專利名稱：：瓦楞狀沉降杯及一種多杯等流型氣錨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種油田油井井下氣、液分離裝置，尤其涉及一種瓦楞狀沉降杯和由多個(gè)瓦楞狀沉降杯組成的一種多杯等流型氣錨。
背景技術(shù)：
：油田現(xiàn)有的油井舉升設(shè)備在井下工作時(shí)抽吸的是氣、油、水三相混合液。混合液中的氣體對人工舉升裝置的效率影響很大，例如，當(dāng)抽油泵沉沒度在正常范圍(150-500m)內(nèi)時(shí)，平均泵效僅為30—40%。以往研究的各類井下氣、液分離裝置——?dú)忮^，都是讓混合液大量進(jìn)入氣錨后，通過氣錨的各種流道，讓液體在回旋流動(dòng)中進(jìn)行氣、液分離。此種方法分離效率極低，尤其對于井下粘度大于2mPa.s的流體，現(xiàn)場應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)提高泵效、增加產(chǎn)量的目的。針對油田中尚無一種方法和裝置能使抽油機(jī)在抽汲井下流體，尤其是粘度大于2mPa.s的流體時(shí)，能在井下使氣、液達(dá)到有效地分離問題，本發(fā)明人在中國專利200310117207.9中公開了一種油井井下氣液分離方法及多杯等流型氣錨，該發(fā)明利用延長采出液分離時(shí)間的原理，在中心管上安裝多個(gè)沉降杯，通過多杯分流，大幅度降低了單杯流體的流量，保證了流體在沉降杯內(nèi)的下降速度大大降低，從而使氣、液兩相流體在沉降杯內(nèi)得以分離。然而，由斯托克定律知，氣體上升的速度與氣泡直徑的平方成正比，200310117207.9專利中采用的是沉降杯外表面光滑，其輪廓呈流線上升型，小氣泡沿杯外側(cè)均勻分布，氣泡間接觸機(jī)會(huì)小，不利于小氣泡聚合。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提出一種瓦楞狀沉降杯和由多個(gè)瓦楞狀沉降杯組成的一種多杯等流型氣錨，其能提高脫氣效率，使抽油泵吸入的液體中的氣體含量降到最低，進(jìn)而提高原油產(chǎn)量、節(jié)能降耗。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種瓦楞狀沉降杯，具有一杯體，杯體底部開口且設(shè)有一定位臺(tái)階，定位臺(tái)階頂部設(shè)有多個(gè)定位孔，沉降杯底部設(shè)有與定位孔對應(yīng)的定位凸起，杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升。如上所述的瓦楞狀沉降杯，其特征在于，其外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升的角度與軸線方向成30。60°角，其棱數(shù)為618個(gè)。本發(fā)明又提供了一種多杯等流型氣錨，主要包括一中心管、多個(gè)瓦楞狀沉降杯、多個(gè)沉降杯保護(hù)體和一洗井閥，中心管上以間隙配合套設(shè)多個(gè)沉降杯保護(hù)體，每兩個(gè)沉降杯保護(hù)體之間的中心管上以間隙配合套設(shè)多個(gè)瓦楞狀沉降杯，中心管在靠近每個(gè)瓦楞狀沉降杯內(nèi)側(cè)底部的位置上均勻開設(shè)多個(gè)進(jìn)液孔，中心管下部連接洗井閥，所述瓦楞狀沉降杯的杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升。如上所述的多杯等流型氣錨，所述瓦楞狀沉降杯其外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升的角度與軸線方向成3(T60°角，其棱數(shù)為618個(gè)。如上所述的多杯等流型氣錨，所述瓦楞狀沉降杯的數(shù)量為30500個(gè)。如上所述的多杯等流型氣錨，其特征在于，進(jìn)液孔的過流面積為0.2mm27mm2。通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、多沉降杯把氣液混合體分成若干份，利用其呈棱狀上升形的外輪廓，使分離后的氣體迅速聚集、上升，達(dá)到有效分離氣體的目的。2、每個(gè)吸入行程吸入的是所有沉降杯底部的液體，抽油泵每次抽汲液量不大于沉降杯總?cè)萘康亩种?，且所有進(jìn)液孔的進(jìn)液量近似相等，從而保證了氣體在沉降杯中進(jìn)行充分有效的分離。3、克服了現(xiàn)有各類氣錨存在的缺陷，特別是能解決油井井下流體粘度》2mPa.s的流體的氣、液分離問題，使抽油泵吸入液體中的氣體含量降到最低，達(dá)到提高泵效、提高原油產(chǎn)量、節(jié)能降耗的目的。