一种气-液-液二级旋流分离装置的制作方法

本发明属于油田开采领域，尤其涉及一种气-液-液二级旋流分离装置。

背景技术：

1、随着油田的不断开发与技术的不断创新,旋流器作为一种油水分离设备成功的应用于井下油水分离，并取得了一定的成效，但在某些选定的油井中，由于伴生气的影响，井下油水分离旋流器的分离效果受到制约，气相存在条件下会影响旋流器的分离效果，导致油相没能被完全分离，因此会很大程度降低旋流器油水分离效率；同时，由于伴生气率先被分离出来，气体的聚集会影响到举升装置的性能。目前，在气液旋流分离器领域的研究有很大进展，但多数气液旋流分离器结构复杂且不适用于井下狭小空间，专利文献cn1626770a公开了一种油井井下气液分离方法及多沉降杯等流型气锚，此装置利用多杯并联重力沉降的方式进行气液分离，当含气率较高时分离效果并不好，因此有必要提供一种适用于螺杆泵井的，气液比自适应式的气-液-液二级旋流分离装置。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于螺杆泵井的气液比自适应式的气-液-液二级旋流分离装置，利用气相、油相、水相间的密度差进行旋流分离，可在高含水油井内部含气变化工况下使用，将含有的气体有效分离且保证了后续油水分离效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种气-液-液二级旋流分离装置，包括一级气液分离调控模块和二级长底流管液-液分离模块，

4、一级气液分离调控模块用于分离混合液流中的气体；

5、二级长底流管液-液分离模块用于分离脱气后的混合液流中的水相和油相；

6、一级气液分离调控模块和二级长底流管液-液分离模块共用一个旋流分离装置外筒且分别位于旋流分离装置外筒的两端。

7、进一步地，旋流分离装置外筒的中部设置有第一凸台，第一凸台的一侧设置有进液孔，第一凸台的另一侧设置有多个沟槽通孔，旋流分离装置外筒靠近进液孔的一端设置有锥形凹槽，锥形凹槽的中部开设有第一通孔，旋流分离装置外筒的另一端设置有第一内螺纹。

8、进一步地，一级气液分离调控模块包括旋流分离装置外筒、第一螺旋增压流道、导锥滑道、滑动导锥、滑动导锥底座、多孔通道、滑动活塞；

9、导锥滑道的一端通过第一外螺纹与多孔通道螺纹连接，另一端通过第二外螺纹与滑动导锥底座螺纹连接；

10、滑动导锥与导锥滑道构成滑块滑轨结构，滑动导锥的底部成45度周向均匀开设有多个螺纹通孔，滑动导锥底座的外壁成45度周向均匀开设有多个滑口槽，螺纹通孔通过滑口销与滑口槽一一构成形锁合结构；

11、滑动导锥底座的中部内芯设置有与第二外螺纹匹配的第二内螺纹，第二内螺纹的一侧与导锥滑道螺纹连接，第二内螺纹的另一侧开设有锥形通孔，锥形通孔的外壁设有倒角；

12、多孔通道通过第一端开设的第三内螺纹与封盘螺纹连接，多孔通道的内部靠近第三内螺纹的一侧设置有第一漏斗形变径通孔，第一漏斗形变径通孔的底部开设有第四内螺纹，第四内螺纹与第一外螺纹相匹配，第四内螺纹远离第三内螺纹的一侧设置有沉头槽口，沉头槽口配套安装有气动弹簧，多孔通道的内壁开设有多个第一沟槽，相邻的第一沟槽之间开设有多个第二通孔；

13、滑动活塞的顶部圆周侧设置有第二凸台，第二凸台与第一沟槽一一对应并构成滑块滑轨结构，滑动活塞的轴心处开设有第三通孔，导锥滑道穿过第三通孔构成滑块滑轨结构；

14、第一螺旋增压流道包括螺纹区和光滑区，第一螺旋增压流道的光滑区与第一凸台的内壁过盈连接，多孔通道的第二端内壁设置有第三凸台，第三凸台与第一螺旋增压流道的光滑区过盈连接，多孔通道和第一螺旋增压流道分别固定连接于第一凸台的两侧。

