高气油比油井气液分离系统的制作方法

本发明涉及油田技术领域，更为具体地，涉及一种在高气油比机械采油井生产时能对井下泵吸入口油、气、砂进行高效分离，同时在洗井时，能分隔封隔器下部油层，防止洗井液倒灌，并在检泵作业时可以卸油防止井喷的高气油比油井气液分离系统。

背景技术：

目前油田原油生产主要采用机械采油方法，在高气油比的机械采油井生产时，深井泵吸入含游离气、砂量过高的原油会影响深井泵的效率，因此，在深井泵吸入口都加有气砂锚等气砂分离装置。现有的气、砂分离装置在使用时存在以下问题：

1、常用气锚分离腔室小且旋流半径小，分离效率低，不能适用于高气油比采油井；

2、现有套管分离装置采用的是单流道,上行气流与下行油流同一流道,对高气油比采油井的气、油分离效果差；

3、常用气锚及现有套管分离器，存在洗井时洗井液倒灌或井下作业时无法卸油的问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种高气油比油井气液分离系统，以解决上述背景技术中所提出的问题。

本发明提供的高气油比油井气液分离系统，包括：设置在井内的套管和设置在套管内部，且从上至下依次通过油管接箍连接的双通道混气液分离器、混气液传输通道总成和进液装置总成，套管的长度等于井口与井底之间的距离；其中，

双通道混气液分离器包括分离器芯管和套设在分离器芯管上与分离器芯管长度相同的分离器油管；其中，分离器油管与分离器芯管之间留有空隙形成芯管环空，套管与分离器油管之间留有空隙形成油管环空；在油管环空内设置有上螺旋板和下螺旋板，上螺旋板和下螺旋板分别与分离器芯管、分离器油管紧密配合，在上螺旋板的内侧紧临油管管壁的位置开设有小孔；在上螺旋板和下螺旋板的顶端分别设置有竖直分隔板，在分离器油管的管壁上位于竖直分隔板的位置开设有出口，在出口上设置有连通分离器芯管内部与油管环空的过流环，竖直分隔板位于分离器油管的径向位置与过流环的径向垂直；在上螺旋板和下螺旋板的顶端套设有导流管，在导流管的顶端位于过流环的一侧设置有与导流管顶端齐平的半月形导流管封头，竖直分隔板、导流管与半月形导流管封头在油管环空内形成向下敞开的腔室；在上螺旋板和下螺旋板的底端套设有底部镂空的护筒；在分离器芯管内部的顶端设置有芯管封头；

混气液传输通道总成包括芯管单流阀、油管进油装置、芯管滑套和伸缩管；伸缩管包括伸缩外管和传输油管，传输油管通过芯管滑套与油管进油装置连接，伸缩外管套设在传输油管、油管进油装置上；

进液装置总成包括封隔器、封隔器芯管和芯管进液装置，封隔器套设在封隔器芯管上，芯管进液装置的顶端与封隔器的底端连接。

利用上述根据本发明的高气油比油井气液分离系统，通过提高旋流速度，增设气流通道及旋流半径，提高高气油比机械采油井的井下气、砂、油的分离效率；同时通过混气液道单流阀及双层伸缩管的设置，起到了洗井时防止洗井液倒灌，且井下作业时又能方便封隔器上部液柱卸载的目的。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的双通道混气液分离器的结构示意图；

图2为图1的沿B-B线的剖视图；

图3为根据本发明实施例的混气液传输通道总成的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的进液装置总成的结构示意图。

其中的附图标记包括：

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

本发明提供的高气油比油井气液分离系统，包括：设置在井内的套管和设置在套管内部，且从上至下依次通过油管接箍连接的双通道混气液分离器、混气液传输通道总成和进液装置总成，井口与井底之间的距离为套管的长度。

