【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气开采，特别涉及一种超音速耦合激波振荡的雾化排水装置。
技术介绍
1、在天然气开采过程中，井底压力和天然气流速随开采时间逐步降低，使得气藏产出水或凝析液不能随气流排出，而形成“气井积液”现象，影响了天然气开采的效率和产量，严重时导致气井停产。为此，需要开发可靠性高、效率好、经济性强的排水采气新方法和新技术。
2、目前，针对井底积液的主要包括气动法、机械法和物理化学法三大类排水采气方法，其中井底节流器属于一种气动排水采气装置，利用气动加速提升天然气在井底的流速和动能，用于克服低流速对气液两相流工质携带能力的不足。
3、现有技术中较为先进的节流器排水采气装置通过超声速气嘴和气流实现超声速加速，能够将气井积液超声速雾化作用，从而提高排水采气效率，但是仅通过超声速气嘴和气流对积液实现超声速加速仍具有一定的局限性，雾化效率仍有较高的提升空间。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供了一种超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，用以解决现有技术中超声速雾化节流器存在的雾化效率相对较差的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种超音速耦合激波振荡的雾化排水装置包括中心管、连接套、伸缩套筒、喷嘴连接头和喷嘴；
3、所述中心管的内部开设有导流道、所述中心管的两端分别开设有进口和出口；
4、所述连接套套接安装于所述中心管开设所述进口的一端；
5、所述伸缩套筒套接安装于所述中心管开
6、所述喷嘴连接头安装于所述伸缩套筒中并与所述中心管的出口连接；
7、所述喷嘴设置于所述喷嘴连接头远离所述中心管的一端；
8、其中，所述中心管在所述导流道中设置有激波结构；
9、所述激波结构至少包括一个激波沿和一个与所述激波沿间隔设置的激波槽；
10、所述激波结构与所述导流道靠近所述连接套的一端间隔设置。
11、该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置在使用时，井底高压低速气流经过加速后经由连接套并从中心管的进口流入，在中心管中气流动的速度不断被提高，当气流即将到达喷嘴时，气流速度变被提升到临界状态-即当地声速，由于喷嘴的截面减小使得气流膨胀，气流被加速达到超声速状态，超声速气流在喷嘴中不断被加速并最终喷出气嘴，天然气中的气液两项混合物由于受到超声速喷流的携带和剪切作用，液相工质的粒径进一步被破碎减小，从而实现了超声速雾化作用，雾化之后的气液两相混合物经过管道举升至井口排出，最终实现排水采气目的。
12、而且，由于中心管在导流道中至少设置有一个激波结构，当气流流入激波结构时，会依次经由激波沿、激波槽，并“撞击”产生激波湍流，从而使天然气中的气液两项混合物能够在激波结构中初步地被剪切破碎，进而使该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置能够具有更高的雾化效率。
13、在一种可能的设计中，所述激波沿为朝向所述中心管内管壁凸起的环状沿；
14、所述激波槽为朝向所述中心管内管壁凹陷的环状槽。
15、这样当气流沿中心管移动时，靠近中心管内管壁的气流便能够更充分的“撞击”到激波沿或激波槽从而产生更多的激波湍流，使天然气中的气液两项混合物能够更充分的剪切破碎。
16、在一种可能的设计中，所述激波结构包括多个所述激波沿和多个所述激波槽；
17、多个所述激波沿与多个所述激波槽等距间隔交错设置。
18、这样当高速气流进入到激波结构后会与多个激波沿和多个激波槽进行多次碰撞，从而使高速气流在激波结构能够产生更多的激波湍流。
19、这样当高速气流进入到激波结构后会与多个激波沿和多个激波槽进行多次碰撞，从而使高速气流在激波结构能够产生更多的激波湍流。
20、在一种可能的设计中，所述激波结构与所述中心管的进口的间距记为l1，且l1≥40mm。
21、这样当气流从中心管的进口流入后，会在中心管的导流道中进行初步的稳定、加速流动，使即将流入激波结构中的气流的初始速度较为快速且稳定。
22、在一种可能的设计中，所述激波沿与所述激波槽的间距记为l2，且l2≥5mm。
23、将激波沿与激波槽间限定为至少5mm，这样能够确保气流在激波结构中能够有足够的时间来产生激波湍流。
24、在一种可能的设计中，所述激波沿的高度及所述激波槽的深度记为l3，且l3≥3mm。
25、将激波沿的高度及激波槽深度限定为至少3mm，这样能够确保气流在激波结构中能够产生足够强的激波湍流。
26、在一种可能的设计中，所述中心管的外周部设置有卡瓦座；
27、所述卡瓦座上安装有卡瓦；
28、所述中心管和所述卡瓦共同安装有固定环，所述卡瓦的一侧抵触在中心管的一侧。
29、这样该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置安装于油管时，能够稳定的安装固定、对油管中的高压具有更好的耐受性能。
30、在一种可能的设计中，所述中心管的外周部设置有相互间隔的上密封胶筒、下密封胶筒；
31、所述中心管的外周部在所述上密封胶筒与所述下密封胶筒之间还设置有两个密封槽，两个密封槽内均安装有环形密封圈；
32、两个所述环形密封圈分别抵触于所述上密封胶筒、所述下密封胶筒相互靠近的两侧。
33、这样能够确保该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置具有优异的密封性能，而且通过卡瓦、上密封胶筒和下密封胶筒之间的配合，还能够解决该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置打捞阻力大、打捞成功率低的问题。
