[发明专利]一种智能井下气液分离装置

说明书

一种智能井下气液分离装置，包括下端封闭的工作外筒，所述的工作外筒一侧开有油气混合流体入口，所述的油气混合流体入口处设置有防砂装置，另一侧设置有气体出口，气体出口位置高于油气混合流体入口，所述的工作外筒内部安装有排液管，该排液管下端在不同高度处开有排液孔，上端为液体出口，排液管上端穿过工作外筒顶部，位于工作外筒内部的排液管外侧同轴设置有导气管，导气管上设置有旋流板，旋流板将油气混合流体入口进入的液体甩向工作外筒外壁，位于旋流板下方的导气管上环绕设置有螺旋片，所述的导气管和排液管之间设置有过滤孔板。本发明具有排液口可自动调节、安装简单、可实现三次有效分离的特点。

技术领域

本发明涉及油气田开发井下气液分离技术领域，特别涉及一种智能井下气液分离装置。

背景技术

当前各大油田已经进入中高含水期，由于油田产出物有伴生气体产生，因此不可避免地会有一部分气体进入井下仪器内部，如进入抽油泵内会减少设备抽油量。常规的井下气液分离设备由于井下空间限制、气流压力高、温度高、流速大等问题，无法进行有效的井下气液分离工作；对于老油田的增产措施，一般会采取注二氧化碳、注水、注氮气等方式进行驱油，注入后油井气液比会增大，如不采取有效的除气、防气措施，则会对油气井整体的生产造成影响；因此将产出流体中的气、液相成分有效的在井下分离出来是目前亟需解决的问题。

目前存在的井下气液分离装置有气液旋流分离器、惯性分离式装置、气液重力分离装置等。对于井下气液旋流分离器，仅采用螺旋流道来进行分离，分离效果不彻底，而且无法对流量输出的稳定性进行控制。惯性分离器采用阻碍油气混合流体运动，靠气液相接触到障碍物后，由于密度不同，从而产生不同运动轨迹的特点来进行分离。仅适用于井底流速较慢时使用，对于高速流体，气液两相流动过程速度方向改变不明显，从而导致产生的分离效果不明显。而且这种类型装置会产生较大的流体阻力，在气体出口处会由于压降产生较大吸力，引起二次夹带现象。气液重力分离装置是利用密度不同，让气液两相流体通过较长一段管径，利用液体密度大下沉、气体密度小上升的特点，通过重力实现两相分离。但重力分离装置的分离段管径一般会很长，需要足够的时间让流体缓慢通过，对高速流体不适用。以上装置都无法实现对井下气液两相流体的高效分离和实时流量调节，这会导致井下气液分离器出口的流体通过举升设备时的流量不稳定，对举升设备造成危害。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能井下气液分离装置，具有排液口可自动调节、安装简单、可实现三次有效分离的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种智能井下气液分离装置，包括下端封闭的工作外筒1，所述的工作外筒1一侧开有油气混合流体入口8，所述的油气混合流体入口8处设置有防砂装置，另一侧设置有气体出口3，气体出口3位置高于油气混合流体入口8，所述的工作外筒1内部安装有排液管10，该排液管10下端在不同高度处开有排液孔，上端为液体出口，排液管10上端穿过工作外筒1顶部，位于工作外筒1内部的排液管10外侧同轴设置有导气管2，导气管2上设置有旋流板4，旋流板4将油气混合流体入口8进入的液体甩向工作外筒1外壁，位于旋流板4下方的导气管2上环绕设置有螺旋片5，所述的导气管2和排液管10之间设置有过滤孔板9。

所述的防砂装置包括防砂罩7和微流量监测装置6。

所述的过滤孔板9高度与气体出口3高度相同。

所述的排液管10顶部设置有出口微流量检测装置及调节阀11。

所述的过滤孔板9为网状结构孔板，套接在排液管10外壁。主要作用是过滤分离排液管与导气管之间的气液混合流体。

所述的旋流板4由环形阵列的旋流叶片所组成，安装在导气管2外壁，油气混合流体入口8下方，主要作用是对混合流体进行首次气液分离。

所述的导气管2与螺旋片5利用离心原理将旋流板首次分离的流体进行二次分离。