管式泵多功能沉砂固定油气分离装置

260 编辑：中冶有色技术网来源：西安山川石油科技有限责任公司

2023-11-28 13:28:03

权利要求书： 1.一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述管式泵多功能沉砂固定油气分离装置设置有油气分离机构、防砂沉淀机构、油管接箍及油管短节；所述油管接箍及油管短节将油气分离机构与防砂沉淀机构连接在一起，并通过密封螺纹进行密封。

2.如权利要求1所述的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述油气分离机构设置有接箍，所述接箍通过螺纹与眼管连接，所述油气分离机构设置有螺旋中心管，所述螺旋中心管通过螺纹与压紧螺母连接，所述压紧螺母通过螺纹连接有凡尔座压紧并限位，所述压紧螺母与油气分离接头螺纹连接。

3.如权利要求2所述的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述油气分离接头的盲孔空腔内游动放置有凡尔球，凡尔球与凡尔座密封面相匹配，所述眼管与油气分离接头通过上接头连接。

4.如权利要求1所述的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述防砂沉淀机构设置有进液接头，所述进液接头上通过螺纹安装有第一密封圈，所述进液接头与外管的一端连接，所述第一密封圈与外管的内部密封面匹配，所述进液接头与过油管的一端通过螺纹连接，所述过油管另一端通过螺纹与下固定阀罩连接，所述过油管将第一固定凡尔座压紧并限位于下固定阀罩内。

5.如权利要求4所述的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述下固定阀罩内腔中游动放置有第一固定凡尔球，所述第一固定凡尔球与第一固定凡尔座密封面相匹配，所述下固定阀罩通过螺纹与上固定阀罩连接，所述下固定阀罩将第二固定凡尔座压紧并限位于上固定阀罩内，所述上固定阀罩内腔中游动放置有第二固定凡尔球。

6.如权利要求5所述的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，其特征在于，所述第二固定凡尔球与第二固定凡尔座密封面相匹配，所述防砂沉淀机构设置有出液接头，所述出液接头上安装有第二密封圈，所述出液接头通过螺纹与外管的另一端连接。

说明书：一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置技术领域[0001] 本实用新型属于原油开采技术领域，尤其涉及一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置。

背景技术[0002] 目前，在原油开采过程中，抽油泵作为最重要的作业元件，其泵效的高低直接影响原油开采的效率及成本，如何提高抽油泵的泵效也是原油开采工艺中经常讨论的技术问

题。经各大油田多年的研究及实际应用发现，影响抽油泵泵效的原因是多种多样的，但主要

影响原因也较为突出，其中就包括了原油中含有的气体对抽油泵部件的腐蚀、憋压，抽油泵

内进入的砂砾杂物对抽油泵的磨损等。因此，有效进行防气、防砂，是提高抽油泵泵效的有

效途径之一。

[0003] 但就目前业内常用的防气防砂技术来看，均存在着作用单一，排气及防砂效果差，使用寿命短等缺点。

实用新型内容

[0004] 为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置。

[0005] 本实用新型是这样实现的，一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，所述管式泵多功能沉砂固定油气分离装置设置有油气分离机构、防砂沉淀机构、油管接箍及油管短

节；所述油管接箍及油管短节将油气分离机构与防砂沉淀机构连接在一起，并通过密封螺

纹进行密封。

[0006] 进一步，所述油气分离机构设置有接箍，所述接箍通过螺纹与眼管连接，所述油气分离机构设置有螺旋中心管，所述螺旋中心管通过螺纹与压紧螺母连接，所述压紧螺母通

过螺纹连接有凡尔座压紧并限位，所述压紧螺母与油气分离接头螺纹连接。

[0007] 进一步，所述油气分离接头的盲孔空腔内游动放置有凡尔球，凡尔球与凡尔座密封面相匹配，所述眼管与油气分离接头通过上接头连接。

[0008] 进一步，所述防砂沉淀机构设置有进液接头，所述进液接头上通过螺纹安装有第一密封圈，所述进液接头与外管的一端连接，所述第一密封圈与外管的内部密封面匹配，所

述进液接头与过油管的一端通过螺纹连接，所述过油管另一端通过螺纹与下固定阀罩连

接，所述过油管将第一固定凡尔座压紧并限位于下固定阀罩内。

[0009] 进一步，所述下固定阀罩内腔中游动放置有第一固定凡尔球，所述第一固定凡尔球与第一固定凡尔座密封面相匹配，所述下固定阀罩通过螺纹与上固定阀罩连接，所述下

