CN220319540U - 一种防砂防气气砂锚 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种采油设备技术领域，具体涉及到一种防砂防气气砂锚。包括外管，外管内设置有内管组件，内管组件包括位于外管下部内的下内管，下内管内同心设置有除砂螺旋轴，除砂螺旋轴上端贯穿连接套，除砂螺旋轴内开设有通孔，除砂螺旋轴下部开设有多个与通孔连通的进孔，井液通过外孔和内孔进入到下内管中后能够螺旋下行，上内管内同心固定有除气螺旋轴，上内管上端固定有阀罩，阀罩上端固定有阀座，阀座内放置有与其配合的阀球，阀座下端固定连通有集气罩，阀座上端固定有与其内部连通的排气管，阀罩上开设有多个长孔。能够提高砂的分离效果，保证井液的流动速度进而降低抽油机的工作负载，降低采油成本。

Description

一种防砂防气气砂锚

技术领域

本实用新型涉及到一种采油设备技术领域，具体涉及到一种防砂防气气砂锚。

背景技术

油气田在抽油过程中，由于油液中的气体和砂粒，常常发生气锁和砂卡的现象，导致油井不出油，油井停产等。为了解决气、砂对抽油泵的不利影响问题，目前通常采用气锚和砂锚两种装置。使用时，将气锚和砂锚分别串联在抽油泵的下方进行油气分离和防砂滤砂，在一定程度上保证了油井的正常生产，但是，对于高油气比以及细粉砂粒的油液，气锚的油气重力分离技术和砂锚的滤网防砂技术已不能满足防气、防砂的需求了，而且气锚和砂锚的分离安装使用，不利于安装检修。

申请号为CN201220181834.3，发明名称为《一种井下采油用气砂锚》的专利文件中公开了一种同时兼备防砂、防气的功能，清洗后可以重复使用，安装检修更加方便的气砂锚。本实用新型气砂锚在抽油过程中有两次防砂和两次防气。

第一次防砂：通过包裹在防砂管上的铜丝布进行滤砂；

第二次防砂：当油液进入到防砂管后，因内管作用，油液先向下运行，在到达内管底端时油液突然180度转向，进入到内管向上运行，这个转向运动致使油液中所含的细砂在重力和离心力的双重作用下抛向下方的沉砂管中。

通过上述两步防砂，油液中的含砂量已大大降低，基本上不影响抽油泵的工作效率。

第一次防气：当柱塞上行程时，气液同时进入防砂管，液体会在重力作用下快速下沉，而气体却浮在上部，此时通过内管底端进入抽油泵的基本上是油液；当柱塞下行程时，液体会自动继续进入防砂管中，而气体则会从防砂管的上部排出；

第二次防气：第一次分离不彻底的残余气体同油液经内管进入到螺旋分离管中，在螺旋分离柱的作用下，气液高速旋转上升，因离心力作用油液会被甩离中心，从上接箍上的出油孔进入到泵内，气体则会从中心部位上升到集气罩，把阀球顶开通过排气孔排出。

该专利同时兼备防砂、防气的功能，清洗后可以重复使用，安装检修更加方便。大大减轻了抽油泵的磨损，延长了抽油泵的使用寿命。防止了气锁和砂卡事故的发生，提高了抽油效率。但是，仅仅依靠对井液的过滤和液体的折流对砂进行分离存在分离不彻底的情况，通过设置对井液进行过滤的铜丝布，容易影响井液的流动速度，增加了抽油机的工作负载，并提高了抽油压力，增加了抽油杆和光杆断裂的风险并降低了实用寿命，进而提高了采油成本。粒径较小的砂需要多次分离才能够与井液分离。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于一种能够提高砂的分离效果，保证井液的流动速度进而降低抽油机的工作负载，降低采油成本的防砂防气气砂锚。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种防砂防气气砂锚，包括外管，外管内设置有内管组件，内管组件和外管之间设置有环形空腔，内管组件包括位于外管下部内的下内管，下内管上端固定有连接套，连接套上端固定有上内管，下内管内同心设置有除砂螺旋轴，除砂螺旋轴上端贯穿连接套，除砂螺旋轴内开设有通孔，除砂螺旋轴下端封堵，除砂螺旋轴下部开设有多个与通孔连通的进孔，外管上开设有外孔，连接套上开设有与外孔对应的内孔，井液通过外孔和内孔进入到下内管中后能够螺旋下行，上内管内同心固定有除气螺旋轴，上内管上端固定有阀罩，阀罩上端固定有阀座，阀座内放置有与其配合的阀球，阀座下端固定连通有集气罩，集气罩与除气螺旋轴同心，阀座上端固定有与其内部连通的排气管，阀罩上开设有多个长孔，上内管上方的阀罩外侧固定套设有护套，多个长孔位于护套内侧，护套下端与阀罩固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过外孔和内孔后向下折流实现除砂、除气，在除砂螺旋轴的作用下井液进行旋转下行，在离心力的作用下继续进行除砂，井液通过进孔在除砂螺旋轴内上行的过程中再次发生折流实现除砂、除气，在除气螺旋轴的作用下井液上行并旋转，实现进一步的除气，井液穿过长孔上行的过程中，井液中的砂能够在重力作用下下行并通过外管和内管组件之间的环孔下落到沉砂管中。

2、井液从长孔排出后在护套的限制作用下沿阀罩外缘上行，能够避免井液直接从长孔排出后撞击外管内壁产生涡流而影响砂进入到外管和内管组件之间的环空中。

3、通过设置排气管，与井液分离的气体能够顺利的通过排气管排出。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为护套的剖视图。

