[發(fā)明專利]一種井下氣液分離舉升裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011176093.5
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN114508324A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜東;杜瑋暄;智勤功;蘇秋涵;古光明;周娜;王峰;肖萍;孫衍東;閆文文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/38;F04B47/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224
• 代理人: 董慶田

本發(fā)明公開了一種井下氣液分離舉升裝置及方法，包括外筒、泵筒、柱塞、封隔器；所述外筒套裝在泵筒外部，且外筒內(nèi)壁與泵筒外壁之間構(gòu)成第一環(huán)形空間，所述外筒外壁與套管內(nèi)壁之間構(gòu)成第二環(huán)形空間，第一環(huán)形空間上端與第二環(huán)形空間連通；所述封隔器連接在外筒下端，且封隔器坐封在套管內(nèi)壁上，即封隔器將第二環(huán)形空間下端口封堵住；所述柱塞軸向運行于泵筒內(nèi)部，所述泵筒與外筒同時連接徑向的過橋通道，過橋通道作為流體進泵通道，所述過橋通道內(nèi)端連通泵筒底端口，過橋通道外端與第二環(huán)形空間連通，即泵筒底端口只能通過過橋通道與第二環(huán)形空間底端部連通。氣液分離裝置與抽油泵一體化結(jié)構(gòu)，可靠性高；湍流分離與重力分離相結(jié)合，分離效果好；無需增大整套裝置的外徑即可獲得良好分離效果，管柱下井過程更順暢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種井下氣液分離舉升裝置及方法。

背景技術(shù)

在有桿泵舉升井下流體過程中，氣液比高的井會因氣體影響而出現(xiàn)泵效低的情況，甚至產(chǎn)生氣鎖現(xiàn)象。因此，在液體進入抽油泵以前盡可能將氣體分離出去有助于提高有桿泵舉升系統(tǒng)效率。

傳統(tǒng)的井下氣液分離工具是氣錨，采用旋流分離或重力分離原理，接在泵下，與抽油泵是互相獨立的兩個部件。由于氣錨沉沒度比抽油泵沉沒度更深，因此分離出的氣體在液柱壓力作用下難以完全從液體中滑脫出來，導(dǎo)致分離效果差。

專利CN201811204386.2公布了一種用于井下油氣分離的抽油裝置。該專利將進液口開在了油管壁上，產(chǎn)出液從油套環(huán)空上行后從進液口進入油管和桿式泵的環(huán)形空間并繼續(xù)向下運動，在向下運動過程中氣液分離，氣體從進液口排出，液體繼續(xù)向下進入泵內(nèi)。該專利的排氣通道和地層產(chǎn)出液的進液通道為同一個通道，即在上沖程時氣液混合物進入，下沖程時氣體從該通道上行溢出，由于上下沖程交替往復(fù)，因此會導(dǎo)致氣體分離效果欠佳。從整體結(jié)構(gòu)上來說，該發(fā)明與現(xiàn)有桿式泵采油管柱的差異僅為進液通道從原有的油管下部改為油管側(cè)壁打孔的通道，因而形成了重力沉降氣液分離的空間。與本專利有本質(zhì)不同。

專利CN201911136601.4公布了一種油井井下油氣分離裝置及方法，地層流體先經(jīng)過旋流分離油氣分離器后，初步分離的液體和氣體分別在兩個通道上行，液體進入油氣分離管柱內(nèi)管后側(cè)向排出，并在內(nèi)管形成穩(wěn)定液面，氣體進入油氣分離管柱外管，外管與套管環(huán)空聯(lián)通，套壓、套管液柱、油氣分離環(huán)空的液柱密度、溶解氣比達到近似平衡，進而減少被分離出的氣體的析出，油氣分離管柱內(nèi)管里的液體還是會析出少量氣體，通過氣液混抽泵采出，從而減少自由氣析出。這套管柱氣液分離功能是依靠泵下的旋流分離裝置實現(xiàn)，與抽油泵為互相獨立的組件，而且減少氣體析出的另一個主要手段是通過壓力平衡抑制氣體進泵，從結(jié)構(gòu)上與本專利有本質(zhì)不同。

公開(公告)號：CN109723409A，公開(公告)日：2019-05-07公開了一種井下氣液分離舉升工藝管柱，包括設(shè)置在生產(chǎn)套管內(nèi)的采液套管、井下安全閥、封隔過液裝置、采氣油管坐落接頭、采氣油管、過電纜封隔器、采液油管、采液油管坐落接頭、速度采氣油管、Y接頭、插入密封、工作筒、調(diào)控電纜、氣路調(diào)節(jié)裝置、動力電纜、電泵、泵工況、氣液分離器、頂部封隔器。建立氣相和液相獨立流動通道，有效避免氣路通道二次積液風(fēng)險和液路流體對氣路流體的舉升抑制作用，并且所建立的三個獨立流動通道上設(shè)置有安全封隔裝置，可確保海上生產(chǎn)作業(yè)安全；具有作業(yè)施工方便、工作穩(wěn)定性高，處理液量及處理氣量大等特點，可廣泛應(yīng)用于海上油田高氣液比油井和大產(chǎn)水量積液氣井的舉升工藝中。

公開(公告)號：CN202467788U，公開(公告)日：2012-10-03提出一種油井的復(fù)合舉升系統(tǒng)，用于舉升油井中的原油，所述油井的復(fù)合舉升系統(tǒng)包括：油管；從下至上依次串聯(lián)在所述油管上的電潛泵、封隔器、單流閥和至少一個氣舉閥；所述電潛泵、封隔器、單流閥和所述至少一個氣舉閥均具有與油管連通的舉升原油的通道。采用電潛泵加氣舉復(fù)合式舉升，在電潛泵與底部氣舉閥間安裝封隔器、單流閥，通過環(huán)空氣舉在電潛泵下安裝氣液分離器，氣液分離器上接導(dǎo)管，將分離出的氣體導(dǎo)入電潛泵上油管，以輔助氣舉，環(huán)空注氣對液面、下部電潛泵等沒有直接影響，可滿足深層油井大排量舉升的要求。