[發(fā)明專利]一種井下三相分離裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310519960.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103527165A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 張兵
• 申請（專利權(quán)）人: 張兵
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38;E21B37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領域：

本發(fā)明涉及一種用于油田油井內(nèi)裝于抽油泵下對油井產(chǎn)出液進行處理的固、液、氣三相分離裝置，尤其是一種模塊式帶兩級破泡分離與沉砂功能的井下三相分離裝置。?

二、背景技術(shù)：

現(xiàn)有的井下分離裝置從分離介質(zhì)的不同主要有氣液分離、固液分離以及固液氣三相分離。井下分離裝置有很多種，早期有管套管的重力分離裝置，還有旋流離心分離裝置可以分離氣液同時又可以分離固相并沉降固相，因為氣液的重力分離與其下行距離有關系，管套管的重力分離裝置要達到理想分離效果必須做成長距離結(jié)構(gòu)，這在使用中很不方便，后來針對該問題發(fā)明了強制破泡分離裝置，實用新型專利號為ZL201020538822.2的一種模塊式井下三相分離裝置就是這種結(jié)構(gòu)，該實用新型同時還集成了重力分離、旋流離心分離、篩管擋大氣泡分離多種分離方式，但在旋流離心分離方式中由于多相流流體是由旋流機構(gòu)下方進入并向上流動，這樣也只利用了其中氣液分離功能，真正固相分離沉降并沒有被利用，這樣在分離過程中如果固相較多將會導致中心管因固相沉積而被填埋，也會導致固相顆粒物進入抽油泵造成更多損害，而該實用新型在使用篩管擋大氣泡分離以及過濾分離時又會對產(chǎn)出液品質(zhì)有要求，目前主要用于分離固相的篩管分離有激光割縫管、多孔管以、繞絲篩管以及復合篩管，這些篩管縫隙度選擇是根據(jù)油井出砂粒徑?jīng)Q定的，小的縫隙度很容易被油泥砂糊死，如果油井出油泥砂嚴重的就會因為篩管被糊死而導致油井無法出液，現(xiàn)場為了防止篩管因被糊死而導致油井不出液往往臨時采取改裝縫隙度大的篩管，這樣篩管被糊死危險解除了可是又加重了中心管砂埋的趨勢。?

目前對于油井防蠟防垢防腐防治方面主要有物理方式處理與化學方式處理，物理方式有強磁防蠟防垢器，防護效果有但防護距離短，且強磁材料有高溫退磁現(xiàn)象都會減低其效果，化學處理方式有在防蠟防垢防腐裝置里充填化學防蠟阻垢及防腐化學藥劑，這種方式有一定效果，但隨著這些化學藥劑的消耗與流失其防治效果會減弱而其保護時間也會縮短同時還會給后期原油分離以及煉化設備產(chǎn)生不良影響，另外以犧牲陽極材料從而保護防護主體的陰極保護器主要是針對防腐蝕方面，而且保護距離有限且自身消耗嚴重。?

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的主要目的在于適應寬范圍氣液比的產(chǎn)出液和適應油井出泥出砂容易造成裝置中心管被埋井況，針對該目的本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種井下三相分離裝置，其上部外管(3)上端與上接頭(1)一端連接，上部外管(3)另一端與中部接箍(8)上端連接，下部外管(18)上端與中接箍(8)一端連接，下部外管(18)另一端與下接頭(12)一端連接，在上接頭(1)內(nèi)設有排氣閥(2)，所述排氣閥(2)由排氣孔腔(14)、排氣閥球(15)和排氣閥球座(16)，排氣閥帽(17)組成，中心管(5)一端與上接頭(1)內(nèi)孔連接并插置于上外管(3)內(nèi)與下部外管(18)內(nèi)，中心管(5)下段設有進液孔(11)，排氣閥球座(16)底面排氣孔位于上接頭(1)的下底面，一級破泡體(4)套于中心管(5)外并置于上部外管(3)內(nèi)，一級破泡體(4)上端離上接頭(1)下端面之間留有一段距離，由上接頭(1)的下底面與一級破泡體(4)上端面以及上部外管(3)內(nèi)壁中心管(5)上段外壁所構(gòu)成的環(huán)形空間為集氣室(13)，在一級破泡體(4)內(nèi)管與中心管(5)中段外壁設有二級破泡體(6)，在上部外管(3)下段開有多個進液孔(7)，一級破泡體(4)下端設有一凸緣(19)，凸緣(19)外壁與上部外管(3)下端內(nèi)壁無縫連接，螺旋葉片(9)繞在二級破泡體(6)下方的中心管(5)外壁上，所述螺旋葉片(9)內(nèi)側(cè)與中心管(5)外壁結(jié)合處設有螺旋葉片導氣孔(10)，在下接頭(12)下面連接有絲堵(20)。產(chǎn)出液為氣相、固相、液相組成的多相流體，其經(jīng)進液孔(7)進入一級破泡體(4)與上部外管(3)內(nèi)壁形成的腔體內(nèi)，由于該腔體下方被凸緣(19)堵死，多相流產(chǎn)出液只能向上流動經(jīng)過一級破泡體(4)破泡分離部分氣體被分離到集氣室(13)內(nèi)，然后多相流產(chǎn)出液繞過一級破泡體(4)上端向下進入一級破泡體(4)內(nèi)管與二級破泡體(6)形成腔體，再經(jīng)過二級破泡體(6)破泡分離與重力分離，使多相流產(chǎn)出液中所含的氣體又一部分被分離出來向上進入集氣室(13)，然后多相流產(chǎn)出液繼續(xù)向下進入繞有螺旋葉片(9)的螺旋分離加重力分離腔，使得產(chǎn)出液在經(jīng)過兩級破泡氣液分離后余下的部分氣體向上繼續(xù)逸出分離，由于離心力與重力雙重作用同時將大部分比重大的泥砂被甩向下部外管(18)內(nèi)壁并向下沉降最后沉積到中心管(5)下方沉砂段，一般現(xiàn)場還會根據(jù)油井的出砂量增加或減少中心管進液口下方與絲堵間沉砂段管子的長度，比重最輕的氣體沿著中心管(5)外壁經(jīng)螺旋葉片導氣孔(10)、一級破泡體(4)內(nèi)管與二級破泡體(6)形成腔體向上逸出進入集氣室(13)，最后比重較輕且含有少量的細粉砂和所剩不多的氣體的多相流體經(jīng)中心管(5)下段設有進液孔(11)進入中心管(5)內(nèi)并向上前往抽油泵方向，如果油井出泥砂很少，還可以根據(jù)需要在該分離裝置進液孔管外加裝不同縫隙度的篩管或在該裝置中心進液孔?口段加裝篩網(wǎng)，通過多級過濾使進入抽油泵的固相與氣相最大限度的被分離出來，減少進入抽油泵的氣體，提高抽油泵的泵效，減少進入抽油泵的固相顆粒這里主要是指砂子延長了油井的檢泵周期。?