CN207701120U - 气锚及组合式气锚 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤层气井设备领域，旨在解决现有技术中的气锚无法充分分离出气体的问题，提供气锚及组合式气锚。气锚包括：内筒体，具有沿轴向的内管道；外筒体，间隔套设于内筒体外侧；外筒体和内筒体之间形成环形空腔；对应封堵环形空腔两端的两个连接头；两个连接头分别沿轴向贯通并连通内筒体的内管道；外筒体的周壁开设有若干连通环形空腔的外进液孔；内筒体包括具备内管道的管状壁和覆接于管状壁外的隔阻壁，隔阻壁和管状壁的部分共同围成具有沿管状壁轴向的开口的隔腔；管状壁上开设有至少一个连通隔腔和管状壁的内管道的内进液孔。本实用新型的有益效果是能够充分分离出气液混合物中的气体。

Description

气锚及组合式气锚

技术领域

本实用新型涉及煤层气井设备领域，具体而言，涉及气锚及组合式气锚。

背景技术

煤层气井中煤层气的开采通常使用排水采气法，该方法通过管式泵将煤层气井中的水抽出，从而降低煤层气井中的气压，使吸附在原煤表面的煤层气解吸出来，以便于人们进行收集和利用。用管式泵抽取煤层气井中的水时，煤层气也混在其中，从而使抽管式泵的抽取效率下降，甚至造成气锁等故障。

气锚用于协助排出气体，然而，现有技术中的气锚无法充分分离出气体。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种气锚，以解决现有技术中的气锚无法充分分离出气体的问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种组合式气锚。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种气锚，其包括：

内筒体，具有沿轴向的内管道；

外筒体，间隔套设于内筒体外侧；外筒体和内筒体之间形成环形空腔；

对应封堵环形空腔两端的两个连接头；两个连接头分别沿轴向贯通并连通内筒体的内管道；

外筒体的周壁开设有若干连通环形空腔的外进液孔；

内筒体包括具备内管道的管状壁和覆接于管状壁外的隔阻壁，隔阻壁和管状壁的部分共同围成具有沿管状壁轴向的开口的隔腔；管状壁上开设有至少一个连通隔腔和管状壁的内管道的内进液孔。

本实用新型实施例中的气锚使用时，气液混合物通过外进液孔进入环形空腔中，由于气体的密度小于液体的密度，在重力的作用下，气液混合物中的气体向上运动，聚集成更大的气泡后从外进液孔排出；而不含气体的液体则进入隔腔，并通过内进液孔进入内筒体的内管道中。

并且，由于隔阻壁的设置及围成隔腔，增加了气液混合物从外进液孔流入内管道的路径，从而给气体足够时间从液体中分离出去。具体的，在隔阻壁阻隔后，从外进液孔至内进液孔的通道包括垂直外筒体轴线方向的第一段、沿环形空腔轴向从外进液孔至隔腔开口处的第二段、从隔腔开口向内进液孔的第三段，气液混合物在经过该曲折的通道后气体能够充分地从液体中分离出来。