下面分别对双通道混气液分离器、混气液传输通道总成和进液装置总成的结构进行详细说明。

图1示出了根据本发明实施例的双通道混气液分离器的结构。

如图1所示，本发明提供的双通道混气液分离器，包括：分离器芯管101和套设在分离器芯管101上的分离器油管102，分离器油管102与分离器芯管101的长度相同，且分离器油管102的顶端和底端与分离器芯管101的顶端和底端齐平；在分离器芯管101的底端加工有内密封面，在分离器芯管101的顶端加工有外丝扣，外丝扣与油管接箍103的一端连接，油管接箍103的另一端与抽油泵(图未示出)连接；在分离器芯管101内部的顶端设置有芯管封头115；在分离器油管102的底端加工有外丝扣，分离器油管102与分离器芯管101之间留有空隙形成芯管环空，在芯管环空内靠近顶部和底部的位置分别设置有扶正块，两个扶正块与分离器芯管101同心固定；套管(图未示出)与分离器油管102之间留有空隙形成油管环空，在油管环空内设置有上螺旋板104和下螺旋板105，上螺旋板104和下螺旋板105分别与分离器芯管101、分离器油管102紧密配合，在上螺旋板104的内侧紧临油管管壁的位置开设有小孔。结合图2，在上螺旋板104和下螺旋板105的顶端分别设置有竖直分隔板106和竖直分隔板107，在分离器油管102的管壁上位于竖直分隔板106和竖直分隔板107之间的位置开设有出口109，在出口109上设置有连通分离器芯管101内部与油管环空的过流环110，竖直分隔板106和竖直分隔板107分别位于分离器油管102的径向位置，且分别与过流环110的径向垂直；在上螺旋板106和下螺旋板107的顶端套设有导流管111，在导流管111的顶端位于过流环110的一侧设置有半月形导流管封头112，半月形导流管封头112与导流管111的顶端齐平，竖直分隔板106和竖直分隔板107、导流管111与半月形导流管封头112在油管环空内形成向下敞开的腔室；在上螺旋板104和下螺旋板105的底端套设有底部镂空的护筒108，护筒108与导流管111均起到导流的作用。

本发明的一个优选实施方式中，在导流管111的顶端设置有导流管扶正板113，在护筒108的底部设置有护筒扶正板114。

图3示出了根据本发明实施例的混气液传输通道总成的结构。

如图3所示，混气液传输通道总成包括：芯管单流阀、油管进油装置、芯管滑套和伸缩管；伸缩管包括伸缩外管201和传输油管202，在传输油管202的底部加工有外丝扣，在所述传输油管202内设置有传输芯管203，在传输芯管203的底部加工有内密封面，在伸缩外管201的顶部连接有滑动接箍204，在伸缩外管201的底部加工有内丝扣，滑动接箍204的内壁与传输油管202之间留有间隙。

在传输芯管203的顶部加工有外密封面，在传输油管202的顶部加工有外丝扣，传输油管202通过自身的外丝扣连接有油管接箍205，油管接箍205的顶面与传输芯管203顶部的外密封面齐平，油管接箍205与分离器油管102底部的外丝扣连接，且传输芯管203顶部的外密封面与分离器芯管102底部的内密封面配合。

在本发明的一个优选实施方式中，传输油管202与传输芯管203之间形成的间隙内靠近顶部和底部的位置分别设置有扶正块，扶正块与传输芯管203同心固定，扶正块的底面与传输油管202的底面平齐。

芯管单流阀包括芯管单流阀外套206，在芯管单流阀外套206的顶部加工有内丝扣，在芯管单流阀外套206内设置有芯管单流阀套207，在芯管单流阀套207的底部加工有内丝扣，在芯管单流阀套207内从上至下依次设置有凡尔罩压帽208、凡尔罩209、凡尔球210和凡尔座211，在凡尔罩压帽208的顶部加工有与芯管单流阀外套206齐平的外密封面，凡尔罩压帽208顶部的外密封面与传输芯管203底部的内密封面配合；芯管单流阀外套206顶部的内丝扣与传输油管202底部的外丝扣连接。

