[發明專利]一種氣井井下可調超音速氣體分離液體回注裝置

有效

• 申請號: 202011521272.8
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112682022B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 魏文瀾;程嘉瑞;崔璐;竇益華;王博
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38;E21B43/40
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 耿路

1.一種氣井井下可調超音速氣體分離液體回注裝置，其特征在于，包括流量調控短節(100)、旋轉式氣液分離器(200)和氣液分離短節(300)；所述流量調控短節(100)的氣液出口與旋轉式氣液分離器(200)連通，所述旋轉式氣液分離器(200)的液體出口與氣液分離短節(300)的回注腔連通，旋轉氣液分離器(200)的氣體出口與氣液分離短節(300)的中心腔體連通；

采集到的氣體通過流量調節短節(100)進行流量調節后加速后進入到旋轉式氣液分離器(200)中進行氣液分離，氣液分離后的液體進入到氣液分離短節(300)中的回注腔中，回注到井內，氣液分離后的氣體通過中心腔體排出到井外。

2.根據權利要求1所述的氣井井下可調超音速氣體分離液體回注裝置，其特征在于，所述流量調控短節(100)包括調控上接頭(1)，固定連接在調控上接頭(1)端部的電機內筒(2)，套設在該電機內筒(2)外且與該電機內筒(2)固定連接的電機外筒(3)，且所述電機外筒(3)和電機內筒(2)之間設有纏繞在內機內筒(2)上的電磁線圈(4)，所述電機外筒(3)的端部固定連接有拉瓦爾噴管(8)，所述電機內筒(2)內設有一調節套筒(6)，該調節套筒(6)與電機內筒(2)密封滑動連接，所述調節套筒(6)的端部固定連接有調節錐頭(7)，該調節錐頭(7)位于拉瓦爾噴管(8)內的穩流段中，該調節錐頭(7)的側部設有將調節錐頭(7)內部與拉瓦爾噴管(8)連通的通孔，所述電磁線圈(4)在通電時，電磁線圈(4)產生的磁力推動調節套筒(6)在所述電機內筒(2)內進行移動，驅動所述調節錐頭(7)的端面與拉瓦爾噴管(8)穩流段的內壁形成的通道寬度進行改變。

3.根據權利要求2所述的氣井井下可調超音速氣體分離液體回注裝置，其特征在于，所述旋轉式氣液分離器(200)包括固定連接在拉瓦爾噴管(8)端部的分離器接頭(10)，固定設在分離器接頭(10)內且與拉瓦爾噴管(8)的分離段連通的旋轉分離套筒(9)，所述旋轉分離套筒(9)內設有螺旋凹槽或螺旋凸起。

4.根據權利要求3所述的氣井井下可調超音速氣體分離液體回注裝置，其特征在于，所述氣液分離短節(300)包括回注器外套管(12)，該回注器外套管(12)與分離器接頭(10)端部通過回注器上接頭(11)固定連接，所述回注器外套管(12)內設有分離套筒(16)，該分離套筒(16)的中心線與回注器外套管(12)的中心線位于同一條直線上，所述分離套筒(16)的端部穿過回注器上接頭(11)延伸到分離器接頭(10)內；

所述回注器外套管(12)內套設有開關套筒(17)，該開關套筒(17)與回注器外套管(12)的內壁密封滑動連接，所述開關套筒(17)遠離回注上接頭(11)的端部與固定連接在分離套筒(16)上的連接頭(18)固定連接；

所述開關套筒(17)內設有回注器內套管(15)，該回注器內套管(15)的端部與回注器上接頭(11)固定連接，且穿過回注器上接頭(11)與分離器接頭(10)連通；

所述分離套筒(16)包括小孔徑段、下孔徑段和過渡段，所述下孔徑段與小孔徑段通過過渡段連通，所述分離套筒(16)的小孔徑段與回注器內套管(15)之間設有環形通道，該環形通道將分離器接頭(10)與回注器套管(15)和開關套筒(17)之間形成的腔體連通；

所述分離套筒(16)遠離回注上接頭(11)的端部穿過設在回注器外套管(12)內的線性電機(21)與回注器外套管(12)端部固定設有的回注器下接頭(23)，該線性電機(21)驅動所述分離套筒(16)和開關套筒(17)在回注器外套筒(12)內前后移動；

當所述線性電機(21)驅動分離套筒(16)和開關套筒(17)向回注上接頭(11)端部運動時，設在開關套筒(17)上的內排孔(25)與設在回注器外套筒(12)上的外排孔(26)對齊連通，固定設在回注器內套管(15)內壁上的第一O形密封圈(13)對環形通道進行密封；回注器套管(15)和開關套筒(17)形成腔體內的液體通過內排孔(25)和外排孔(26)排出，當所述線性電機(21)驅動分離套筒(16)和開關套筒(17)向遠離回注上接頭(11)端部運動時，設在開關套筒(17)上的內排孔(25)與設在回注器外套筒(12)上的外排孔(26)錯開封閉，環形通道開啟，分離器接頭(10)分離出的液體通過該環形通道進入到回注器套管(15)和開關套筒(17)形成腔體內。