一种水平井快速采气装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种水平井快速采气装置，包括固定在套管内的封隔器以及固定筒，在套管的上端依次连接有预存腔体、汽水分离器和水池，喷淋头包括喷芯体以及喷壳体，喷壳体的端部设有喷流孔，在喷芯体一端设置内圆锥面，喷芯体另一端开有正对喷流孔的通孔，通孔内壁上安装有多个旋流叶片，在喷芯体中部设置有环形的对流槽。当气井内的气液两相混合物在井内压力的推动下开始上升，气液混合物进入到进气腔体内后经过内圆锥面对其进行体积压缩，进而提高气液混合物的流动速度，在气液混合物进入旋流腔体时，流体与旋流叶片相互接触，通过旋流叶片将流体带动旋转，最后利用旋转产生的离心力将气液混合物从喷流孔中甩出。

A rapid gas recovery device for horizontal well

The invention discloses a horizontal fast gas recovery device, including the packer is fixed on the casing seal and fixed in the casing tube, the upper end is connected with the stored chamber, separator and tank are sequentially, the spray head comprises a spray core and shell spray, the spray end of a shell body is provided with a jet hole, circular cone at set the end of the core body spray, spray core body and the other end is provided with a through hole on the jet hole, the inner wall of the through hole is provided with a plurality of vanes, a convection annular groove is arranged in the middle part of the spray core. When the pressure of gas-liquid two-phase mixture in gas wells in the well under the began to rise, gas-liquid mixture into the intake chamber after the cone volume compression, and then improve the flow velocity of gas-liquid mixture, the gas-liquid mixture enters the cyclone chamber, flow contact between the body and the rotary blade, the blade will drive the fluid flow the rotation of a gas-liquid mixture is thrown out from the jet hole by centrifugal force generated by the rotation of the.

【技术实现步骤摘要】
一种水平井快速采气装置
本专利技术涉及井下采气领域，具体是指一种水平井快速采气装置。
技术介绍
