CN209818030U - 一种螺旋式引流喷射雾化排水采气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于天然气开采技术领域，特别是涉及一种新型螺旋式引流喷射雾化排水采气装置。所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，包括管壁、大流道、封实体和设置在封实体内的螺旋流道，所述封实体设置在大流道上端头；所述螺旋流道为由下至上口径依次缩小结构，并且螺旋流道下端口径小于大流道口径，并且与大流道连通；所述螺旋流道上端出口处还设置有喷嘴；在管壁的外侧面设置卡瓦和密封体。结构更加简单，施工成本与维护成本更低，更加有利于实现排水采气；经过高速螺旋运动的流体经喷嘴喷出后雾化效果更好。

Description

一种螺旋式引流喷射雾化排水采气装置

技术领域

本实用新型属于天然气开采技术领域，特别是涉及一种新型螺旋式引流喷射雾化排水采气装置。

背景技术

天然气井在采气过程中由于生产压力降低，当井筒内气体实际流速小于临界流速时,气流就不能将井内液体全部携出井口，导致部分地层水无法由生产管柱带出地面，最终造成气井水淹，剩余天然气无法采出。

现有技术中的排水采气工艺主要包括以下几种，泡沫排水采气工艺通过将井底积液转变为低密度易携带的泡沫状流体，提高气流携液能力，降低临界携液流量，达到排出井筒积液目的，具有施工容易，不影响气井正常生产等优势，该措施主要针对积液初期和积液中期的气井，仅适用于自喷能力较强、油管或者套管畅通、地层水与泡排剂配伍良好的气井。

速度管柱排水采气工艺是通过在井口悬挂较小管径的连续油管作为生产管柱，依靠气井自身能量，提高气体流速，增强气井携液能力，具有一次性施工，无需后期维护的优势，但工艺较为复杂，施工成本较高。

柱塞排水采气工艺以柱塞作为气液分隔界面，有效防止气体上窜和液体滑脱，增加气举效率，具有排液效率高、自动化程度高、安全环保等技术特点，但后期维护成本较高。

气举排水采气工艺对产能较好的气井气举效果良好，能够达到恢复气井连续生产的效果，通过多次气举，可以有效排除井筒及地层中的积液，但对于产地层水和产能较低的气井气举无明显效果，只能作为诱喷复活手段。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新型螺旋式引流喷射雾化排水采气装置。

具体技术方案是，所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，包括管壁、大流道、封实体和设置在封实体内的螺旋流道，所述封实体设置在大流道上端头；所述螺旋流道为由下至上口径依次缩小结构，并且螺旋流道下端口径小于大流道口径，并且与大流道连通；所述螺旋流道上端出口处还设置有喷嘴；在管壁的外侧面设置卡瓦和密封体。工作原理，现有技术中的天然气井中都设置有套管，在套管内还设置有预设采气管，将所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置投放到采气管中，所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置通过卡瓦固定在采气管壁上，然后通过密封体与采气管管壁形成密封，底层流体首先进入到大流道内，然后进入到螺旋流道中，因为螺旋流道的螺旋设计，从而使流体在螺旋式引流喷射雾化排水采气装置中形成螺旋运动，又因为螺旋流道为由下至上口径依次缩小结构，因此流体进入后其运动速度会加快，从而形成高速螺旋运动的流体，在流体到达喷嘴后，在喷嘴的作用下，将流体雾化成微小液滴，从而将气液混合流体变成高速螺旋形运动的微小液滴，最终实现排水采气。

进一步的，所述密封体表面为矩形锯齿结构。

进一步的，螺旋流道为三条均匀分布在封实体内。

进一步的，螺旋流道为六条均匀分布在封实体内。

进一步的，密封体设置在卡瓦的上部和下部的管壁的侧壁上。

有益效果：通过新型螺旋式引流喷射雾化排水采气装置结构的设计，从而使地层流体变成高速螺旋形运动的微小液滴，从而进一步促进积液的旋转搅拌，也使得能量在气液两相之间能够更好的传递，并且旋转流体速度相比非旋转流体速度传递，更加稳定，更加便于携液；整个螺旋式引流喷射雾化排水采气装置结构更加简单，施工成本与维护成本更低，更加有利于实现排水采气；通过将密封体表面设计成矩形锯齿结构，从而使密封更加紧密，经过高速螺旋运动的流体经喷嘴喷出后雾化效果更好。