因此，本实用新型实施例中的气锚能够充分分离出气液混合物中的气体。经过排除气体后的液体通过管式泵抽至地面，可避免气体进入管式泵，保证了管式泵的工作效率和施工安全。

在本实施例的一种实施方式中：

隔阻壁为中轴与管状壁的中轴平行间隔的弧形柱壁；

隔阻壁的两侧分别和管状壁相交于两条交线，两条交线在管状壁的两条母线上；且两条交线的中心角小于180°。

在本实施例的一种实施方式中：

隔腔对应的管状壁的部分的中心角小于180°，隔腔为月牙形截面的柱形腔。

在本实施例的一种实施方式中：

外筒体的轴向两端分别为第一端和第二端；隔腔的开口朝向第二端；外进液孔位于外筒体的第一端。

在本实施例的一种实施方式中：

隔阻壁靠近第一端的边向管状壁垂直延伸，形成封闭隔腔的该端的底壁。

在本实施例的一种实施方式中：

开设于外筒体的周壁上的外进液孔共有多个；

多个外进液孔沿外筒体的周向分布。

在本实施例的一种实施方式中：

外筒体的内表面的两端处分别设有内螺纹，连接头的连接端的外周面设有螺纹连接外筒体的内螺纹的外螺纹。

在本实施例的一种实施方式中：

外筒体的内表面和连接头的外表面之间由O型圈密封。

在本实施例的一种实施方式中：

内筒体的一端螺纹连接该端的连接头，另一端密封插接于另一端的连接头。

本实用新型实施例还提供一种组合式气锚，其包括：

多个环管件；环管件包括内外间隔嵌套的内筒体和外筒体；内筒体之内为内管道；内筒体和对应的外筒体之间形成环形空腔；

各个环形空腔的两端分别封闭；多个内管道沿轴向依次连通；

外筒体的周壁开设有连通环形空腔的外进液孔；

内筒体包括具备内管道的管状壁和覆接于管状壁外的隔阻壁，隔阻壁和管状壁的部分共同围成具有沿管状壁轴向的开口的隔腔；管状壁上开设有连通隔腔和管状壁的内管道的内进液孔。

本实施例中的组合式气锚从功能上说大致相当于多个前述气锚的组合连接。

综合以上描述，本实用新型实施例中的气锚和组合式气锚能够充分分离出气液混合物中的气体，经过排除气体后的液体通过管式泵抽至地面，可避免气体进入管式泵，保证了管式泵的工作效率和施工安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本实用新型实施例中的气锚的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为本实用新型实施例中的组合式气锚；

图4为图3沿B-B线的剖视图。

图标：100-气锚；10-内筒体；11-管状壁；12-隔阻壁；12a-底壁；20-外筒体；30-连接头；40-O型圈；D1-第一端；D2-第二端；K1-外进液孔；K2-内进液孔；L1-交线；Q1-内管道；Q2-环形空腔；Q3-隔腔；200-组合式气锚；B1-环管件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例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例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。此外，本实用新型的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本实用新型的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1是本实用新型实施例中的气锚100的结构示意图；图2为图1沿A-A线的剖视图。请参照图1、图2，本实施例中的气锚100包括内筒体10、外筒体20、两个连接头30。外筒体20间隔套设于内筒体10外侧，外筒体20和内筒体10之间形成环形空腔Q2。两个连接头30对应封堵环形空腔Q2两端。内筒体10具有沿轴向的内管道Q1，两个连接头30分别沿轴向贯通并连通内筒体10的内管道Q1。

外筒体20的周壁开设有若干连通环形空腔Q2的外进液孔K1。内筒体10包括具备内管道Q1的管状壁11和覆接于管状壁11外的隔阻壁12，隔阻壁12和管状壁11的部分共同围成具有沿管状壁11轴向的开口的隔腔Q3；管状壁11上开设有至少一个连通隔腔Q3和管状壁11的内管道Q1的内进液孔K2。

本实用新型实施例中的气锚100使用时，气液混合物通过外进液孔K1进入环形空腔Q2中，由于气体的密度小于液体的密度，在重力的作用下，气液混合物中的气体向上运动，聚集成更大的气泡后从外进液孔K1排出；而不含气体的液体则进入隔腔Q3，并通过内进液孔K2进入内筒体10的内管道Q1中。

并且，由于隔阻壁12的设置及围成隔腔Q3，增加了气液混合物从外进液孔K1流入内管道Q1的路径，从而给气体足够时间从液体中分离出去。具体的，在隔阻壁12阻隔后，从外进液孔K1至内进液孔K2的通道包括垂直外筒体20轴线方向的第一段、沿环形空腔Q2轴向从外进液孔K1至隔腔Q3开口处的第二段、从隔腔Q3开口至内进液孔K2的第三段，气液混合物在经过该曲折的通道后气体能够充分地从液体中分离出来。

因此，本实用新型实施例中的气锚100能够充分分离出气液混合物中的气体。经过排除气体后的液体通过管式泵抽至地面，可避免气体进入管式泵，保证了管式泵的工作效率和施工安全。

