[发明专利]采油井筒内多级重力剪切式旋流脱气装置

权利要求书

1.一种采油井筒内多级重力剪切式旋流脱气装置，其整体呈圆柱状，包括套筒（4）、套筒上封隔器（5）以及旋流筒（6），其特征在于：所述脱气装置还包括导气管（7）、螺旋流道（8）、剪切填料套组（9）、旋流筒下封隔器（10）、混合液区域（1）、混合液切向入口（2）、气相出口（3）和顶针（11）；

其中，导气管（7）包括导气管入口（21）、导气管上盖（22）和导气管道（23）；套筒上封隔器（5）是用于实现和套管相连接固定的通用井下封隔器；混合液切向入口（2）用于引导混合液进入到旋流筒（6）内；螺旋流道（8）包括溢流管入口（24）、溢流管出口（25）、螺旋加速区（26）和溢流管道（27）；导气管（7）与螺旋流道（8）通过焊接形成一体，整体嵌入旋流筒（6）中，导气管（7）的出口与旋流分离溢流口（14）对齐后焊接在一起；

旋流筒（6）具有旋流分离区（12）和重力沉降区（15）；进入到旋流筒（6）内的混合液经过螺旋流道（8）加速后，进入旋流分离区（12）作第一次旋流分离；导气管（7）用于引导经过第一次旋流分离后形成的轻质相中的气体和重质相中的一部分油水，再经由旋流分离溢流口（14）跑出并进入到重力沉降区（15）；旋流分离底流口（13）用于排出经过第一次旋流分离后形成的重质相的另一部分油和水；气相出口（3）与重力沉降区（15）的上端连通，以使得重力沉降区（15）内的油水气混合相中的气相通过重力的影响由气相出口（3）排出；

重力沉降区（15）中置有剪切填料套组（9），用于在油水两相沉降的过程通过截切混合液从而加速混合液中气体的上浮；重力沉降区（15）的底部开有重质相入口（16），用于将沉降到重力沉降区（15）底部的剩余油水混合物经由重质相入口（16）与经旋流分离底流口（13）排出的油水混合相一起排出；

旋流筒（6）包括最外侧套筒、内侧套筒以及一个具有切向入口的旋流器外壳；所述最外侧套筒是一个圆柱形的套筒，内侧套筒置于所述最外侧套筒之中，所述旋流器外壳位于所述内侧套筒之中，三者之间通过焊接两个入口管相连接；在所述最外侧套筒的上端轴向分布有若干个气相出口（3），下面排布有两个对称的混合液切向入口（2）；内侧套筒的下端轴向分布有若干个重质相入口（16），上端则有一个与导气管（7）相连接的旋流分离溢流口（14）；所述旋流器外壳为一双锥段旋流器，具有大锥段（19）和小锥段（20）；所述最外侧套筒的上下两端分别开有上、下螺纹（17，18）用于和油管相连接，所述上、下螺纹分别为一对内外扣螺纹；

顶针（11）的上端为圆锥形顶针，顶针（11）的下端为一圆盘形的顶针下盖（28），在顶针下盖（28）的圆盘上开有两对称的半月形旋流分离底流口（13），顶针（11）位于旋流筒（6）的底部，其连接方式为焊接，用于在所述旋流器外壳底部形成减缩的环空截面，以便对通过旋流器外壳锥段部分的液流进行加速和分流，同时为螺旋分离后的重质相提供出口；

剪切填料套组（9）由若干个剪切环（29）累叠而成，每两个剪切环之间设有连接螺栓孔（31），通过螺栓连接固定，且二者之间通过旋转错开形成剪切分离区（30）来增加剪切时间以提高剪切分离效率；每个剪切环（29）均由两个同心的扁平圆环通过四个剪切环支撑筋（32）相连接后构成，且在两个同心的扁平圆环之间开有若干供液流流过的剪切分离液通过孔（33）；两个同心的扁平圆环之间设置有隔板，将剪切分离区（30）分隔成剪切环上分离区（34）和剪切环下分离区（35）。