气井井底刚开始出现少量积液时井筒内的液体可以被气体利用自身的上升力带出井筒，气井还能正常生产，这时气井气流的最流流速称为气井携液临界流速，对应的气体流量称为气井携液临界流量；当井筒内气体的实际流速小于临界流速时，气流就不能将井内液体利用自身的上升力带出井口。而现有技术中，通常采用直射喷淋头，液体经过加压后获得较大的动能，经过喷淋头后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变，最后方便实现气液的两相分离；但是由于直射喷淋头中排出的水流具有表面张力，因此在液体转变为喷雾流的过程中，需不断向井下加压才能满足液体在喷射出时具有很高的速度与周围空气发生摩擦而分离雾化，然后井下的气压越高，采气时所面临的安全可靠度越低，极易引发安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水平井快速采气装置，达到提高采气安全可靠度的目的。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种水平井快速采气装置，包括固定在套管内的封隔器以及固定筒，在所述套管的上端依次连接有预存腔体、汽水分离器和水池，在所述固定筒上螺纹连接有喷淋头，所述喷淋头包括喷芯体以及套设在喷芯体外的喷壳体，喷壳体的端部设有喷流孔，在所述喷芯体一端设置内圆锥面，且所述内圆锥面与喷壳体的内壁形成进气腔体，喷芯体另一端开有正对喷流孔的通孔，通孔内壁上安装有多个旋流叶片，且通孔与喷芯体的内壁形成旋流腔体；还包括两个贯穿喷壳体以及喷芯体的气孔，在喷芯体中部设置有环形的对流槽，两个气孔对称设置在对流槽的两端，且所述气孔的出气端内径在沿喷芯体径向指向轴心的方向上递减。在对具有一定含水量的气井的开采过程中，套管置于地底的气层，通过封隔器将套管上端与其下端隔绝，向气井内注入压力推动封隔器打开使得套管上下端连通，而固定筒上安装喷淋头，在压力的压迫下井内的气液两相混合物则通过喷淋头喷射入预存腔体，且预存腔体与汽水分离器、水池依次连接，即气液混合物在被喷淋头喷射至预存腔体后直接由汽水分离器进行气液两相的分离，分离出的气体被排出至储气罐等收集装置，而分离出的水分则排至水池中；当气井内的气液两相混合物在井内压力的推动下开始上升，气液混合物进入到进气腔体内后经过内圆锥面对其进行体积压缩，进而提高气液混合物的流动速度，在气液混合物进入旋流腔体时，流体与旋流叶片相互接触，通过旋流叶片将流体带动旋转，最后利用旋转产生的离心力将气液混合物从喷流孔中甩出；当气液混合物的流量很小时，离心力大于液体表面张力时，由喷流孔中甩出的为尺寸较大的大液滴，此时液体直接分裂成液滴；当流量增大时，液体被旋转分裂成数量较多的丝状射流，液体的流态极不稳定，液体离开旋转叶片末端并由喷流孔喷出一段距离后，直接与空气发生摩擦作用而分离成小液滴，形成丝状分裂液滴，当流量继续增大时，液丝相互连接成液膜，随着液膜向外扩展成更薄的液膜，并以很高的速度与周围的空气发生摩擦而分离雾化，由薄膜状分裂成液滴，使得在喷流孔喷出雾状的气液混合物，同时在正常使用的工作压力下将气井内的气液两相抽取出，以方便后期的气液分离工序；其中在喷芯体中部开有环形的对流槽，向气孔注入空气，涌进的空气在气孔的末端压缩，即进一步增大空气的喷射速度，而气孔沿环形的对流槽对称设置，进而有两个气孔喷出的空气流相互对冲，且能在对流槽内进行一段时间的，旋流腔体内流动的气液混合物在对流槽所形成的圆柱环境下与空气混合，高速流动的空气与相对较低速度运动的气液混合物或是液膜相互产生震动、摩擦，使得液体破碎为细小的液体；然后再经过旋流叶片的离心加速迅速上升，方便气液快速的自主上升排出井外，同时达到提高采气安全可靠度的目的。所述喷芯体的端部设有环形凹槽，且所述旋流腔体通过圆孔与环形凹槽连通。环形凹槽与喷壳体的内壁之间形成环空，气液混合物在即将通过旋流叶片时经过圆孔进入到环空内，在一定程度上减弱了气液混合物在旋流腔体靠近其内壁部分的流层运动速度，避免气液混合物直接对旋流叶片造成冲击，防止旋流叶片局部受损后影响流体的旋转，提高喷流孔内气液混合物的雾化效果。还包括开设在喷壳体端部的扩散孔，所述扩散孔与喷流孔的出气端连通。由喷流孔射出的雾状液滴扩散范围较大，不利于井上作业对雾状液滴的收集，与喷流孔连通的扩散孔可对辐射喷出的雾状液滴进行收拢聚集，使之直接进入井上装置中的容纳腔中。