15、进一步地，滑动导锥的内部设置有第一内沉凹槽，第一内沉凹槽内配套安装有弹簧顶座，滑动导锥底座的顶部设置有第二内沉凹槽，第二内沉凹槽内配套安装有弹簧底座，弹簧顶座设置有第一环形凸台；弹簧底座设置有第二环形凸台，第一环形凸台与第二环形凸台通过弹簧连接，弹簧顶座和弹簧底座均与导锥滑道构成滑块滑轨结构。

16、进一步地滑动活塞的顶部设置有第三内沉凹槽，第三内沉凹槽内配套设置有气动弹簧。

17、进一步地，一级气液分离调控模块还包括定位紧固销，定位紧固销包括底部外圈和多个销键，多个销键成圆周均匀分布于底部外圈的同一侧，销键与所述第一沟槽一一对应，配合定位滑动活塞，底部外圈与第一螺旋增压流道的光滑区的端面连接。

18、进一步地，二级长底流管液-液分离模块包括旋流分离装置外筒、封盘、二级油水旋流分离器、第二螺旋增压流道，第一封盖、第二封盖；

19、封盘的圆心处开设有通孔，通孔的内壁开设有第五内螺纹；

20、封盘的端面开设有多个沿圆周均匀分布的第四通孔，封盘的圆周面开设有第四外螺纹，第四外螺纹与多孔通道的第三内螺纹相匹配；

21、二级油水旋流分离器的第一端开设有第六内螺纹，第一封盖的圆周面开设有第五外螺纹，第六内螺纹与第五外螺纹相匹配；

22、二级油水旋流分离器的第一端沿圆周面开设有多个第五通孔；

23、二级油水旋流分离器的腔体的中部设置有第二漏斗形变径通孔，二级油水旋流分离器的外壁的中部设置有锥面，锥面的截面积较小的一端设置有凸台，凸台地圆周面开设有第三外螺纹，第三外螺纹与第五内螺纹相匹配；

24、二级油水旋流分离器的第二端为底流管，底流管的第一端与第三外螺纹处的凸台固定连接，底流管的外壁与导锥滑道的内壁环空形成导液流道。

25、第二螺旋增压流道包括螺纹区和光滑区，第一封盖的中芯开设有第六通孔，第二封盖的中芯开有设第七通孔，第二螺旋增压流道的光滑区穿过第六通孔和第七通孔与第一封盖和第二封盖连接；

26、第一封盖的圆周面开设有第六外螺纹，第六外螺纹与二级油水旋流分离器的第六内螺纹相匹配；

27、第二封盖的圆周面开设有第七外螺纹，第七外螺纹与旋流分离装置外筒的第一内螺纹相匹配。

28、进一步地，第五内螺纹的两侧对称开设有两个第一紧固槽。

29、进一步地，二级油水旋流分离器的底流管的第二端穿过第一通孔，二级油水旋流分离器的底流管的外壁与第一通孔的内壁的接触面开设有三个第二沟槽，第二沟槽内配套安装有密封止动胶圈，底流管与第一通孔通过密封止动胶圈构成密封防松连接。

30、进一步地，第二螺旋增压流道的光滑区与第六通孔和第七通孔的接触面分别开设有三道第三沟槽，第三沟槽内配套安装有密封止动胶圈，第二螺旋增压流道的光滑区与第一封盖及第二封盖通过密封止动胶圈构成密封防松连接。

31、进一步地，第六通孔的两侧对称开设有两个第二紧固槽。

32、进一步地，第七通孔的两侧对称开设有两个第三紧固槽。

33、本发明的技术效果和优点：

34、本发明通过将油管与套管间的混合多相介质经进液孔引入一级气液分离调控模块进行一级气相分离，气相经第一螺旋增压流道与导锥滑道环空排出，脱气混合液经切导液流道、第四通孔和第五通孔进入二级油水旋流分离器发生二级液相分离，轻质的油相沿溢流管流出被举升至地面，其余液相经过底流回注到地下完成整个工艺流程，相比常规的导锥式旋流分离器，本发明的滑动导锥能够自由延导锥滑道滑动来自适应井下含气量改变，从而提供足够的举升力，而滑动活塞紧密配合滑动导锥，进一步保障气相的充分分离；

35、本发明的气-液-液二级旋流分离装置同时可防止井下来液倒灌，减少能耗，节约成本；

36、本发明的气-液-液二级旋流分离装置解决了油井含气对井下油水分离产生的分离效率低下的问题，使足量的油相被举升至地面，避免了无用功的损耗，符合井下实际需求且具有很强的使用价值。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。