[實用新型]一種旋轉螺旋式氣錨

有效

• 申請號: 201920732481.3
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN210264663U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 廖銳全;張慢來;張昭;劉自龍
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;張敏

本實用新型公開了一種旋轉螺旋式氣錨，該氣錨包括錨殼體，所述錨殼體的一端設置有上接頭，另一端設置有下接頭，所述錨殼體內設置有沿軸向延伸布置的中心管，所述中心管的中部旋轉設置有螺旋體；所述螺旋體的一端通過第一旋轉件安裝在中心管上，另一端朝向上接頭延伸通過第二旋轉件安裝在中心管上；所述中心管靠近下接頭的一端外圈設置有環形安裝臺階，所述環形安裝臺階與第一旋轉件抵接；所述中心管靠近上接頭的一端外圈套設有壓緊彈簧，所述壓緊彈簧的一端與第二旋轉件抵接，另一端與上接頭抵接。本實用新型利用氣、液流體沖擊螺旋體使其產生旋轉，旋轉的螺旋體可以使氣、液有更高效的分離效果。

技術領域

本實用新型涉及石油勘探開采的技術領域，具體涉及一種旋轉螺旋式氣錨。

背景技術

在石油勘探開采領域，由于高氣液比區塊流體中含有大量的游離氣體，在使用抽油泵對其進行采油時氣體嚴重影響泵效，需配套使用氣錨將氣液混合流體中的氣體分離出來，以減少氣體對泵效的影響。現有氣錨主要類型有重力差分離式氣錨、螺旋式氣錨和組合式氣錨，具體如下：

一、重力差分離式氣錨，也稱重力式氣錨，如圖1，主要由上接頭2、錨外體15、中心管4、下接頭3等組成。其原理是利用氣、液密度差產生的滑脫效應分離氣相。當抽油泵柱塞上行抽吸時，氣、液混和物由錨外體上部的進、出口進入錨外體與內管組成的環空沉積腔。當抽油泵柱塞下行停抽時，沉積腔內氣液混合物將會在氣、液密度差作用下使氣體上浮，當氣體上浮到錨外體的氣液進出口時排出，從而大大降低氣體進泵對泵效的影響。該氣錨優點：結構簡單、制造成本低。缺點：分離效率較低、不適應較高產液、高氣油比生產井。單純靠滑脫效應的氣錨目前已淘汰。

二、螺旋分離式氣錨，也稱為螺旋式氣錨。

(1)在《防氣泵與氣錨概述》(石油機械第，2l卷，第4期，1993年4月)一文中介紹了第一種螺旋式氣錨，如圖2。主要由：下接頭3、中心管4、螺旋片16、出氣孔17、連接套18、進液孔19、排氣孔20、上接頭2等組成。該氣錨工作原理：氣液混合物經進液孔19進入中心管4與連接套18構成的錨腔，沿螺旋片16流道利用離心分離和紊流化使氣泡聚合原理，使氣液流體在氣錨內旋轉流動，不同密度的流體離心力不同，使被聚集的大氣泡沿螺旋內側流動，帶有未被分離的小氣泡的液體則沿外側流動。被聚集的大氣泡不斷聚集，沿內側出氣孔17上升至螺旋頂部并聚集成氣帽，經過排氣孔20排到油套環形空間。螺旋式氣錨優點是分氣效率較高、結構緊湊、適應較高產液量、高氣液比生產井。其缺點是不適應低產量井。

(2)《塔河油田防氣技術分析》(石油機械2014年第42卷第7期)一文介紹了第二種螺旋式氣錨，如圖3。其結構主要由上接頭2、排氣管21、單流閥22、集氣罩23、頂絲24、外管25、螺旋葉片5.2、下接頭3等組成。其工作原理是油氣混合物經氣錨下接頭3進入螺旋葉片5.2與外管25之問的環形空問，沿螺旋面上行期問，由于離心力作用，液流沿螺旋外側上行，經過外管25和集氣罩23的環形空間進入泵筒；氣流沿螺旋葉片5.2內側運行，最終在集氣罩23中形成“氣帽”頂開單流閥22，經排氣管21排出。該氣錨與圖3所示氣錨相比，除有結構型式類似的螺旋外，增加設計了“氣帽”收集結構部分。其優、缺點除與圖3所示氣錨相同外，氣體收集部分設計難以證其效果。

(3)實用新型專利號02293298.4介紹了一種“扇葉式氣錨”，如圖4。其結構主要由沉降碗26、扇葉27、螺旋板28、集氣筒29、集氣罩23、單流閥22連等組成。該氣錨在螺旋板28下部安裝一個扇葉，它依靠集氣筒內上升的油氣混合液沖動旋轉，并在旋轉過程中產生離心作用，將密度較大、處于扇葉邊緣的液體拋向集氣筒29內壁，這些液體被連續不斷的堆集起來，最后因重力下落到下面的螺旋板28上；而氣體較液體密度小，聚集在扇葉27軸心周圍，并在達到一定壓力時，頂開單流閥22經排氣通道排放到油管和套管的環形空間，從而達到了氣液分離的目的。該氣錨與圖3、圖4所示氣錨相比，除有結構型式類似的螺旋外，增加設計了可以旋轉的“扇葉”結構，該結構可以對氣液流體旋流起到一定作用。