在本实施例的一种实施方式中，隔阻壁12为中轴与管状壁11的中轴平行间隔的弧形柱壁；隔阻壁12的两侧分别和管状壁11相交于两条交线L1(因图2为截面图，交线L1在图2中表现为一点)，两条交线L1在管状壁11的两条母线上；且两条交线L1的中心角β小于120°。

在本实施例的一种实施方式中，隔腔Q3对应的管状壁11的部分的中心角β小于120°，隔腔Q3为月牙形截面的柱形腔。月牙形截面的柱形腔两侧窄、中间较厚，在具备合适截面大小保证足够大的液体流量的基础上，还具有一定的阻止气体进入的效果，具体的，两侧较窄的部分的液体同时具有向中间挤压的趋势，该趋势能够使得中间较厚部分的液体具有较高的液压，从而可一定程度阻止气体进入；而两侧由于较窄，气体会被开口侧壁阻挡，也不容易进入。由此，该月牙形截面的柱形腔具有一定阻止气体进入的效果，从而进一步确保气体充分从液体中分离不进入内管道Q1中。

在本实施例的外进液孔K1的设置和分布方式可以根据实际情况设置。为方便描述，定义外筒体20的轴向两端分别为第一端D1和第二端D2。隔腔Q3的开口朝向第二端D2；外进液孔K1位于外筒体20的第一端D1。该设置方式下，气锚100可以其一端朝上的方式竖直或倾斜设置，使外进液孔K1位于环形空腔Q2的上端。使用时，气液混合物从外进液孔K1进入，其中液体在重力的作用下沿环形空腔Q2轴向向下流，同时，气体上升从同一个或其他的外进液孔K1溢出。在此过程中，由于阻隔壁的阻隔，气体不能直接沿垂直轴向的方向通过内进液孔K2。并且随着流下的液体增加至液面超过隔腔Q3开口时，实质上液体对隔腔Q3的开口形成了水封，气体无法轻易进入隔腔Q3，也就无法通过内进液孔K2进入内管道Q1中，从而使气体只能在重力作用下从液体中分离出去。

为提高进液效率，在本实施例的一种实施方式中，开设于外筒体20的周壁上的外进液孔K1共有多个；多个外进液孔K1沿外筒体20的周向分布。这样可以使得气液混合物可从四周进入环形空腔Q2中。当然，外进液孔K1可在外筒体20的周壁上分布沿轴向多圈，以拥有更多的外进液孔K1，获得更高的进液效率。当然，这些外进液孔K1均设置在外筒体20沿竖向使用时的上端。

在本实施例的一种实施方式中：隔阻壁12靠近第一端D1的边向管状壁11垂直延伸，形成封闭隔腔Q3的该端的底壁12a。

本实施例中连接头30和外筒体20、内筒体10之间的连接方式可以设置成多种。例如，外筒体20的内表面的两端处分别设有内螺纹，连接头30的连接端的外周面设有螺纹连接外筒体20的内螺纹的外螺纹。为确保连接密封，外筒体20的内表面和连接头30的外表面之间由O型圈40密封。内筒体10的一端螺纹连接该端的连接头30，另一端密封插接于另一端的连接头30，且内筒体10的插接一端通过O型圈40密封配合连接头30。

本实施例中的气锚100装配时，可先将内筒体10的一端螺纹连接于对应的连接头30，然后使内筒体10从一端插入外筒体20中，并使连接于内筒体10上的该连接头30螺纹连接外筒体20对应的端；最后用另一个连接头30螺纹连接外筒体20的另一端，在此过程中使内筒体10的另一端恰好插入该连接头30中，装配方便快捷。

综合以上描述，本实用新型实施例中的气锚100能够充分分离出气液混合物中的气体。经过排除气体后的液体通过管式泵抽至地面，可避免气体进入管式泵，保证了管式泵的工作效率和施工安全。

