[发明专利]涡流导流装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气井开采作业中的涡流排水采气井下装置，尤其是涉及一种涡流排水采气井下装置中的涡流导流装置。

背景技术

在气井开采过程中，随着开采时间的不断增加，地层能量逐渐降低，含水率提高，在气液两相流动过程中，溶解气极易产生滑脱效应，举升难度不断加大。为满足气井排水采气的要求，近年来开发的井下涡流排水采气工艺技术，其基本设计原理是将油管中的多相介质流体流态由原来的垂直向上紊流流态改变为沿着井管的内壁方向涡旋向上环膜分层流态运动。当气液两相流进入涡流排水采气装置时，其中的涡流导流装置使得流体沿着涡流面旋转，同时分离不同密度的多相介质，密度较大的水甩向管壁最外侧，水、原油、气体由外向内分布，形成涡旋分层流态，这种流态气体不需要拖着液滴向上流动，使得多相流流动所耗费的能量减少了，降低了井筒回压。

涡流排水采气装置是应用井下涡流排水采气工艺技术的重要工具，现有涡流排水采气装置中的涡流导流装置主要包括芯轴、导流带，导流带呈螺旋状固定缠绕在芯轴外圆表面，但在实际应用中由于井况各有不同，使用与井况不相匹配的涡流导流装置使得排水采气的有效性差，油管压力损失大，排液能力降低。

发明内容

为了克服现有涡流导流装置存在的排水采气有效性差，油管压力损失大，排液能力降低的不足，本发明提供一种涡流导流装置，可以根据井况提供适用性的涡流导流装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：涡流导流装置包括芯轴、导流带，导流带呈螺旋状的缠绕在芯轴外圆表面；芯轴的上端有打捞头，下端有与排水采气井下装置连接的螺纹，呈螺旋状缠绕在芯轴外圆表面的导流带螺距不等，导流带两端与芯轴固定连接。

本发明涡流导流装置的另一技术方案为，呈螺旋状缠绕在芯轴外圆表面的导流带上端与芯轴固定连接，下端与调节环固定连接；调节环通过内螺纹与芯轴下端螺纹连接。调节环上端面有环状燕尾槽，导流带的下端部可盘放在燕尾槽内。

导流带的横截面为矩形。

本发明的有益效果是，结构合理，不仅能更加有效地使井下流体进行分离和运动，而且能够根据不同井况调节涡流的形状，将井下流体更加高效地传到地面，从而增强涡流排水采气装置的适用性，有效降低油管压力损失，提高排液能力，提高涡流排水采气效能。

附图说明

图1是本发明涡流导流装置结构示意图。

图2是本发明另一实施例的结构示意图。

图中：1.打捞头，2.芯轴，3.导流带，4.调节环，5.环状燕尾槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

本发明涡流导流装置，包括芯轴2、导流带3，导流带3呈螺旋状的缠绕在芯轴2外圆表面；芯轴2的上端有打捞头1，下端有与排水采气井下装置连接的螺纹；通常导流带3的横截面为矩形。

本发明涡流导流装置第一实施例的导流带3之间的螺距不等，即呈螺旋状缠绕在芯轴2外圆表面的相邻导流带3间的螺距不等，导流带3可以与芯轴2为一体，也可以是分体的。当导流带3与芯轴2为分体时，导流带3两端与芯轴2固定连接，通常采用焊接方式固定连接。

本发明涡流导流装置又一实施例的导流带3可以调整，即呈螺旋状缠绕在芯轴2外圆表面的导流带3上端与芯轴2固定连接，下端与调节环4固定连接；调节环4通过内螺纹与芯轴2下端螺纹连接。调节环4上端面有环状燕尾槽5，导流带3的下端可盘放在燕尾槽5内。可以根据排水采气作业需要，通过旋转调节环4，使得调节环4沿芯轴2上下移动，调整导流带3的长度及相邻导流带3之间的距离。

在本发明的实施例中，无论导流带3是变螺距的，还是长度、螺距均可调整的，都可以根据作业井况排水采气需要，调整涡流形状，使井下气液分离并控制流体的向上传输，从而提高产量。

本发明涡流导流装置的具体实施方式是，当气井生产一段时间后，井下积液增多，需要采用涡流排水采气工艺作业时，首先根据井况调整好导流带的螺距和长度；然后，用钢丝绳与涡流导流装置上端的打捞头1连接后，并将涡流导流装置投入到生产油管中，涡流导流装置卡在设计位置后，即可开始排水采气作业。涡流导流装置使井下产出的气液沿着涡流面不断旋转并不断分离，从而达到提高气井排液能力，降低油管压力损失。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。