為能更加詳述本發(fā)明，列舉較佳實(shí)施例以及如后圖l:本發(fā)明瓦楞狀沉降杯的正視結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2:本發(fā)明瓦楞狀沉降杯的俯視結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖3:本發(fā)明兩個(gè)瓦楞狀沉降杯的組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖4:本發(fā)明多杯等流型氣錨的管柱結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明是在中國專利申請200310117207.9技術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。如圖l一圖3所示，本發(fā)明首先公開一種用于多杯等流型氣錨中的瓦楞狀沉降杯5，其具有一杯體，杯體上部51為多邊形棱柱狀，多邊形呈星狀，杯體下部55為對應(yīng)形狀向下收口的錐臺(tái)；所述錐臺(tái)內(nèi)側(cè)壁上具有多個(gè)棱，其中棱與軸線方向呈30°60°角；杯體上部51與杯體下部55的棱平面過渡連接，杯體的棱數(shù)為618個(gè)；據(jù)此，使杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升形式。所述杯體底部開口且設(shè)有一定位臺(tái)階52，定位臺(tái)階52頂部設(shè)有多個(gè)定位孔53，沉降杯底部設(shè)有與定位孔配合且等數(shù)量的定位凸起54，多個(gè)瓦楞狀沉降杯5疊置使用時(shí)，相鄰的上瓦楞狀沉降杯5的定位凸起54插入下瓦楞狀沉降杯5的定位孔53中。如圖4所示，本發(fā)明的多杯等流型氣錨，主要包括一中心管7、多個(gè)瓦楞狀沉降杯5、多個(gè)沉降杯保護(hù)體6和一洗井閥9。其中，中心管7上以間隙配合套設(shè)多個(gè)沉降杯保護(hù)體6，且沉降杯保護(hù)體6的上端托盤外徑大于瓦楞狀沉降杯5的杯口直徑，是氣錨的最大外徑；在每兩個(gè)沉降杯保護(hù)體6之間的中心管7上以間隙配合套設(shè)多個(gè)瓦楞狀沉降杯5，其裝設(shè)總數(shù)量可為30500個(gè)；中心管7在靠近每個(gè)瓦楞狀沉降杯5內(nèi)側(cè)底部的位置上均勻開設(shè)410個(gè)進(jìn)液孔8，進(jìn)液孔8的過流面積在0.2,27鵬2之間，中心管7下部連接洗井闊9。采用上述技術(shù)方案可實(shí)施本發(fā)明，首先將多個(gè)瓦楞狀沉降杯5套設(shè)于中心管7上，并使相鄰的上瓦楞狀沉降杯5的定位凸起54插入下瓦楞狀沉降杯5的定位孔53中；然后，利用螺釘將多個(gè)沉降杯保護(hù)體6固定于中心管7中，使沉降杯保護(hù)體6與中心管7間隙配合；之后，利用一連接頭4連接抽油泵3和氣錨，其中，連接頭4為一短接，其一端為27/8TBG或31/2TBG油管扣，與抽油泵3連接，另一端為27/8TBG油管扣，與氣錨連接；最后，將上述組件穿設(shè)于一套管l中。本實(shí)施例中，沉降杯保護(hù)體6的外徑是4)114mm(cl)140mm套管內(nèi)通用井下工具最大外徑)，瓦楞狀沉降杯5外徑為4)110mm，所述洗井閥可為絲堵。為保證抽油泵3每次抽汲時(shí)，通過進(jìn)液孔8流入中心管7的液體在抽油泵3抽汲間歇，在每一個(gè)瓦楞狀沉降杯5中有足夠的時(shí)間進(jìn)行充分的分離，需使所有進(jìn)液孔8的進(jìn)液總量應(yīng)不大于所有瓦楞狀沉降杯5總?cè)萘康亩种磺抑行墓?上所有進(jìn)液孔8的進(jìn)液量應(yīng)近似相等，上述可通過改變進(jìn)液孔8的過流面積、數(shù)量及瓦楞狀沉降杯5的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，具體方法參見中國專利200310117207.9。抽油泵3在工作過程中，氣液混合體由于洗井閥9的阻擋，只能通過沉降杯5和進(jìn)液孔8進(jìn)入抽油泵3;由于進(jìn)液孔8的限流作用，氣體有足夠的時(shí)間從氣液混合液中分離，且在瓦楞狀沉降杯5的瓦棱斜面的作用下，小氣泡向瓦棱中心聚集，氣泡沿瓦棱的6—18條棱線分布，氣泡之間接觸機(jī)會(huì)大大增加，小氣泡聚并為大氣泡，使得氣體在液體中的上升速度提高，因此，分離出來的氣體沿著沉降杯外壁迅速聚集和上升，并分離到與抽油泵3連接的油管2和套管1之間的環(huán)形空間后再排出，分離后的液體經(jīng)抽油泵3、油管2產(chǎn)出。