本技术介绍了一种采气井井下多级气量自适应旋流分离装置,具备脱气和沉积回注两大结构。脱气结构包含一级气液分离模块,该模块由气液进口外管、上气管、回气螺旋流道、透气管、上聚液锥形管和回气输液锥形管组成。回气螺旋流道上部连接上导气管,内部设有回气锥形空腔,与上导气管相通,并与回气输液锥形管相连。透气管环绕上气管,形成上气通道。上聚液锥形管环绕回气输液锥形管。沉积回注结构则包括下螺旋流道、下聚液锥形管、倒锥和离心泵。该装置结合聚结回注与旋流技术,具有高效率和长寿命的特点。
背景技术
随着油气勘探开发的深入,气井的产量不断增加,但同时也带来了气液混合的问题。气井中常会有地层水流入井底,当气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时,水会被气流携带至地面。然而,积液的存在会增大对气层的回压,限制其生产能力,有时甚至会将气层完全压死导致关井。
为了解决气井含气量过高的问题,技术人员提出了一些解决方案,专利文献1,CN201811502377.1,利用潜油电泵,配合气液分离器将井液进行水气分离,分离出的气体沿套管继续上行经油管或套管排出井口,分离出的水被离心泵增压后注入到注入层,但是,这一方案下,分离后气相中的气体仍携带少量液体,而且只能进行一次气液分离,不能针对分离后的气液相混合物再进行气液分离,因此气液分离效率并不高。专利文献2,CN202110068457.6,管道内部顶端设置有三级螺旋片、两级节流装置、两级锥形管、两级丝网以及尾管来进行气液分离,在离心作用下向四周运动并被壁面所捕捉,分离大部分液滴,小部分由丝网分离,但是该方案下,在各相介质流速很快的工况下,少许气体会夹杂到液体中,是很难实现高效分离的。此外,专利文献CN202210691687.2中所述装置使用旋流分离,能够将气相和液相完全分离,但该装置占用空间大,各零部件装置复杂,不便于拆装和维修,不适用于空间狭小的气井。
实现思路