气锚原理及应用 PPT

当高能气泡通过一小孔时，如气泡的直径 明显大于小孔的直径，气泡则不能通过，称 之为贾敏效应。贾敏式筛离气锚是根据井筒 内气泡的弹粒性原理，减小传统气锚的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液 孔直径来设计的。为使流体进孔的过程中减 小其在水平的分速，将锚孔开为斜孔，主流 体以一定的斜度进入锚孔。
气锚在顺煤层“L”井型应用
由于顺煤层“L”井型的主要 出气顺出煤水层在“稳L斜”段井，型所是以为稳了斜段 的锚倾的适开采角选应发用决择急而直定。倾设井了斜计段煤+煤的增层储，斜气层顺段排煤煤+采层层稳泵气井斜和气
重力式气锚是利用气液密度的差异，小气泡向上运动聚积形成 大气泡，经气锚上部孔眼排出，原油向下运动，经内管进入抽油泵， 这种气锚适合在产量低、气油比较低的井中使用。对于高产井，液 流速度大，携带气泡能力强，分气效果差。
自然式气锚
普通沉降式气锚
多杯等流型气锚
离心力作用式气锚是利用气液混合物在气锚内旋转流动， 油气的密度不同，离心力也不同，气泡在内侧流动，液体 在外侧流动，这种气锚以螺旋式气锚为代表，分离效率较 高，适合在产量高，气油比较低的井中使用。
气锚原理及应用
汇报题纲
• 气锚原理 • 典型气锚 • 气锚在“L”井型应用 • 总结与思考
上冲程时分气过程可分为四个步骤： 第一步骤，气泡在套管内随液流上升时，由 于油气密度差使油气产生滑脱，进行气泡首次 分离。 第二步骤，当气泡到达气锚进液孔附近时， 液流要流向气锚进液孔，流动方向发生改变。 第三步骤，进入进液孔的气泡，在进液孔附 近进行三次分离。 第四步骤，气泡在气锚内环形空间进行四次 分离。
液体进泵 分流腔 排气孔
排气阀 气帽 螺片
中心管
进液口
外壳
气锚原理 ——捕集效应、气帽排气效应
基于捕集效应气锚的原理 气泡直径越大，分气效率愈高，因此使小气泡聚集成大
气泡便会大大地提高分气效率。盘式气锚其排气原理是以集气 盘作为气泡捕集器，将气泡聚集后利用液流的 90°转向时的离 心效应，使油气分离。气体在盘内聚集溢出时形成大气泡，沿 气锚外壳的内壁上浮至气帽，经排气孔排到套管环形空间，而 液体从吸入孔进入吸入管进泵。这种气锚效率比简单气锚好， 但低于离心效应气锚的排气效率。
基于气帽排气效应气锚的原理 为了有效地将进液孔与排气孔分开，设计气锚时往往采
用气帽与排气阀的结构，以确保排气孔不进液，只排气。其原 理是，设进液孔处压力为 ，则排气孔外的压力等于P减去液柱 压△值力大Pf>△于△P克Pf，g服。而排排排气气气阀孔孔质内内量压的时力压，大力则于等阀排于自气P动孔减打外去开压气放力柱气，压。当力这△两Pg个。压因力为差
离，分离效果好；
• 第二阶段为沉降分离。
• 分离机构无运动件，使用寿命长，可重 复利用；
• 第三阶段为旋流分气。
• 在防气、防砂的同时，可替代筛管使用； 结构简单，安装方便，可用于各类套管。
旋流式气锚外管上有很多小孔，孔的方向与外管内表面 相切并向下倾斜，由于外管上的切线小孔的内表面是粗糙 的，混合在液体里的气体经过时受到剪切作用，一部分气 体被分离，进入外管与内管环形空间的气液混合物形成旋 转，在离心力的作用下，气液混合物进行第2次分离。气体 上升经过外管排出，液体下降经过衬管进入由衬管和内吸 管组成的环形空间，未被分离的气体利用重力分离原理进 行第3次分离，最后剩余的液体进入泵体。
典型气锚 ——偏心气锚
根据气体优先进入较大空间的原理，偏心气锚将吸入口置于扶正弹 簧的另一侧，即靠近套管壁的一侧，使进入气锚的液体含气量降低，从 而增加了气锚处理气体的能力。减少了气液两相混合物进入气锚后的压 力损失，避免因压力下降而造成的气体再次分离。
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第一阶新段型，迷由宫进式液气孔锚水将平重进力人分气离锚原孔理眼和的离气心液分混离合原物理首有先机进地行结分合离在。一起，其基本 型气锚主要由上、下两级组成。上级为离心式螺旋气锚，下级为重力分离式和离 第心二分阶离段式，综进合人气锚筒，并可被使液油流气带流至经进同液一孔长以度下锚的筒气时泡，在达锚到筒双环倍形的空分间离内效分果离。。可新根型 迷据宫油式井气气锚量在的第大二小阶(气段液实比际值上)是组以成重任力意分级气数过，程实和现离油心气分的气高过效程分两离种。分气过程的合 成。
第三阶段，被液流携至中心管内的小气泡在上级正螺旋气锚内分离。
多级分离气锚采用旋流分砂、旋流分气特和点沉是降：分气的机理，使其防砂、防气效
果离行• 更是自第好利然一。用分旋重离阶流力。段分原为离理是，旋根通流据过分固分体离砂和空。液间体的密液度气的流•• 不的多分采同重级离用，力分更重采差离彻力用和，底作离气分；用心体离、原从时离理液间心进体充作行中足用分的，和离溢油偏；出、心沉能气作降力、用分进砂分
段一的般井情身况结下构，，由根于据斜需井要段的 存电在潜稳向，泵斜钻顺排段进煤采5在0层。煤-1“这0层0种Lm中”。情沿井况下型下倾会，方采配用合 有井顺杆型煤泵。层使井用优的点气：锚不适用于“L” 1、气由有的于效排气减采锚小负的气面主水作要分用原异；理对是煤基层于 重井2、力段积增原的，大理存使井或在固筒离会相与心对物煤力基相层原于对的理重分接，力散触所原地面以理斜设 计的运气移锚至气井液筒分，离有效利率于产煤生层很大 影响气，水所向以井基筒于的重运力移原；理设计的 气3、锚形也成不良适好用的于井“间L”干井扰型。。
下冲程（泵排出阶段），不吸入，仅排液， 此时泵固定阀以下液体流速为零。这时气锚中 滞留的气泡在静止状态下上浮至气锚的气帽中， 排到套管环形空间。是分气效率最高的阶段。
排气阀 排气孔 气帽 进液孔
外壳 吸入管
气锚原理 ——离心效应
利用离心效应设计气锚，以螺 旋式气锚为代表，利用不同密度 的流体离心力不同，使被聚集的 大气泡沿螺旋内侧流动，带有未 被分离的小气泡的液体则沿外侧 流动；在下冲程泵停止吸入时， 套管与锚筒环形空间中液流速度 为零，其中一部分气泡上浮至分 离器上部的油套环空里，液流沿 外侧经过液道进泵。。这种气锚 对产量越高、气油比越大、气泡 直径越大的情况有显著分离效果。