固定阀罩将第二固定凡尔座压紧并限位于上固定阀罩内，所述上固定阀罩内腔中游动放置

有第二固定凡尔球。

[0010] 进一步，所述第二固定凡尔球与第二固定凡尔座密封面相匹配，所述防砂沉淀机构设置有出液接头，所述出液接头上安装有第二密封圈，所述出液接头通过螺纹与外管的

另一端连接。

[0011] 结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：[0012] 本实用新型安装于抽油泵以下，筛管及尾管以上，当油液经过油气分离机构中的眼管、螺旋中心管及油气分离接头，使油液中的气体被排至装置外的套管内，逐步排出井

口，同时对砂砾等杂物进行初步过滤，再将油液经过油气分离接头输送至油管短节内进行

稳流扩容后，流入防砂沉淀机构内进行二次过滤沉淀，在两级固定凡尔和固定阀罩的作用

下，砂砾及杂质沉积于外管的环形空间内，同时过油管设置为腰鼓型结构，环形空间储量

大，设备使用时间长，同时本装置还可代替双固定凡尔总成进行工作，性能全面，使用实际

长，特别适用于含砂、含气量大的油井。

附图说明[0013] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于

本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的

附图。

[0014] 图1是本实用新型实施例提供的管式泵多功能沉砂固定油气分离装置结构示意图。

[0015] 图2是本实用新型实施例提供的油气分离机构结构示意图。[0016] 图3是本实用新型实施例提供的防砂沉淀机构结构示意图。[0017] 图中为：1、接箍；2、眼管；3、螺旋中心管；4、上接头；5、压紧螺母；6、凡尔座；7、凡尔球；8、油气分离接头；9、进液接头；10、第一密封圈；11、外管；12、过油管；13、下固定阀罩；14、第一固定凡尔座；15、第一固定凡尔球；16、第二固定凡尔座；17、第二固定凡尔座；18、上固定阀罩；19、第二密封圈；20、出液接头；21、油管接箍；22、油管短节。

具体实施方式[0018] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用

新型，并不用于限定本实用新型。

[0019] 针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种管式泵多功能沉砂固定油气分离装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

[0020] 如图1至图3所示，管式泵多功能沉砂固定油气分离装置设置有油气分离机构、防砂沉淀机构、油管接箍21及油管短节22。

[0021] 油气分离机构设置有接箍1，所述接箍1通过螺纹与眼管2连接，所述油气分离机构设置有螺旋中心管3，所述螺旋中心管3通过螺纹与压紧螺母5连接，所述压紧螺母5通过螺

纹连接有凡尔座6压紧并限位，所述压紧螺母5与油气分离接头8螺纹连接，油气分离接头8

的盲孔空腔内游动放置有凡尔球7，凡尔球7与凡尔座6密封面相匹配，所述眼管2与油气分

离接头8通过上接头4连接。

[0022] 防砂沉淀机构设置有进液接头9，所述进液接头9上通过螺纹安装有第一密封圈10，所述进液接头9与外管11的一端连接，所述第一密封圈10与外管11的内部密封面匹配，

所述进液接头9与过油管12的一端通过螺纹连接，所述过油管12另一端通过螺纹与下固定

阀罩13连接，所述过油管12将第一固定凡尔座14压紧并限位于下固定阀罩13内，所述下固

定阀罩13内腔中游动放置有第一固定凡尔球15，所述第一固定凡尔球15与第一固定凡尔座

14密封面相匹配，所述下固定阀罩13通过螺纹与上固定阀罩18连接，所述下固定阀罩13将

第二固定凡尔座16压紧并限位于上固定阀罩18内，所述上固定阀罩18内腔中游动放置有第

二固定凡尔球17，所述第二固定凡尔球17与第二固定凡尔座16密封面相匹配，所述防砂沉

淀机构设置有出液接头20，所述出液接头20上安装有第二密封圈19，所述出液接头20通过

螺纹与外管11的另一端连接。

[0023] 油管接箍21及油管短节22将油气分离机构与防砂沉淀机构连接在一起，并通过密封螺纹进行密封。

[0024] 油气分离机构作用原理：使用时，接箍1为井下油液的进端，在抽油机上冲程提取及井下压力的共同作用下，井下油液进入装置时的压力可达25MPa，由于螺旋中心管3圆周

