时，由于封隔器的座封作用，井下油气混合物只能沿着设计的流道首先进入破泡装置，破泡装置使气液混合物中的气泡破裂，之后液和气同时进入螺旋板，由于流道限制，旋转并上升，形成较大离心力，之后以较大的离心力撞击撞击条，最后由逸出孔到达油套环形空间，由于重力作用充分分离气体和液体，液体从下部内筒进口进入，由于气体的分离减少了气体对抽油泵的影响，进而提高抽油泵的效率。同时，本实用新型提供的井下油气分离器将分离器和井筒之间的整个环形区域作为气体流出井筒中的通道，保证了气体分离的空间充足，尤其适用于高气油比的地区。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的井下油气分离器的剖视图；

图2是本实用新型实施方式提供的井下油气分离器的内筒的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的从A向观察的内筒端面的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的井下油气分离器的外筒的结构示意图；

图5是本实用新型实施方式提供的井下油气分离器上的破泡板的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式提供的井下油气分离器的工作原理的示意图。

图标：100-井下油气分离器；110-内筒；130-外筒；120-分离腔；140-泵腔；111-内筒开口；112-进液段；1122-大径半筒；1123-内进液孔；1124-小径半筒；114-离心段；1142-螺旋板；116-撞击段；1162-撞击板；118-逸出段；131-外筒开口；133-吸入段；135-破泡板；1323-外进液孔；1332-混合物吸入孔；1382-逸出孔；1352-破泡孔；1354-破泡齿；200-封隔器；300-第二环腔；400-抽油管；500-井筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例。

本实施例提供了一种井下油气分离器100，请参阅图1，这种井下油气分离器100包括内筒110和外筒130。内筒110设于外筒130中，内筒110与外筒130围成的区域为分离腔120，内筒110围成的区域为泵腔140。

请参阅图2，内筒110为圆柱结构，内筒110一端为开口，内筒110另一端由大径半筒1122和小径半筒1124拼接而成。大径半筒1122和小径半筒1124为两个大小不一的半圆柱筒体(请参阅图3)。大径半筒1122的柱面上设有内进液孔1123。内进液孔1123的数量为多个。内筒110其余部分的柱面半径等于小径半筒1124的半径。

在内筒110外壁由大径半筒1122向内筒开口111的延伸方向上，依次为离心段114、撞击段116和逸出段118。

离心段114的内筒110外壁上设有螺旋板1142。撞击段116的内筒110外壁上设有多个撞击板1162。撞击板1162为由多个撞击条组成的板状结构，撞击板1162的板厚方向平行于内筒110的横截面。逸出段118的内筒110具有光滑的外壁。逸出段118远离撞击段116的一端为内筒开口111。

请参阅图4，外筒130为一端开口的筒体结构，外筒开口131的大小与内筒开口111的大小相同。内筒110置于外筒130中，且当内筒110置于外筒130中时，内筒开口111与外筒开口131重合，内筒110在内筒开口111一端的端面与外筒130的端面相抵接。

内筒110上的螺旋板1142、撞击板1162和大径半筒1122与外筒130内壁抵接。

外筒130上与大径半筒1122相抵接的柱面上设有外进液孔1323。外进液孔1323与内进液孔1123的位置一一对应。外筒130在该处与大径半筒1122和小径半筒1124围成一个半圆环状的空间。

在本实用新型的其他的实施方式中，还可以将大径半筒1122直接设置于外筒130上，通过轴向和径向延伸的直板使大径半筒1122和小径半筒1124相连。大径半筒1122和小径半筒1124的作用是为了便于形成连通内筒110内部与井下油气分离器100外部的油气通道，且使避免油气通道与分离腔120分隔。

外筒130上与逸出段118相对应的柱面上设有逸出孔1382。

请参阅图4及图5，外筒130中设有破泡板135。内筒110设于破泡板135与外筒开口131之间。破泡板135上设有多个破泡孔1352和破泡齿1354。破泡齿1354设于破泡孔1352边缘。一个破泡孔1352的边缘还可设有多个破泡齿1354，以保证对气泡的充分破裂。

