气锚原理及应用

第一阶新段型，迷由宫进式液气孔锚水将平重进人力气分锚离孔原眼理的和气离液心混分合物离首原先理进有行机分地离结。合在一起，其基本型气锚主要由上、 第下二两阶级段组，成进。人上锚级筒为并被离液心流式带螺至旋进气液锚孔，以下下的级气为泡重在力锚分筒离环式形和空离间内心分分离离。式新综型合迷气宫锚式，气锚可在使第油二气阶流段经实际 上同是一以长重度力锚分筒气时过，程达和离到心双分倍气的过分程离两效种果分。气过可程根的据合油成井。气量的大小(气液比值)组成任意级数，实现 油气的高效分离。
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减去液柱压力△Pf，
而排气孔内的压力等于P减去气柱压力△Pg。因为△Pf>△Pg。排气孔内压力大于排气孔外压力，
当这两个压力差值大于克服排气阀质量时，则阀自动打开放气。
由于顺煤层“L”井型的主要出气出水
在气稳排顺斜采段泵煤，和所气层以锚“稳的斜 选L段择”的。井倾角型决是定了为煤层
层了“一适L般”应情井况型急下会，采倾由用斜于电斜潜煤井泵储段排的采层存。在煤这，种顺情煤况 下层，气配合开有杆发泵而使用设的计气锚的不，适用顺于“L”
井型。
煤由层于井气锚采的主用要直原理井是段基于+重增力原斜理或
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。
1. 抽油泵； 2. 排气孔； 3. 单流阀； 4. 气罩； 5. 锚壳； 6. 螺杆； 7. 套管； 8. 中心管； a. 单一式螺旋气锚；
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。
体气• 和体第多液从一级体液分密体阶离度中段气的的为锚不溢同出采旋，能用流采力旋分用进流离行分砂心自砂。原然、理分旋进离流行。分分气离和；沉沉降降分分气离的特••• 是机点多采 分利理是级用离用，：分重机重使离力构力其，作无原防分用运理砂离、动，、时离件通防间心，过气充作使分效足用用离果和寿，空更偏命油间好心长、的。作，气液旋用可、气流重砂分流分复分离的离利离，重是用更分力根；彻离差据底效和固果；好；
A
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
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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。
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A 阶段。
排气阀 排气孔 气帽 进液孔 外壳 吸入管
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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。
A
5
典型气锚 ——重力式气锚
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A 锚
多杯等流型气锚
6
典型气锚 ——螺旋式气锚
离心力原理，所以斜井段的存在会对基于
b. 组合式螺旋气锚；
A
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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。
A
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典型气锚 ——迷宫式气锚、多级分离气锚
A
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典型气锚
——贾敏式筛气锚
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，减小传统气锚的进液孔直径 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。
A
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气锚在顺煤层“L”井型应用
气锚原理及其在“L”井型应用
A
1
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
A
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气锚原理 ——基于滑脱效应原理
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。
• 在防气、防砂的同时，可替代筛管使用；结构简单，安
• 第二阶段为沉降分离。
装方便，可用于各类套管。
• 第三阶段为旋流分气。
A
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典型气锚 ——旋流式气锚
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。