附图中的零部件名称为：

1 外管

2 下接头

3 上接头

4 下内管

5 除砂螺旋轴

6 进孔

7 连接套

8 内孔

9 外孔

10 上内管

11 除气螺旋轴

12 阀座

13 阀球

14 集气罩

15 排气管

16 阀罩

17 长孔

18 护套

19 堵头

20通孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参照图1所示，一种防砂防气气砂锚，包括外管1，所述外管1上端固定有上接头3，外管1下端固定有下接头2。外管1内设置有内管组件，内管组件和外管1之间设置有环形空腔。

内管组件包括位于外管1下部内的下内管4，下内管4上端固定有连接套7，连接套7上端固定有上内管10。

下内管4内同心设置有除砂螺旋轴5，除砂螺旋轴5上端贯穿连接套7，除砂螺旋轴5内开设有通孔20，所述除砂螺旋轴5下端固定有堵头19，堵头19对通孔20下端进行封堵。除砂螺旋轴5下部开设有多个与通孔20连通的进孔6，外管1上开设有外孔9，连接套7上开设有与外孔9对应的内孔8，井液通过外孔9和内孔8进入到下内管4中后能够螺旋下行。

上内管10内同心固定有除气螺旋轴11，上内管10上端固定有阀罩16，阀罩16上端固定有阀座12，阀座12内放置有与其配合的阀球13，阀座12下端固定连通有集气罩14，集气罩14与除气螺旋轴11同心。

阀座12上端固定有与其内部连通的排气管15。所述排气管15下端与阀座12内部连通，排气管15上端贯穿上接头3侧壁后延伸至上接头3外侧，排气管15设置有多个且根据上接头3的轴心圆周均布设置。

阀罩16上开设有多个长孔17，所述长孔17的长度方向与外管1的轴向方向平行，多个长孔17根据外管1的轴心圆周均布设置。

抽油机上行程时，阀球13上行并打开阀座12，井液通过外孔9和内孔8后向下折流实现除砂、除气。井液在下内管4和除砂螺旋轴5之间下行的过程中，在除砂螺旋轴5的螺旋叶片的作用下，井液发生螺旋转动，在离心力的作用下井液中的砂靠近下内管4内缘并螺旋下行后落入到沉沙管中。内侧的井液则通过进孔6进入到除砂螺旋轴5的通孔20内上行。当井液进入到上内管10中后，在除气螺旋轴11的螺旋叶片的作用下，井液螺旋上行，在离心力的作用，井液和其内的砂靠近上内管10内缘并螺旋上行，井液中的气体这位于内侧，随着井液和气体的上行，内侧的气体通过集气罩14和阀座12后通过排气管15排出，井液和其内的砂则穿过长孔17后上行，继续上行的井液中的砂能够在重力作用通过外管1和内管组件之间的环形空腔下落至沉砂管中。

实施例二：

参照图1和图2所示，上内管10上方的阀罩16外侧固定套设有护套18，多个长孔17位于护套18内侧，护套18下端与阀罩16固定连接。所述护套18上端和下端均向其轴心方向收缩。

井液和其内的砂穿过长孔17后在护套18的阻挡作用下能够沿着阀罩16的外缘上行，能够避免井液直接从长孔17排出后撞击外管1内壁产生涡流而影响砂进入到外管1和内管组件之间的环形空腔中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防砂防气气砂锚，包括外管(1)，外管(1)内设置有内管组件，其特征在于，内管组件和外管(1)之间设置有环形空腔，内管组件包括位于外管(1)下部内的下内管(4)，下内管(4)上端固定有连接套(7)，连接套(7)上端固定有上内管(10)，下内管(4)内同心设置有除砂螺旋轴(5)，除砂螺旋轴(5)上端贯穿连接套(7)，除砂螺旋轴(5)内开设有通孔(20)，除砂螺旋轴(5)下端封堵，除砂螺旋轴(5)下部开设有多个与通孔(20)连通的进孔(6)，外管(1)上开设有外孔(9)，连接套(7)上开设有与外孔(9)对应的内孔(8)，井液通过外孔(9)和内孔(8)进入到下内管(4)中后能够螺旋下行，上内管(10)内同心固定有除气螺旋轴(11)，上内管(10)上端固定有阀罩(16)，阀罩(16)上端固定有阀座(12)，阀座(12)内放置有与其配合的阀球(13)，阀座(12)下端固定连通有集气罩(14)，集气罩(14)与除气螺旋轴(11)同心，阀座(12)上端固定有与其内部连通的排气管(15)，阀罩(16)上开设有多个长孔(17)，上内管(10)上方的阀罩(16)外侧固定套设有护套(18)，多个长孔(17)位于护套(18)内侧，护套(18)下端与阀罩(16)固定连接。

2.根据权利要求1所述一种防砂防气气砂锚，其特征在于，所述除砂螺旋轴(5)下端固定有堵头(19)，堵头(19)对通孔(20)下端进行封堵。

3.根据权利要求1所述一种防砂防气气砂锚，其特征在于，所述长孔(17)的长度方向与外管(1)的轴向方向平行，多个长孔(17)根据外管(1)的轴心圆周均布设置。

4.根据权利要求1所述一种防砂防气气砂锚，其特征在于，所述外管(1)上端固定有上接头(3)，外管(1)下端固定有下接头(2)。

5.根据权利要求4所述一种防砂防气气砂锚，其特征在于，所述排气管(15)下端与阀座(12)内部连通，排气管(15)上端贯穿上接头(3)侧壁后延伸至上接头(3)外侧，排气管(15)设置有多个且根据上接头(3)的轴心圆周均布设置。

6.根据权利要求1所述一种防砂防气气砂锚，其特征在于，所述护套(18)上端和下端均向其轴心方向收缩。