專利名稱：氣水分離回注器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種氣水分離回注器，尤其有關(guān)于一種煤層氣井用的氣水分離 回注器。
背景技術(shù)：
在國(guó)際能源局勢(shì)日趨緊張的情況下，作為一種優(yōu)質(zhì)高效、清潔的能源，煤層氣的大 規(guī)模開(kāi)發(fā)利用前景誘人?，F(xiàn)有煤層氣的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中，大多采用垂直井或定向井技術(shù)來(lái)開(kāi)采 原屬儲(chǔ)層中的煤層氣資源，具體是從地面鉆井到目標(biāo)煤層，使井中附近煤層中主要吸附在 煤基質(zhì)顆粒的表面、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的煤層氣，通過(guò)自然壓力差或 主要通過(guò)人工排采對(duì)煤層段制造壓差而使煤層段氣、水直接流向井筒內(nèi)而被抽取。對(duì)煤層 段制造壓差通常采用排水降壓法，將煤層中的液體排出，使儲(chǔ)層的壓力降低到臨界解吸壓 力以下，煤層氣便從煤層質(zhì)微孔隙內(nèi)表面解吸出來(lái)。但是，現(xiàn)有部分井煤層為弱含水層，煤層中的產(chǎn)水量較低，當(dāng)通過(guò)泵體對(duì)煤層中的 液體進(jìn)行抽吸時(shí)，液體在生產(chǎn)管柱內(nèi)的流速較慢，其攜帶煤粉的能力較差，容易導(dǎo)致液體中 的煤粉沉淀于泵筒及固定凡爾球周圍而形成卡泵的現(xiàn)象；另外，煤層生產(chǎn)初期供液能力強(qiáng)， 隨著抽排時(shí)間的延長(zhǎng)，儲(chǔ)層供水量逐漸降低，井下液體中的煤粉比重越來(lái)越大，井下液體粘 度也會(huì)增大，不利于向外排水并對(duì)泵體運(yùn)行的暢通造成影響甚至卡泵損壞。一旦出現(xiàn)卡泵 或泵體損壞，就無(wú)法繼續(xù)開(kāi)采，需要?jiǎng)佑镁伦鳂I(yè)設(shè)備進(jìn)行修井檢泵處理，每次檢修都需要 耗費(fèi)大量資金，一次費(fèi)用就高達(dá)五萬(wàn)元，增加了生產(chǎn)成本。更嚴(yán)重的是，由于停止開(kāi)采煤層 氣，將導(dǎo)致井底液面恢復(fù)，煤層壓力升高，如果高于煤層解析壓力煤層氣將不再解吸，在檢 修完畢后，對(duì)煤層繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，又需要再次對(duì)煤層進(jìn)行排水降壓的工作，不僅延誤工 期，而且煤層在反復(fù)升壓、降壓的過(guò)程中，很容易受到傷害，不利于煤層氣的持續(xù)開(kāi)采。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種氣水分離回注器，該回注器可以將從煤層中抽取的 混合液體進(jìn)行氣水分離，并將分離后的液體回注至井內(nèi)形成大排量循環(huán)系統(tǒng)，提高煤層中 的含水量，加快液體流速及其對(duì)煤粉的攜帶能力，避免因煤粉沉積所導(dǎo)致的卡泵現(xiàn)象的發(fā) 生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤層氣的持續(xù)采集，同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供一種氣水分離回注器，所述回注器包括罐體，其內(nèi)具有容置空間，所述罐體的上部設(shè)有混合液注入口，所述罐體的中部設(shè) 有液體回注口，所述罐體的頂部設(shè)有排氣口，所述罐體的底部設(shè)有排污口 ；分離部件，固定設(shè)置在所述容置空間中，并位于所述混合液注入口與液體回注口 之間，所述分離部件與所述罐體的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有通道。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述排氣口處設(shè)置有排氣閥門。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述排污口處設(shè)置有排污閥門。[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述容置空間內(nèi)固定有連接架，所述分離部件固定連接在 所述連接架上，所述混合液注入口深入所述容置空間，并位于所述連接架的正上方。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述罐體的中部設(shè)有液體排出口，所述液體排出口的外側(cè) 端分為兩個(gè)出口，一個(gè)出口作為所述液體回注口，另一個(gè)出口作為產(chǎn)水出口連接排水池。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合液注入口、所述液體排出口及所述液體回注口處 分別設(shè)置有入口閥門、外排閥門及回注閥門。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分離部件呈圓錐傘狀。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述罐體的底部設(shè)置有底座。