附图说明

图1是很实用新型的俯视透视结构示意图。

图2是本实用新型的剖视图。

附图标记说明：1、管壁；2、大流道；3、封实体；4、螺旋流道；5、卡瓦；6、喷嘴；7密封体。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2所示，所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，包括金属制成的管壁1，在管壁1内形成大流道2、大流道2的上端可与管壁1一体形成金属封实体3，或者在管壁1的内侧上部通过焊接设置一金属封实体3，在封实体3内部设置三条均匀分布的螺旋流道4，也就是从所述封实体3的底面开口，穿过封实体3形成螺旋流道4；所述螺旋流道4为由下至上口径依次缩小结构，也就是其口径由下向上是越来越小的，并且螺旋流道4下端口径小于大流道2口径，并且与大流道2连通，从而保证流体进入大流道2后可以进入螺旋流道4，在螺旋流道4内实现旋转加速后，从上端出口螺旋喷出；所述螺旋流道4上端出口处还设置有喷嘴6，喷嘴6通过螺纹与螺旋流道4上端出口处设置的螺丝连接，使喷嘴6的方向也沿着螺旋流道4方向倾斜；在管壁1的外侧面设置用于与采气管内壁结合的卡瓦5和用于形成密封的橡胶密封体7。橡胶密封体7表面还设置有矩形锯齿结构，从而增加密封体7受压力后的变形能力，进一步提高密封效果。并且优选的在卡瓦5的上部和下部都设置密封体7从而进一步增加密封效果。

工作原理，现有技术中的天然气井中都设置有套管，在套管内还设置有预设采气管，将所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置投放到采气管中，所述螺旋式引流喷射雾化排水采气装置通过卡瓦5固定在采气管壁上，然后通过橡胶密封体7与采气管管壁形成密封，底层流体首先进入到大流道2内，然后进入到螺旋流道4中，因为螺旋流道4的螺旋设计，从而使流体在螺旋式引流喷射雾化排水采气装置中形成螺旋运动，又因为螺旋流道4为由下至上口径依次缩小结构，因此流体进入后其运动速度会加快，从而形成高速螺旋运动的流体，在流体到达喷嘴6后，在喷嘴6的作用下，将流体雾化成微小液滴，从而将气液混合流体变成高速螺旋形运动的微小液滴，最终实现排水采气。

在上述技术方案的基础上，螺旋流道4为六条均匀分布在封实体内。通过新型螺旋式引流喷射雾化排水采气装置结构的设计，从而使地层流体变成高速螺旋形运动的微小液滴，从而进一步促进积液的旋转搅拌，也使得能量在气液两相之间能够更好的传递，并且旋转流体速度相比非旋转流体速度传递，更加稳定，更加便于携液；经过高速螺旋运动的流体经喷嘴喷出后雾化效果更好；整个螺旋式引流喷射雾化排水采气装置结构更加简单，施工成本与维护成本更低，更加有利于实现排水采气；通过将密封体表面设计成矩形锯齿结构，从而使密封更加紧密。

Claims (5)

1.一种螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，其特征在于：包括管壁(1)、大流道(2)、封实体(3)和设置在封实体(3)内的螺旋流道(4)，所述封实体(3)设置在大流道(2)上端头；所述螺旋流道(4)为由下至上口径依次缩小结构，并且螺旋流道(4)下端口径小于大流道(2)口径，并且与大流道(2)连通；所述螺旋流道(4)上端出口处还设置有喷嘴(6)；在管壁(1)的外侧面设置卡瓦(5)和密封体(7)。

2.根据权利要求1所述的螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，其特征在于：所述密封体(7)表面为矩形锯齿结构。

3.根据权利要求2所述的螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，其特征在于：螺旋流道(4)为三条均匀分布在封实体(3)内。

4.根据权利要求2所述的螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，其特征在于：螺旋流道(4)为六条均匀分布在封实体(3)内。

5.根据权利要求1所述的螺旋式引流喷射雾化排水采气装置，其特征在于：密封体(7)设置在卡瓦(5)的上部和下部的管壁(1)的侧壁上。