上的螺旋翅片的存在，使油液经过时呈高速旋流的状态，此时油液在离心力的作用下，质量

较重的部分，如油液、砂砾、杂质等，将沿着旋流的外围即紧贴眼管2的管壁向上运动，由于

眼管2的管壁上设置有若干眼孔，油液中的砂砾、杂质在通过这些眼孔时将被甩至装置外，

再次落入井底；不可避免的，部分油液也会以同样的方式甩至装置外，并流入井底进行下一

次抽提循环；同时若沿管壁向上运动的油液中仍含有气泡或气体，同样在眼管2的眼孔作用

下，粉碎气泡并将气体排至装置外；同样的，在离心力的作用下，质量较轻的部分，如气体、

气泡等，将沿着旋流的内围即紧贴螺旋中心管3的空心管外壁向上运动，由于螺旋中心管3

所设置管体为空心管，且此空心管上设置有若干小孔，油液中的气体、气孔在经过这些小孔

时，不可避免的进入于空心管内，并逐步进行汇聚、增压；当汇聚的气量及压力达到一定量，

原本坐落于凡尔座6上的凡尔球7将被气体及其气压顶起，凡尔球6与凡尔座7形成的密封面

失效，气体汇入油气分离接头8的盲孔空腔内，并由于油气分离接头8上设置有若干45度斜

角的通孔，联通油气分离接头8的盲孔内腔及装置外部，并将盲孔空腔内的气体排出于装置

外；同时，油气分离接头8上还设置有若干垂直向上的直通孔，使得装置内油液顺利通过，并

经过油气分离接头8的出口端，进入下一阶段；

[0025] 另外，油气分离接头8上的45度斜孔与直孔形成交互制作，并互相未联通，以保证达到良好的油气分离效果；同时，本实用新型对油气分离机构的安装数量并未限制，即本产

品可安装多级油气分离机构，若安装两级以上油气分离机构，并将螺旋中心管3的螺旋翅片

的旋向分别设置为左旋和右旋，油气分离效果更佳。

[0026] 防砂沉淀机构作用原理：使用时，抽油杆上冲程时，油液经过进液接头9进入过油管12内，并在压力的作用下逐步解封第一固定凡尔球15与第二固定凡尔球17，通过下固定

阀罩13与上固定阀罩18，并由上固定阀罩18的侧孔流出，由于上固定阀罩18的出液孔位于

侧端，油液及砂砾等杂物必先流入于外管11的环形空间内，在流体运动中较重质量的砂砾

及杂物将进行沉淀和堆积，油液经出液接头20流向井下抽油工艺管柱中；抽油杆下冲程时，

同时第一固定凡尔和第二固定凡尔的存在，达到单向密封效果，使残余油液无法进入过油

管12，即无法二次流入井底，以保证抽油效率；由于上固定阀罩18的伞状结构，油液及杂质

将顺流进外管11的环形空间内，杂质进行二次沉淀堆积；同时如在修井作业或下泵过程中，

井口内落入的杂物杂质也可被堆积与外管11的环形空间内，达到防砂及沉淀效果。

[0027] 另外，本装置过油管12在保证连接强度及过油量的同时，采用腰鼓型外形结构，以保证与外管11之间形成较大环形空间，增加沉砂量，延长使用寿命；

[0028] 油管接箍21及油管短节22：油管接箍21与油管短节22的主要作用为将油气分离机构与防砂沉淀机构连接为一体，并通过密封螺纹进行密封；同时油管22还具有扩容作用，使

得从油气分离接头8中流出的油液进行一次稳流和汇聚，更便于流入防砂沉淀机构内。

[0029] 本实用新型所具备的优点及积极效果为：[0030] 本装置安装于抽油泵以下，筛管及尾管以上，当油液经过油气分离机构中的眼管2、螺旋中心管3及油气分离接头8，使油液中的气体被排至装置外的套管内，逐步排出井口，

同时对砂砾等杂物进行初步过滤，再将油液经过油气分离接头8输送至油管短节22内进行

稳流扩容后，流入防砂沉淀机构内进行二次过滤沉淀，在两级固定凡尔和固定阀罩的作用

下，砂砾及杂质沉积于外管11的环形空间内，同时过油管12设置为腰鼓型结构，环形空间储

量大，设备使用时间长，同时本装置还可代替双固定凡尔总成进行工作，性能全面，使用实

际长，特别适用于含砂、含气量大的油井。

[0031] 在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是

指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能

理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0032] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型

的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范

围之内。