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述罐體上設(shè)置有安全泄壓閥。本實(shí)用新型的氣水分離回注器的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是一、本實(shí)用新型的氣水分離回注器，可對(duì)從煤層中抽取的混合液體進(jìn)行氣水分離， 確保排放水雜質(zhì)含量達(dá)標(biāo)；另外，該回注器具有與井筒連通的液體回注口，當(dāng)混合液體通過(guò) 該氣水分離回注器進(jìn)行分離后，分離后的液體可通過(guò)該液體回注口流入井內(nèi)，回注器與井 筒形成大排量的循環(huán)通道，補(bǔ)充井筒內(nèi)水量，可提高抽排強(qiáng)度，提高了混合液體在生產(chǎn)管道 內(nèi)的流速及其對(duì)煤粉的攜帶能力，避免因煤粉沉淀導(dǎo)致的卡泵現(xiàn)象的發(fā)生，減少或無(wú)需進(jìn) 行因煤粉卡泵導(dǎo)致的修井作業(yè)，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)煤層氣得以持續(xù)生產(chǎn)， 不僅提高了生產(chǎn)效率，還可避免因井下維修導(dǎo)致的煤層重復(fù)升壓、降壓的過(guò)程，保護(hù)煤層不 受傷害。二、本實(shí)用新型的氣水分離回注器，在回注器的容置空間內(nèi)設(shè)有分離部件，分離部 件大體呈圓錐傘狀結(jié)構(gòu)，混合液注入口位于分離部件的上方，當(dāng)混合液體流入該回注器內(nèi) 時(shí)，混合液體可沿圓錐形分離部件的上表面自頂部向下分散流動(dòng)，混合液體被充分的散開(kāi)， 便于氣水分離；另外，分離部件與回注器的容置空間側(cè)壁之間設(shè)有通道，混合液體順著該通 道一點(diǎn)一點(diǎn)貼靠著容置空間的側(cè)壁流入底部，可防止因混合液體的大排量流進(jìn)導(dǎo)致的液體 翻騰影響分離效果。三、本實(shí)用新型的氣水分離回注器，該回注器還設(shè)置有排液口，當(dāng)煤層中的含水量 足夠多時(shí)，通過(guò)控制回注閥門，關(guān)閉液體回注口，并開(kāi)啟外排閥門，使分離后的液體通過(guò)液 體排出口排出回注器外；當(dāng)煤層處于缺水狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉外排閥門，開(kāi)啟回注閥門，使分離后 的液體自回注口回注至井內(nèi)。四、本實(shí)用新型的氣水分離回注器，井筒與回注器形成一個(gè)密閉循環(huán)系統(tǒng)，分離后 的液體回注無(wú)需其它輔助設(shè)備進(jìn)行泵注或升壓，通過(guò)井筒內(nèi)的泵體的提液能力自動(dòng)升壓， 當(dāng)回注器內(nèi)的壓力大于井筒內(nèi)的壓力時(shí)，打開(kāi)回注閥門即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回注，通過(guò)調(diào)整回注 閥門及外排閥門的開(kāi)啟量即可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下回注量的控制。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型的氣水分離回注器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種氣水分離回注器，所述回注器包括罐體1和分離 部件2。罐體1內(nèi)具有容置空間11，所述罐體1的上部設(shè)有混合液注入口 12，所述罐體1的 中部設(shè)有液體回注口 13，所述罐體1的頂部設(shè)有排氣口 14，所述罐體1的底部設(shè)有排污口 15 ；分離部件2固定設(shè)置在所述容置空間11中，并位于所述混合液注入口 12與液體回注口 13之間，所述分離部件2與所述罐體1的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有通道3。本實(shí)用新型在使用時(shí)，該氣水分離回注器的混合液注入口 12與井筒的生產(chǎn)液體 出口相連，接收來(lái)自煤層氣井中的夾帶有氣體、液體、固體雜質(zhì)的混合液，該混合液經(jīng)混合 液注入口 12流入容置空間11內(nèi)，經(jīng)分離部件2的分離，在重力的作用下，氣體聚集在容置 空間11的上部111，液體和固體雜質(zhì)則從分離部件2與罐體1內(nèi)側(cè)壁之間的通道3向下落， 液體分布在容置空間11的中部112，固體雜質(zhì)沉淀于容置空間11的底部113。分離后的氣 體經(jīng)排氣口 14排出回注器外并可被采集；液體經(jīng)液體回注口 13流出該氣體分離回注器，并 流入井筒中；固體雜質(zhì)通過(guò)排污口 15排出回注器。其中，罐體1可大體呈圓柱體狀，內(nèi)部中 空，分離部件2與罐體1的內(nèi)側(cè)壁之間形成有通道3寬度大約可在1. 5 2. Ocm之間，只要 使分離部件2能牢固地連接在罐體1內(nèi)，又不影響液體和固體雜質(zhì)通過(guò)通道3下落到罐體 1的中部和下部。