外筒130远离外筒开口131的一端的端面与破泡板135之间形成外筒130的吸入段133。吸入段133的柱面上设有混合物吸入孔1332。

本实用新型提供的井下油气分离器100用于油井中。井下油气分离器100与井筒500之间形成第二环腔300。第二环腔300中设有封隔器200。封隔器200环设在外进液孔1323和吸入孔之间的筒段周围。内筒开口111和外筒开口131用于与抽油管400相连，使泵腔140与抽油管400管内连通。抽油管400另一端连接抽油泵。

请参阅图6，本实用新型提供的井下油气分离器100的工作原理在于：将本实用新型所提供的井下油气分离器100置于油井中，并按上述方式与井筒500、封隔器200、抽油管400等部件配合。气体和液体在井下油气分离器100的工作过程中的流动方向如图6中的箭头所示。

在地层压力的作用下，井筒500中的气液混合物将通过混合物吸入孔1332进入吸入段133所围成的腔室中，气液混合物向上移动，通过破泡板135。破泡板135上的破泡齿1354使混合物中的气泡破裂，有利于气液分离。

气液混合物继续在内筒110与外筒130所围成的环形的分离腔120中向上移动，并到达离心段114。离心段114的螺旋板1142将该处的环空分隔成一个螺旋向上的通道。气液混合物经过该通道螺旋旋转上升，形成离心力，由于气体和液体的密度不同，气液混合物中的气体和液体将被分离并一同得到螺旋向上的速度。

经过离心作用的气液混合物螺旋上升，到达撞击段116。由于气体和液体的密度存在较大差异，气液混合物中的液体撞击到撞击板1162上，由于气液惯性不一样，气体通过撞击板1162上，速度下降较少，沿各撞击条之间的缝隙继续向上运动，液体撞击后速度大幅降低，实现了气体和液体的进一步分离。

经过撞击段116的气液混合物到达逸出段118，通过逸出段118上的通孔进入外筒130与井筒500之间围成的第二环腔300。其中气体由于密度较小，在第二环腔300中向上运动。液体由于密度较大，在第二环腔300中向下运动，到达封隔器200附近的区域。在抽油泵的作用下，液体通过内进液孔1123和外进液孔1323进入到内筒110所围成的泵腔140中，并通过泵腔140进入上端的抽油泵。最后进入抽油泵上端的油管，利用泵的抽汲力返出地面

本实用新型实施例提供的井下油气分离器100的有益效果在于：采用了破泡装置，破泡装置上的破泡齿1354可以使气液混合物中的气泡破裂，使气液混合物中的气体相对集中，有利于气体和液体的分离。

破泡板135作为破泡装置，其结构简单，易于实现，有利于减小井下油气分离器100的成本。

本实用新型提供的井下油气分离器100中设有离心段114。离心段114上的螺旋板1142形成了一个螺旋上升的气液混合物通道。经过该通道的气液混合物中的气体和液体由于密度不同，将得到第一次分离。

本实用新型提供的井下油气分离器100中设有撞击板1162。撞击板1162上的撞击条间有缝隙。既可以使液体与多组撞击板1162多次碰撞从而使液体减速，又可以允许气体顺利通过，实现气液混合物中气体与液体的第二次分离。在本实用新型的其他实施方式中，还可以使撞击板1162一端与外筒130内壁固定相连，撞击板1162另一端与内筒110外壁分离。

本实用新型提供的井下油气分离器100中包括内筒110和外筒130，内筒110的设置，使得内进液孔1123和外进液孔1323可以设置在井下油气分离器100的下端，由于液体密度较大，液体从井下油气分离器100的下端进入更为合理。

本实用新型提供的井下油气分离器100将分离器与井筒500之间的环形区域作为供气体通过的通道，与现有技术相比，大大增加了气体通道的体积，保证分离后的气体所经过的空间充足，尤其适用于气油比较高的地区的采油工作。

需要说明的是，破泡装置的作用是使气液混合物中的气泡破裂，在本实用新型的其他实施方式中，破泡装置可以采用球面、柱面等其他结构，本实用新型实施例对于破泡板135的描述，不应作为对本实用新型的破泡装置结构的具体限定；内进液孔1123和外进液孔1323的连接方式可以为本实施例中所描述的方式，还可以通过其他方式相连，如通过空心管道连接内进液孔1123和外进液孔1323；撞击板1162的数量可以为任意正整数，本实用新型不对撞击板1162的数量做具体限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下油气分离器，其特征在于，包括内筒、外筒和破泡装置，所述内筒设于所述外筒之中，所述内筒与所述外筒形成分离腔；

