[发明专利]井下液砂多级分离器

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油领域使用的一种井下液砂分离器。

背景技术

本申请人于2010年发明的多层等流型聚并油水分离器，其专利号为201010110839.2，经过这两年的现场使用，虽然油水分离效果良好，但分离器内会有大量沉砂，这些沉砂会使堵塞中心管上的进液孔，最终导致油水分离无法完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下液砂多级分离器，解决现有油水分离器因淤积沉砂而堵塞进液孔，进而使得分离器不能正常工作的问题。

为实现上述发明目的，本申请采用的技术方案是：井下液砂多级分离器，包括中心管及等距套在中心管上的若干沉降杯，其中沉降杯包括杯体及杯座，杯体底面为多棱面状，多棱面的外凸棱与水平线间夹角α为30°~ 60°，沉降杯的杯体与中心管之间的环形空间对应的中心管上开有一组等径的进液孔；相邻两沉降杯之间通过定位柱及定位孔插接的方式实现固定连接；上述中心管上套有上定位套，上定位套的下端与最上面的沉降杯的限位孔插接后由螺钉与中心管相固定， 最下面的沉降杯的杯座上套有下定位套，下定位套由螺钉与中心管相固定；其特征在于：在杯体的多棱面状底面的外凸棱根部开有沉砂孔，每个沉降杯内的沉砂孔的数量为2~6个，上、下沉降杯的沉砂孔错位布置，沉砂孔的孔径为1~4mm。

井下液砂分离方法：用于井下液砂分离时，是在抽油泵下放置多组通过串联方式组合而成的井下液砂分离器，液砂混合液先流经分离器中心管上的每个沉降杯，通过多杯的共同作用，使液体在沉降杯的下降速度大幅度降低，相对提高了砂的下降速度。当油层砂聚集沉淀在沉降杯内时，经由纵向上错位排列的沉砂孔排出沉降杯，液体则通过中心管的进液孔进入抽汲通道或进入沉降杯与油井套管的环形空间。

本发明的有益效果：

 1、多级沉降杯把液、砂混合液分成若干份，通过合理的压差控制，使每个沉降杯都能独立发挥作用，而纵向上的多级沉降杯能共用发挥作用；

2、所有进液孔的数量可根据不同油井的产液量进行设计，保证了液、砂在沉降杯中进行充分有效的分离；

3、沉降杯底部错位排列沉砂孔，其作用在于将进入沉降杯内的砂聚集沉淀，降低了液体在沉降杯内的下降速度，相对提高的了砂的下降速度；

4、克服了现有各类分离方法存在无法实现液、砂分离的困难，使同井注采工艺得到保护，保证工艺正常进行。

附图说明

图1是沉降杯的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是井下液砂多级分离器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

由图1结合图2、3所示：本发明的井下液砂多级分离器，包括中心管1及等距套在中心管1上的若干沉降杯2，相邻沉降杯2之间有间隙，所述沉降杯2，包括杯体4及杯座5，其中杯体4底面为多棱面状，多棱面的外凸棱与水平线间夹角α为30°~ 60°，棱面及棱线部位能够使油珠碰撞聚并、聚集形成更大直径油珠；沉降杯2的杯体4与中心管1之间的环形空间对应的中心管1开有一组等径的进液孔3。

下面沉降杯2的上沿为与上面沉降杯2的杯体底面4瓦棱状相配合的锯齿形，沉降杯2的杯座5上开有条形缺口6，杯座5的两侧分别固定有限位柱8，杯座5的上端有与限位柱8相配合的限位孔7，上一个沉降杯2杯座6上的限位柱7插入到下一个沉降杯2杯座5内的限位孔6内，实现了沉降杯2之间的连接，这种连接方式起稳定液砂分离器作用。

上述中心管1上套有上定位套9，上定位套9的下端与最上面的沉降杯2的限位孔7插接后由螺钉与中心管相固定， 最下面的沉降杯的杯座5上套有下定位套11，下定位套11由螺钉与中心管1相固定，上定位套9与下定位套11起到固定全部沉降杯作用 。

另外在杯体4的多棱面状底面的外凸棱根部开有沉砂孔10，每个沉降杯2内的沉砂孔10的数量为2~6个，上、下沉降杯2的沉砂孔10错位布置，沉砂孔10的孔径为1~4mm。

 该井下液砂分离器安装在抽油泵下，抽油泵下可串联安装多组分离器。该分离器可通过改变进液孔3的过流面积、进液孔3的个数及沉降杯2的个数及沉砂孔10的过流面积、沉砂孔10的个数来实现液砂分离，并满足现场的实际需要。

 本发明还可以适用于除油田以外的其它领域的液、砂分离。