本實(shí)用新型的氣水分離回注器可對(duì)從煤層中抽取的混合液體進(jìn)行氣水分離，確保 排放水雜質(zhì)含量達(dá)標(biāo)；另外，該回注器具有與井筒連通的液體回注口 13，當(dāng)混合液體通過(guò) 該氣水分離回注器進(jìn)行分離后，分離后的液體可通過(guò)該液體回注口 13流入井內(nèi)，回注器與 井筒形成大排量的循環(huán)通道，補(bǔ)充井筒內(nèi)水量，可提高抽排強(qiáng)度，提高了混合液在生產(chǎn)管道 內(nèi)的流速及其對(duì)煤粉的攜帶能力，避免因煤粉沉淀導(dǎo)致的卡泵現(xiàn)象的發(fā)生，減少或無(wú)需進(jìn) 行因煤粉卡泵導(dǎo)致的修井作業(yè)，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)煤層氣得以持續(xù)生產(chǎn)， 不僅提高了生產(chǎn)效率，還可避免因井下維修導(dǎo)致的煤層重復(fù)升壓、降壓的過(guò)程，保護(hù)煤層不 受傷害。另外，井筒與該回注器形成的密閉循環(huán)系統(tǒng)，可使回注器內(nèi)經(jīng)分離后的液體回注 無(wú)需其它輔助設(shè)備進(jìn)行泵注或升壓，通過(guò)井筒內(nèi)泵體的自身提液能力自動(dòng)升壓，當(dāng)回注器 內(nèi)的壓力大于井筒內(nèi)的壓力時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)液體的自動(dòng)回注。再有，從煤層井中抽取的混合液可順著分離部件2與回注器的容置空間11內(nèi)側(cè)壁 之間的通道3 —點(diǎn)一點(diǎn)貼靠著容置空間11的內(nèi)側(cè)壁流入底部113，可防止因混合液的大排 量流進(jìn)導(dǎo)致的液體翻騰而影響分離效果。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述排氣口 14處設(shè)置有排氣閥門(圖中未示 出)。該排氣閥門用于開(kāi)啟或關(guān)閉排氣口 14，當(dāng)容置空間11的上部111收集了一定量的氣 體后，開(kāi)啟排氣閥門，氣體可通過(guò)該排氣口 14流出氣水分離回注器外，其它時(shí)間排氣閥則 可處于關(guān)閉狀態(tài)。另外，排氣口 14與產(chǎn)氣管線連接，可方便對(duì)煤層氣進(jìn)行采集。[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述排污口 15處設(shè)置有排污閥門(圖中未示 出)。該排污閥門用于開(kāi)啟或關(guān)閉排污口 15，當(dāng)容置空間11的底部113收集了一定量的固 體雜質(zhì)后，開(kāi)啟排污閥門，固體雜質(zhì)可沿排污口 15排出氣體分離回注器。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述容置空間11內(nèi)固定有連接架114，所述分 離部件2固定連接在所述連接架114上，所述混合液注入口 12深入所述容置空間11的中 央，并位于所述連接架114的正上方。具體是，連接架114呈十字形，十字形連接架114的四個(gè)支腳固定焊接在容置空間 11的內(nèi)側(cè)壁上，所述分離部件2的頂部固定焊接在連接架114的十字交叉點(diǎn)上，這樣分離部 件2可懸掛在容置空間11內(nèi)，并與容置空間11的內(nèi)側(cè)壁之間形成上述通道3。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，分離部件2也可直接通過(guò)焊接的形式固定在容 置空間11中，而不需要連接架114的支持固定。具體是，分離部件2的外緣邊可徑向向外 延伸多個(gè)凸部，通過(guò)點(diǎn)焊的形式將凸部焊接在容置空間11的內(nèi)側(cè)壁上，混合液可通過(guò)多個(gè) 凸部之間形成的通道3流入容置空間11的底部113。分離部件2與罐體1的連接形式在此 不作限制，只要能將分離部件2固定設(shè)置在容置空間11中，并使其與容置空間11的內(nèi)側(cè)壁 具有通道3即可。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述罐體的中部設(shè)有液體排出口 16，所述液體 排出口 16的外側(cè)端具有兩個(gè)出口，一個(gè)出口 161作為所述液體回注口 13，另一個(gè)出口 162 作為產(chǎn)水出口連接排水池。分離后的液體可通過(guò)液體排出口 16經(jīng)液體回注口 13流入井筒 中，或經(jīng)液體排出口的另一路162流入排水池中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述混合液注入口 12、所述液體排出口 16及所 述液體回注口 13處分別設(shè)置有入口閥門、外排閥門及回注閥門(圖中未示出)。具體是，入口閥門設(shè)置在混合液注入口 12處，外排閥門設(shè)置在液體排出口 16外端 分開(kāi)的與排水池連接的另一出口 162 口處，回注閥門設(shè)置在液體排出口 16外端分開(kāi)的液 體回注口 13處，它們分別用于控制混合液注入口 12、液體排出口 16及液體回注口 13的開(kāi) 關(guān)狀態(tài)。當(dāng)煤層中的含水量較多時(shí)，通過(guò)控制回注閥門，關(guān)閉有液體回注口 13，并開(kāi)啟外排 閥門，使分離后的液體通過(guò)液體排出口 16的另一出口 162排出回注器外并流入排水池；當(dāng) 煤層處于缺水狀態(tài)時(shí)，則可關(guān)閉外排閥門，開(kāi)啟回注閥門，使分離后的液體自液體回注口 13 回流至井中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述分離部件2呈圓錐傘狀，上窄下寬。