需要说明的是，油管接箍205与芯管单流阀外套206的外径略小于伸缩外管201的内径。

芯管滑套包括滑套外管212和滑套内管213，滑套内管213通过芯管单流阀套207底部的内丝扣与芯管单流阀套207连接，在滑套内管213的管壁上开设有卸油孔214；滑套外管212套设在滑套内管213上，在滑套外管212的顶部设置有内密封面，该内密封面与滑套内管213滑动密封配合；在滑套外管212的底部设有内丝扣。

油管进油装置包括进油芯管215和进油外管216，在进油芯管215的顶部加工有外丝扣，滑套外管212底部的内丝扣与进油芯管215顶部的外丝扣连接，在进油外管216的中部开设有进油孔217，在进油外管216的顶部加工有外丝扣，进油外管216顶部的外丝扣与伸缩外管201底部的内丝扣连接。

在本发明的一个优选实施方式中，在进油芯管205与进油外管216之间设置有扶正块，扶正块与进油外管216底部的外丝扣同心固定。

图4示出了根据本发明实施例的进液装置总成的结构。

如图4所示，进液装置总成包括封隔器301、封隔器芯管302和芯管进液装置，封隔器301套设在封隔器芯管302上，芯管进液装置的顶端与封隔器301的底端连接，在封隔器301的顶部和底部分别加工有外丝扣，封隔器301顶部的外丝扣连接有油管接箍303，封隔器301顶部的油管接箍303与进油外管216的底部的外丝扣连接。

在封隔器芯管302的顶部和底部分别设置有外密封面，封隔器芯管302顶部的外密封面与封隔器301顶部的油管接箍303齐平，进油芯管205底部的内密封面与封隔器芯管302顶部的外密封面配合。

芯管进液装置包括外筒304和进液芯管305，在进液芯管305内的中部设置有内密封面，进液芯管305的内密封面与封隔器芯管302底部的外密封面配合，在进液芯管305内的底部设置有底堵306，在外筒304的中部设置有进液通道307，进液通道307连通进液芯管305内部与外筒304之间的空间，在外筒304的顶部和底部分别加工有内丝扣，外筒304顶部的内丝扣与封隔器301底部的外丝扣连接，外筒304底部的内丝扣与沉砂管连接。

上述内容详细说明了本发明提供的套管分离器的结构，下面对本发明提供的套管分离器的工作原理进行说明，套管分离器的工作原理如下：

混气液通过芯管进液装置中的进液通道307进入封隔器芯管302上行至双通道混气液分离器的分离器芯管101，经过过流环110进入油管环空的导流管111，进入导流管11的混气液沿导混气液通道上螺旋板106和下螺旋板107旋流分离，液体下行，气体经上螺旋板106内侧紧临油管壁的小孔进入双螺旋板气流通道上行至井口，气体最终从井口的套管阀门排出。

经过双通道混气液分离器分离后的液体下行进一步进行沉降分离。具体地，液体下行经混气液传输通道总成的油管进液装置14流入进油外管216后进行砂沉降分离，分离出的沙子经过进液装置总成进入沉砂管；而液体通过进油孔217流入进油外管216和进油芯管215之间的环空上行至双通道混气液分离器的芯管环空，最后进入抽油泵，被抽油泵抽走。

在洗井作业时，从井口的套管阀门注入洗井液，由于封隔器301及芯管单流阀的作用，洗井液只能从进油孔217进入进油外管216与进油芯管215之间的环空，再上行进入抽油泵并上行至地面。

在修井作业时，井口提升管柱，滑套内管213随伸缩外管201相对下行至进油孔217打开，封隔器301上部的套管与伸缩外管201之间环空的液体通过进油孔217进入进油外管216与进油芯管215之间的环空，然后液体上行通过过流环4进入分离器芯管101，最后液体流向井底以达到卸载的目的。

在本发明中，内密封面与外密封面的配合是指通过两者之间的摩擦力实现固定连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。