所述外筒一端设有吸入孔，所述外筒中设有破泡装置，所述内筒与所述吸入孔分设于所述破泡装置两端，所述破泡装置上设有破泡孔和破泡齿；

所述内筒远离所述破泡装置的一端设有内筒开口，所述外筒上设有与所述内筒开口对应的外筒开口；

所述外筒设有外进液口，所述内筒设有内进液口，所述外进液口与所述内进液口对应以连通所述内筒内部和所述外筒外部；

所述外筒的柱面上设有逸出孔。

2.根据权利要求1所述的井下油气分离器，其特征在于，所述破泡齿设于所述破泡孔边缘。

3.根据权利要求2所述的井下油气分离器，其特征在于，所述破泡孔边缘设有多个所述破泡齿。

4.根据权利要求2所述的井下油气分离器，其特征在于，所述内筒远离所述内筒开口的一端包括大径半筒和小径半筒，所述大径半筒为半圆柱筒体，所述小径半筒为半圆柱筒体，所述大径半筒的外壁与所述外筒的内壁抵接，所述大径半筒与所述小径半筒封闭相连以使所述内筒内部与所述外筒内部分隔。

5.根据权利要求2所述的井下油气分离器，其特征在于，所述井下油气分离器还包括螺旋板，所述螺旋板设于所述分离腔中并分别与所述外筒的内壁和所述内筒的外壁相连，所述螺旋板在所述井下油气分离器轴向方向上位于所述逸出孔与所述破泡装置之间。

6.根据权利要求2所述的井下油气分离器，其特征在于，所述井下油气分离器还包括撞击板，所述撞击板包括多个撞击条，所述撞击条间隔分布，所述撞击板在所述井下油气分离器轴向方向上位于所述逸出孔与所述破泡装置之间。

7.根据权利要求6所述的井下油气分离器，其特征在于，所述撞击板置于所述分离腔中，所述撞击板一端与所述外筒内壁相连，所述撞击板另一端与内筒外壁分离，所述撞击板的厚度方向平行于所述内筒的横截面。

8.根据权利要求6所述的井下油气分离器，其特征在于，包括多个撞击板，所述多个撞击板在圆周均匀分布。

9.一种井下油气分离器，其特征在于，包括内筒、外筒、螺旋板、撞击板和破泡装置，所述内筒设于所述外筒之中，所述内筒与所述外筒形成分离腔；

所述外筒一端设有吸入孔，所述外筒中设有破泡装置，所述内筒与所述吸入孔分设于所述破泡装置两端，所述破泡装置上设有破泡孔和破泡齿；

所述内筒远离所述破泡装置的一端设有内筒开口，所述外筒上设有与所述内筒开口对应的外筒开口；

所述外筒设有外进液口，所述内筒设有内进液口，所述外进液口与所述内进液口对应以连通所述内筒内部，以使所述内筒内部与外界连通，且使所述内筒内部与所述外筒内部分隔；

所述外筒的柱面上设有逸出孔；

所述螺旋板设于所述分离腔中并分别与所述外筒的内壁和所述内筒的外壁相连，所述螺旋板在所述井下油气分离器轴向方向上位于所述逸出孔与所述破泡装置之间；

所述井下油气分离器还包括撞击板，所述撞击板包括多个撞击条，所述撞击条间隔分布，所述撞击板在所述井下油气分离器轴向方向上位于所述逸出孔与所述破泡装置之间。

10.根据权利要求9所述的一种井下油气分离器，其特征在于，所述外进液口和所述内进液口所在的一端包括大径半筒和小径半筒，所述大径半筒与所述小径半筒均为半圆柱筒体；

所述大径半筒设于所述外筒，所述小径半筒设于所述内筒，所述大径半筒与所述小径半筒轴向封闭相连并形成与内筒内部连通的空间；

所述大径半筒上设有进液孔，所述进液孔一端贯通至所述井下油气分离器外侧，所述进液孔另一端贯通至所述内筒内部。