在使用 時(shí)，圓錐傘狀分離部件2的頂端固定焊接在連接架114的十字交叉點(diǎn)上，混合液注入口 12 位于分離部件2的上方，混合液沿圓錐形分離部件2的上表面自頂部向下分散流動(dòng)，混合液 體可被充分的散開(kāi)，便于氣水分離。分離部件2的外緣與容置空間11的內(nèi)側(cè)壁之間具有環(huán) 形通道3，混合液通過(guò)環(huán)形通道3流入容置空間11的底部113。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述罐體1的底部設(shè)置有底座17。該底座17用 于固定回注器的罐體1。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述罐體1上設(shè)置有安全泄壓閥18。當(dāng)氣體分 離回注器內(nèi)的壓力過(guò)大時(shí)，開(kāi)啟安全泄壓閥18，對(duì)容置空間11進(jìn)行泄壓，防止壓力過(guò)大導(dǎo) 致生產(chǎn)事故的發(fā)生。以上所述僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開(kāi)的內(nèi)容可以對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種氣水分離回注器，其特征在于，所述回注器包括罐體，其內(nèi)具有容置空間，所述罐體的上部設(shè)有混合液注入口，所述罐體的中部設(shè)有液 體回注口，所述罐體的頂部設(shè)有排氣口，所述罐體的底部設(shè)有排污口 ；分離部件，固定設(shè)置在所述容置空間中，并位于所述混合液注入口與液體回注口之間， 所述分離部件與所述罐體的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有通道。
2.如權(quán)利要求1所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述排氣口處設(shè)置有排氣閥門。
3.如權(quán)利要求1所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述排污口處設(shè)置有排污閥門。
4.如權(quán)利要求1所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述容置空間內(nèi)固定有連接架， 所述分離部件固定連接在所述連接架上，所述混合液注入口深入所述容置空間，并位于所 述連接架的正上方。
5.如權(quán)利要求1所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述罐體的中部設(shè)有液體排出 口，所述液體排出口的外側(cè)端分為兩個(gè)出口，一個(gè)出口作為所述液體回注口，另一個(gè)出口作 為產(chǎn)水出口連接排水池。
6.如權(quán)利要求5所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述混合液注入口、所述液體排 出口及所述液體回注口處分別設(shè)置有入口閥門、外排閥門及回注閥門。
7.如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述分離部件呈圓 錐傘狀。
8.如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述罐體的底部設(shè)置有底座。
9.如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣水分離回注器，其特征在于，所述罐體上設(shè)置有 安全泄壓閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣水分離回注器，所述回注器包括罐體，其內(nèi)具有容置空間，所述罐體的上部設(shè)有混合液注入口，所述罐體的中部設(shè)有液體回注口，所述罐體的頂部設(shè)有排氣口，所述罐體的底部設(shè)有排污口；分離部件，固定設(shè)置在所述容置空間中，并位于所述混合液注入口與液體回注口之間，所述分離部件與所述罐體的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有通道。本實(shí)用新型的氣水分離回注器，可以將從煤層中抽取的混合液體進(jìn)行氣水分離，并將分離后的液體回注至井內(nèi)形成大排量循環(huán)系統(tǒng)，提高抽排速度，加快液體流速及其對(duì)煤粉的攜帶能力，避免因煤粉沉積所導(dǎo)致的卡泵現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤層氣的持續(xù)采集，同時(shí)也節(jié)約了因卡泵導(dǎo)致的檢泵作業(yè)成本。
文檔編號(hào)E21B43/40GK201835808SQ20102058736
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者安申強(qiáng), 李玉魁, 王桂林 申請(qǐng)人:北京九尊能源技術(shù)股份有限公司