34、在一种可能的设计中，所述伸缩套筒的外周部还套设有承托筒和导向套；
35、所述承托筒内固定有四孔环，所述承托筒的内部螺纹套接有调节螺母；
36、所述承托筒通过所述调节螺母与所述导向套连接。
37、这样可以通过转动调节螺母来调节承托筒与导向套之间的相对位置，从而方便举升。
38、在一种可能的设计中，所述中心管中还设置拉断杆，所述拉断杆和所述中心管上共同贯穿设有剪断销，且所述拉断杆的一端延伸至所述喷嘴连接头中。
39、这样在超音速耦合激波振荡的雾化排水装置安装完成后，通过拉断杆进行密封胶筒回收，便于再次利用。
40、本专利技术的有益效果是：本专利技术的超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，由于中心管在导流道中至少设置有一个激波结构，当气流流入激波结构时，会依次经由激波沿、激波槽，并“撞击”产生激波湍流，从而使天然气中的气液两项混合物能够在激波结构中初步地被剪切破碎，进而使该超音速耦合激波振荡的雾化排水装置能够具有更高的雾化效率。
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1.一种超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，包括中心管(1)、连接套(2)、伸缩套筒(3)、喷嘴连接头(4)和喷嘴(5)：
2.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)为朝向中心管(1)内管壁凸起的环状沿；激波槽(13)为朝向中心管(1)内管壁凹陷的环状槽。
3.根据权利要求2所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)与激波槽(13)等距间隔交错设置。
4.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波结构与中心管(1)的进口的间距记为L1，且L1≥40mm。
5.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)与激波槽(13)的间距记为L2，且L2≥5mm。
6.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)的高度及激波槽(13)的深度记为L3，且L3≥3mm。
7.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述中
8.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述中心管(1)的外周部设置有相互间隔的上密封胶筒、下密封胶筒；中心管(1)的外周部在上密封胶筒与下密封胶筒之间还设置有两个密封槽，两个密封槽内均安装有环形密封圈(7)，两个环形密封圈(7)分别抵触于上密封胶筒、下密封胶筒相互靠近的两侧。
9.根据权利要求8所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述伸缩套筒(3)的外周部还套设有承托筒(8)和导向套，承托筒(8)内固定有四孔环，承托筒(8)的内部螺纹套接有调节螺母(81)，承托筒(8)通过调节螺母(81)与导向套连接。
10.根据权利要求1所述的超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述中心管(1)中还设置拉断杆(9)，拉断杆(9)和中心管(1)上共同贯穿设有剪断销，且拉断杆(9)的一端延伸至喷嘴连接头(4)中。
...【技术特征摘要】
1.一种超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，包括中心管(1)、连接套(2)、伸缩套筒(3)、喷嘴连接头(4)和喷嘴(5)：
2.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)为朝向中心管(1)内管壁凸起的环状沿；激波槽(13)为朝向中心管(1)内管壁凹陷的环状槽。
3.根据权利要求2所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)与激波槽(13)等距间隔交错设置。
4.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波结构与中心管(1)的进口的间距记为l1，且l1≥40mm。
5.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)与激波槽(13)的间距记为l2，且l2≥5mm。
6.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡的雾化排水装置，其特征在于，所述激波沿(12)的高度及激波槽(13)的深度记为l3，且l3≥3mm。
7.根据权利要求1所述超音速耦合激波振荡...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱晓宁，刘学敏，李东林，鲍作帆，陈天应，王云云，高秀丽，马洪钟，于志强，陈世春，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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