本创新技术涉及一种采气井下旋流分离装置及其注采工艺,该装置由旋流分离结构和气体举升结构组成。旋流分离结构包含旋流分离腔、传动轴、挡板和深井螺杆泵;气体举升结构则包含桥式通道和风扇。深井螺杆泵的转子与传动轴连接,传动轴上设有螺旋流道、锥筒、挡流板和风扇。旋流分离腔下端同轴设有内筒,锥筒、挡流板和风扇位于挡板内,顶部锥筒封挡挡流板下口,锥筒设有通气孔,内壁上相邻通气孔间设有左旋导流通道。分离出的气相通过风扇举升进入集气腔,实现气相收集。该技术能有效解决采气井含液导致的自喷井压力不足问题。
背景技术
我国的天然气生产正在稳步增长,技术创新和优化生产措施正在推动产量提升,各大油田通过优化采气井生产措施和工艺攻关,提高了采收率,日产气量实现了跨越式增长。但随着采气井开采的发展,我国许多地区的采气井普遍出现了采气井含液的现象。尤其是在气田开发的中后期,随着采气井压力的递减,地层水的出现导致采气井开始积液,造成了自喷井压力不足的情况,导致采气井自喷能力持续下降、采气井产量降低,以至于气相渗透率降低,对气层造成伤害,增加压力损失,加速产气量的下降,严重时甚至会导致采气井停产。
为了实现针对采气井含液造成的自喷井压力不足情况的井下气液分离工作,相关技术人员提出了一些解决方案,专利文献1,CN202211480549.6所示,其设计了一种井下电动气液分离装置,通过在集气罩内安装电机和绕流结构,实现气液的主动分离,提高分离效率和可靠性。但是,这一方案下装置的适应性受一定的限制,在特定的气液比和流量条件下工作效率较高,在气液比变化较大或流量波动明显时,分离效率会受到影响,无法保证各种环境下的工作稳定性。专利文献2, CN202210691687.2所示,该方案设计了一种可滑动的内衬,通过改变内衬的位置调整气核的长度,从而适配不同气体含量的气液混合物的油井,可以适应不同井况。但是,这一方案下还需外接复杂的举升设备才能实现对气液的抽吸,生产工序繁琐,生产成本较高,对作业空间要求较大。
此外专利文献3, CN202321961857.0中设计了一种油气分离计量装置,可以实现油、气、水三相介质的分离工作并分别计量,但该装置仅适用于高气液比、大流量的井口分离工作,具有一定的局限性;专利文献4, CN201410300864.5中所述装置使用旋流分离技术分离多项介质,但该装置占用空间大,装置复杂,生产成本较高,不便于拆装和维修。
实现思路