[实用新型]井下三相分离器

说明书

本实用新型涉及油田汲油的配套工具，特别是用抽油泵抽吸原油时，使井下油、气、砂三相分离的配套工具。

目前油田上对井下原油中油、气、砂三相的分离，通常采用相互独立的油、气分离器——气锚和滤砂器，并配接于生产管柱上，或者采用丢手封隔器悬挂于井下。前者，一般利用井下封隔器将原油中的液、气分离，这种分离方式对一些套管变形的油井不能适用，而且在出砂井中应用时，砂子容易在封隔器上部堆积，造成管柱卡堵，给修井造成困难。后者，其管柱结构复杂，作业工序多，施工工作量大，影响了工作效率。

本实用新型之目的在于提供一种既能滤砂、沉砂，又能高效分离气液的井下三相分离器。

井下三相分离器包括中心管，套在中心管外的上外管和下外管，连接上、下外管的过滤接头，分别装在上、下外管顶端的上接头和下接头，固定在下接头上的死堵。中心管外壁上绕有螺旋式的导流筋，上外管侧壁上有进液孔，进液孔外套有筛管。

下外管的内径大于上外管的内径，上外管使气体从原油中析出，下外管使得油气分离，起到增压进油、排气的作用。

图1是本实用新型的结构示意图。

井下三相分离器由中心管2，套在中心管2外的上外管6、下外管8，螺纹固定在上外管6和中心管2顶端的上接头1和固定在下外管8底端的下接头9和连接上、下外管6、8的过渡接头7及装在下接头10上的死堵10组成。中心管2外壁螺旋地绕有导流筋4，且导流筋4与中心管2管壁焊为一体；上外管6上部周壁上开有均匀分布的进液孔3，在进液孔3外的上外管6上套有绕丝构成的筛管5，筛管5起滤砂作用。

过滤接头7上部制有内螺纹，下部制有外螺蚊，分别与上、下外管6、8连接，使得下外管8的内径大于上外管6的内径。

中心管2底端离下接头9的高度约为下外管8长度的1/3，可避免分离后的气体被吸入中心管2内。

下接头9与死堵10之间还可以接有尾管，用于沉积下来的砂。

本实用新型接于抽油泵的下端与其配套使用，其工作原理是这样的：当抽油泵的柱塞上行时，泵的固定凡尔打开，井内含气原油经绕丝的筛管5缝隙、进液孔3，被吸入上外管6内，此时，原油中的砂子被过滤；由于上外管6较细，与中心管2之间的间隙小，且有螺旋导流筋遮挡，含气原油在上外管6内高速旋转流动，气体从原油中析出，当析出的气体和脱气原油一并进入下外管8时，因下外管8内径大于上外管6内径，故其流速急剧降低，压力升高，中心管2的进油压力也增大，泵的充满程序提高，同时，因油比气的密度大，油在下外管8的下部积存，气在下外管8上部积存。当泵的柱塞下行时，泵的固定凡尔关闭，进入上外管6内的高速旋流原油在重力和惯性的作用下，继续下行一段时间，并压缩下外管8内的析出气体，管内压力升高，气体在压力的作用下，经导流筋4的螺旋通道上行，并从进液孔3、筛管5排入套管，气体在套管内继续上行并从井口上放出。

这里需要说明的是：由于下外管8的直径比泵筒直径大，内容积也就比泵筒容积大得多，因此，当泵的柱塞到达上死点时，脱气原油的液面位于中心管2进口之上，故析出的气体不会进入泵内。

显而易见，本实用新型利用筛管滤砂，靠泵的吸入作为油气分离的动力，通过泵的排出时间，将分离出的气排出，使得进油与排气交替进行，从而实现了井下砂、液、气分离。它有如下优点：

1、功能多，既可滤砂，又能分离气体，且减化了管柱结构，减少了作用工序，降低抽油成本。

2、先滤砂，再沉砂，可延长抽油泵的使用寿命。

3、施工工艺简单，易操作、使用、维修方便。

4、适应性强，可在出砂井、套变井中应用。