2006年9月12日，本發(fā)明創(chuàng)造多沉降杯等流型氣錨在大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)見下表多沉降杯等流型氣錨試驗(yàn)數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上表中，現(xiàn)有對比氣錨為本發(fā)明人在中國專利200310117207.9中公開的一種多杯等流型氣錨。從上表中可知，使用新型多沉降杯等流型氣錨與原氣錨對比泵效提高了5.l百分點(diǎn)，日產(chǎn)液增加了6.2噸，沉沒度降低了72.5m，試驗(yàn)效果明顯好于改進(jìn)前的氣錨效果。采用改進(jìn)后沉降杯后，由于小氣泡向瓦棱中心聚集，氣泡沿瓦棱的6—18條棱線分布，氣泡之間接觸機(jī)會(huì)大大增加，小氣泡聚并為大氣泡，使得氣體在液體中的上升速度提高，試驗(yàn)井沉沒度降低，泵效提高。另外，本發(fā)明的多沉降杯等流型氣錨可與其它人工舉升裝置配套使用，如螺桿泵等，實(shí)現(xiàn)氣液分離，提高抽油效率。綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施示例而已，并非用以限定本發(fā)明；凡其它未脫離本發(fā)明的等效修飾或置換，均應(yīng)包含于本發(fā)明范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種瓦楞狀沉降杯，具有一杯體，杯體底部開口且設(shè)有一定位臺(tái)階，定位臺(tái)階頂部設(shè)有多個(gè)定位孔，沉降杯底部設(shè)有與定位孔對應(yīng)的定位凸起，其特征在于，杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升。2.如權(quán)利要求l所述的瓦楞狀沉降杯，其特征在于，其外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升的角度與軸線方向成30。60°角，其棱數(shù)為618個(gè)。3.—種多杯等流型氣錨，主要包括一中心管、多個(gè)瓦楞狀沉降杯、多個(gè)沉降杯保護(hù)體和一洗井閥，中心管上以間隙配合Si交多個(gè)沉附不保護(hù)體，每兩個(gè)沉降杯保護(hù)體之間的中心管上以間隙配合套設(shè)多個(gè)瓦楞狀沉降杯，中心管在靠近旨瓦楞狀沉降杯內(nèi)側(cè)底部的位置上均勻開設(shè)多個(gè)進(jìn)液孔，中心管下部連接洗井閥，其特征在于，戶皿瓦楞狀沉降杯的杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞^th升。4.如權(quán)利要求3戶艦的多杯等流型氣錨，其特征在于，戶脫瓦楞狀沉附不其外輪廓沿軸線方向呈瓦楞W:升的角度與軸線方向成30。60°角，其棱數(shù)為618個(gè)。5.如權(quán)利要求3或4戶艦的多杯等流型氣錨，其特征在于戶腿瓦楞狀沉降杯的數(shù)量為30500個(gè)。6.如權(quán)利要求3或4所述的多杯等流型氣錨，其特征在于，進(jìn)液孔的過流面積為0.2ram27mm2。7.如權(quán)利要求5戶脫的多杯等流型氣錨，其特征在于，進(jìn)液孔的過流面積為0.2mm27mm20全文摘要本發(fā)明公開了一種瓦楞狀沉降杯和一種多沉降杯等流型氣錨，屬于油田氣液分離裝置，瓦楞狀沉降杯的杯體外輪廓沿軸線方向呈瓦楞狀上升，利于氣體迅速聚集和上升；多沉降杯等流型氣錨由多個(gè)瓦楞狀沉降杯組成，還包括一中心管、多個(gè)沉降杯保護(hù)體和一洗井閥，中心管上以間隙配合套設(shè)多個(gè)沉降杯保護(hù)體，每兩個(gè)沉降杯保護(hù)體之間的中心管上以間隙配合套設(shè)多個(gè)瓦楞狀沉降杯，中心管在靠近每個(gè)瓦楞狀沉降杯內(nèi)側(cè)底部的位置上均勻開設(shè)多個(gè)進(jìn)液孔，中心管下部連接洗井閥，該氣錨通過多個(gè)瓦楞狀沉降杯把氣液混合體分成若干份，并利用其呈棱狀上升的外輪廓，使分離后的氣體迅速聚集、上升，進(jìn)而達(dá)到有效分離氣體、提高泵效和原油產(chǎn)量、節(jié)能降耗的目的。文檔編號(hào)E21B43/38GK101377126SQ200710145829公開日2009年3月4日申請日期2007年8月28日優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日發(fā)明者軍萬,張淑敏,朱榮杰,麗李,研王,王德民申請人:大慶油田有限責(zé)任公司