实施例二

图3为本实用新型实施例中的组合式气锚200的结构示意图；图4为图3沿B-B线的剖视图。参见图3、图4，本实用新型实施例还提供一种组合式气锚200，其包括多个环管件B1；环管件B1包括内外间隔嵌套的内筒体10和外筒体20；内筒体10之内为内管道Q1；内筒体10和对应的外筒体20之间形成环形空腔Q2；各个环形空腔Q2的两端分别封闭；多个内管道Q1沿轴向依次连通；外筒体20的周壁开设有连通环形空腔Q2的外进液孔K1；内筒体10包括具备内管道Q1的管状壁11和覆接于管状壁11外的隔阻壁12，隔阻壁12和管状壁11的部分共同围成具有沿管状壁11轴向的开口的隔腔Q3；管状壁11上开设有连通隔腔Q3和管状壁11的内管道Q1的内进液孔K2。

由上可知，本实施例中的组合式气锚200实质上是多个实施例一中气锚100的组合形式，在功能上一定程度相当于多个实施例一中气锚100的组合。由此，实施例一中气锚100的内筒体10、外筒体20、O型圈40等结构；外进液孔K1、内进液孔K2的位置设置等均可应用于本实施例中的组合式气锚200。

当然在多个气锚100组合过程中，相邻气锚100的相对的连接头30可以一体成型为一个中间连接头30，其两端分别和两个环管件B1连接。位于组合式气锚200两端的连接头30的结构可保持原样。

综合以上描述，本实用新型实施例中的气锚100和组合式气锚200能够充分分离出气液混合物中的气体，经过排除气体后的液体通过管式泵抽至地面，可避免气体进入管式泵，保证了管式泵的工作效率和施工安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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)

1.一种气锚，其特征在于：

所述气锚包括：

内筒体，具有沿轴向的内管道；

外筒体，间隔套设于所述内筒体外侧；所述外筒体和所述内筒体之间形成环形空腔；

对应封堵所述环形空腔两端的两个连接头；两个所述连接头分别沿轴向贯通并连通所述内筒体的内管道；

所述外筒体的周壁开设有若干连通所述环形空腔的外进液孔；

所述内筒体包括具备所述内管道的管状壁和覆接于所述管状壁外的隔阻壁，所述隔阻壁和所述管状壁的部分共同围成具有沿所述管状壁轴向的开口的隔腔；所述管状壁上开设有至少一个连通所述隔腔和所述管状壁的内管道的内进液孔。

2.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述隔阻壁为中轴与所述管状壁的中轴平行间隔的弧形柱壁；

所述隔阻壁的两侧分别和所述管状壁相交于两条交线，两条所述交线在所述管状壁的两条母线上；且两条所述交线的中心角小于180°。

3.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述隔腔对应的所述管状壁的部分的中心角小于180°，所述隔腔为月牙形截面的柱形腔。

4.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述外筒体的轴向两端分别为第一端和第二端；所述隔腔的开口朝向所述第二端；所述外进液孔位于所述外筒体的第一端。

5.根据权利要求4所述的气锚，其特征在于：

所述隔阻壁靠近所述第一端的边向所述管状壁垂直延伸，形成封闭所述隔腔的该端的底壁。

6.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

开设于所述外筒体的周壁上的所述外进液孔共有多个；

多个所述外进液孔沿所述外筒体的周向分布。

7.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述外筒体的内表面的两端处分别设有内螺纹，所述连接头的连接端的外周面设有螺纹连接所述外筒体的内螺纹的外螺纹。

8.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述外筒体的内表面和所述连接头的外表面之间由型圈密封。

9.根据权利要求1所述的气锚，其特征在于：

所述内筒体的一端螺纹连接该端的所述连接头，另一端密封插接于另一端的所述连接头。

10.一种组合式气锚，其特征在于：

所述组合式气锚包括：

多个环管件；所述环管件包括内外间隔嵌套的内筒体和外筒体；所述内筒体之内为内管道；所述内筒体和对应的所述外筒体之间形成环形空腔；

各个所述环形空腔的两端分别封闭；多个所述内管道沿轴向依次连通；

所述外筒体的周壁开设有连通所述环形空腔的外进液孔；

所述内筒体包括具备所述内管道的管状壁和覆接于所述管状壁外的隔阻壁，所述隔阻壁和所述管状壁的部分共同围成具有沿所述管状壁轴向的开口的隔腔；所述管状壁上开设有连通所述隔腔和所述管状壁的内管道的内进液孔。