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术的环形凹槽与喷壳体的内壁之间形成环空，气液混合物在即将通过旋流叶片时经过圆孔进入到环空内，在一定程度上减弱了气液混合物在旋流腔体靠近其内壁部分的流层运动速度，避免气液混合物直接对旋流叶片造成冲击，防止旋流叶片局部受损后影响流体的旋转，提高喷流孔内气液混合物的雾化效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图；图2为喷淋头的结构示意图；图3为喷壳体的结构示意图；图4为喷芯体的结构示意图；附图中标记及相应的零部件名称：1-喷壳体、2-进气腔体、3-内圆锥面、4-喷芯体、5-旋流腔体、6-环形凹槽、7-旋流叶片、8-喷流孔、9-扩散孔、10-对流槽、11-气孔、12-套管、13-固定筒、14-封隔器、15-气层、16-预存腔体、17-汽水分离器、18-水池。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1～4所示，本实施例包括固定在套管12内的封隔器14以及固定筒13，在所述套管12的上端依次连接有预存腔体16、汽水分离器17和水池18，在所述固定筒13上螺纹连接有喷淋头，其中所述喷淋头包括喷芯体4以及套设在喷芯体4外的喷壳体1，喷壳体1的端部设有喷流孔8，在所述喷芯体4一端设置内圆锥面3，且所述内圆锥面3与喷壳体1的内壁形成进气腔体2，喷芯体4另一端开有正对喷流孔8的通孔，通孔内壁上安装有多个旋流叶片7，且通孔与喷芯体4的内壁形成旋流腔体5；还包括两个贯穿喷壳体1以及喷芯体4的气孔11，在喷芯体4中部设置有环形的对流槽10，两个气孔11对称设置在对流槽10的两端，且所述气孔11的出气端内径在沿喷芯体4径向指向轴心的方向上递减。在对具有一定含水量的气井的开采过程中，套管12置于地底的气层，通过封隔器14将套管12上端与其下端隔绝，向气井内注入压力推动封隔器14打开使得套管12上下端连通，而固定筒13上安装喷淋头，在压力的压迫下井内的气液两相混合物则通过喷淋头喷射入预存腔体16，且预存腔体16与汽水分离器17、水池18依次连接，即气液混合物在被喷淋头喷射至预存腔体16后直接由汽水分离器17进行气液两相的分离，分离出的气体被排出至储气罐等收集装置，而分离出的水分则排至水池18中；当气井内的气液两相混合物在井内压力的推动下开始上升，气液混合物进入到进气腔体2内后经过内圆锥面3对其进行体积压缩，进而提高气液混合物的流动速度，在气液混合物进入旋流腔体5时，流体与旋流叶片7相互接触，通过旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井快速采气装置，包括固定在套管(12)内的封隔器(14)以及固定筒(13)，其特征在于：在所述套管(12)的上端依次连接有预存腔体(16)、汽水分离器(17)和水池(18)，在所述固定筒(13)上螺纹连接有喷淋头，所述喷淋头包括喷芯体(4)以及套设在喷芯体(4)外的喷壳体(1)，喷壳体(1)的端部设有喷流孔(8)，在所述喷芯体(4)一端设置内圆锥面(3)，且所述内圆锥面(3)与喷壳体(1)的内壁形成进气腔体(2)，喷芯体(4)另一端开有正对喷流孔(8)的通孔，通孔内壁上安装有多个旋流叶片(7)，且通孔与喷芯体(4)的内壁形成旋流腔体(5)；还包括两个贯穿喷壳体(1)以及喷芯体(4)的气孔(11)，在喷芯体(4)中部设置有环形的对流槽(10)，两个气孔(11)对称设置在对流槽(10)的两端，且所述气孔(11)的出气端内径在沿喷芯体(4)径向指向轴心的方向上递减；所述喷芯体(4)的端部设有环形凹槽(6)，且所述旋流腔体(5)通过圆孔与环形凹槽(6)连通；还包括开设在喷壳体(1)端部的扩散孔(9)，所述扩散孔(9)与喷流孔(8)的出气端连通。

【技术特征摘要】
1.一种水平井快速采气装置，包括固定在套管(12)内的封隔器(14)以及固定筒(13)，其特征在于：在所述套管(12)的上端依次连接有预存腔体(16)、汽水分离器(17)和水池(18)，在所述固定筒(13)上螺纹连接有喷淋头，所述喷淋头包括喷芯体(4)以及套设在喷芯体(4)外的喷壳体(1)，喷壳体(1)的端部设有喷流孔(8)，在所述喷芯体(4)一端设置内圆锥面(3)，且所述内圆锥面(3)与喷壳体(1)的内壁形成进气腔体(2)，喷芯体(4)另一端开有正对喷流孔(8)的通孔，通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，
申请(专利权)人：陈磊，
类型：发明
国别省市：四川,51