1、氣錨原理及其在氣錨原理及其在“L”井型應用井型應用匯報題綱 氣錨原理 典型氣錨 氣錨在“L”井型應用 總結與思考氣錨氣錨原理原理基于滑脫效應基于滑脫效應原理原理上沖程時分氣過程可分為四個步驟：第一步驟，氣泡在套管內隨液流上升時，由于油氣密度差使油氣產生滑脫，進行氣泡首次分離。第二步驟，當氣泡到達氣錨進液孔附近時，液流要流向氣錨進液孔，流動方向發生改變。第三步驟，進入進液孔的氣泡，在進液孔附近進行三次分離。第四步驟，氣泡在氣錨內環形空間進行四次分離。下沖程（泵排出階段），不吸入，僅排液，此時泵固定閥以下液體流速為零。這時氣錨中滯留的氣泡在靜止狀態下上浮至氣錨的氣帽中，排到套管環形空間。是分氣效率

2、最高的階段。排氣閥排氣孔進液孔氣帽外殼吸入管氣錨原理氣錨原理離心效應離心效應 利用離心效應設計氣錨，以螺旋式氣錨為代表，利用不同密度的流體離心力不同，使被聚集的大氣泡沿螺旋內側流動，帶有未被分離的小氣泡的液體則沿外側流動；在下沖程泵停止吸入時，套管與錨筒環形空間中液流速度為零，其中一部分氣泡上浮至分離器上部的油套環空里，液流沿外側經過液道進泵。這種氣錨對產量越高、氣油比越大、氣泡直徑越大的情況有顯著分離效果。液體進泵分流腔排氣孔排氣閥氣帽螺片中心管外殼進液口氣錨原理氣錨原理捕集捕集效應效應、氣帽排氣效應氣帽排氣效應基于基于捕集效應捕集效應氣錨的原理氣錨的原理 氣泡直徑越大，分氣效率愈高，因此使

3、小氣泡聚集成大氣泡便會大大地提高分氣效率。盤式氣錨其排氣原理是以集氣盤作為氣泡捕集器，將氣泡聚集后利用液流的 90轉向時的離心效應，使油氣分離。氣體在盤內聚集溢出時形成大氣泡，沿氣錨外殼的內壁上浮至氣帽，經排氣孔排到套管環形空間，而液體從吸入孔進入吸入管進泵。這種氣錨效率比簡單氣錨好，但低于離心效應氣錨的排氣效率。基于基于氣氣帽排氣帽排氣效應效應氣錨的原理氣錨的原理 為了有效地將進液孔與排氣孔分開，設計氣錨時往往采用氣帽與排氣閥的結構，以確保排氣孔不進液，只排氣。其原理是，設進液孔處壓力為 ，則排氣孔外的壓力等于P減去液柱壓力Pf，而排氣孔內的壓力等于P減去氣柱壓力Pg。因為PfPg。排氣孔內

4、壓力大于排氣孔外壓力，當這兩個壓力差值大于克服排氣閥質量時，則閥自動打開放氣。典型典型氣錨氣錨重力式氣錨重力式氣錨重力式氣錨是利用氣液密度的差異，小氣泡向上運動聚積形成大氣泡，經氣錨上部孔眼排出，原油向下運動，經內管進入抽油泵，這種氣錨適合在產量低、氣油比較低的井中使用。對于高產井，液流速度大，攜帶氣泡能力強，分氣效果差。自然式氣錨普通沉降式氣錨多杯等流型氣錨典型典型氣錨氣錨螺旋螺旋式式氣錨氣錨離心力作用式氣錨是利用氣液混合物在氣錨內旋轉流動，油氣的密度不同，離心力也不同，氣泡在內側流動，液體在外側流動，這種氣錨以螺旋式氣錨為代表，分離效率較高，適合在產量高，氣油比較低的井中使用。1.抽油泵；

5、抽油泵；2.排氣孔；排氣孔；3.單流閥；單流閥；4.氣罩；氣罩；5.錨殼；錨殼；6.螺桿；螺桿；7.套管；套管；8.中心管；中心管；a.單一式螺旋氣錨；單一式螺旋氣錨；b.組合式螺旋氣錨；組合式螺旋氣錨；典型典型氣錨氣錨偏心偏心氣錨氣錨根據氣體優先進入較大空間的原理，偏心氣錨將吸入口置于扶正彈簧的另一側，即靠近套管壁的一側，使進入氣錨的液體含氣量降低，從而增加了氣錨處理氣體的能力。減少了氣液兩相混合物進入氣錨后的壓力損失，避免因壓力下降而造成的氣體再次分離。典型氣錨典型氣錨迷宮式迷宮式氣錨氣錨、多級分離氣錨、多級分離氣錨新型迷宮式氣錨將重力分離原理和離心分離原理有機地結合在一起，其基本型氣錨主

6、要由上、下兩級組成。上級為離心式螺旋氣錨，下級為重力分離式和離心分離式綜合氣錨，可使油氣流經同一長度錨筒時，達到雙倍的分離效果。可根據油井氣量的大小(氣液比值)組成任意級數，實現油氣的高效分離。第一階段，由進液孔水平進人氣錨孔眼的氣液混合物首先進行分離。第二階段，進人錨筒并被液流帶至進液孔以下的氣泡在錨筒環形空間內分離。新型迷宮式氣錨在第二階段實際上是以重力分氣過程和離心分氣過程兩種分氣過程的合成。第三階段，被液流攜至中心管內的小氣泡在上級正螺旋氣錨內分離。多級分離氣錨采用旋流分砂、旋流分氣和沉降分氣的機理，使其防砂、防氣效果更好。旋流分離是根據固體和液體密度的不同，采用離心原理進行分離；沉降

7、分離是利用重力原理，通過分離空間的液氣流的重力差和氣體從液體中的溢出能力進行自然分離。 第一階段為第一階段為旋流分旋流分砂砂。 第二階段為第二階段為沉降沉降分離分離。 第三第三階段為階段為旋流分旋流分氣氣。特點是：多級分離，分離時間充足，油、氣、砂分離更徹底；采用重力作用、離心作用和偏心作用分離，分離效果好；分離機構無運動件，使用壽命長，可重復利用；在防氣、防砂的同時，可替代篩管使用；結構簡單，安裝方便，可用于各類套管。典型典型氣錨氣錨旋流式氣錨旋流式氣錨旋流式氣錨外管上有很多小孔，孔的方向與外管內表面相切并向下傾斜，由于外管上的切線小孔的內表面是粗糙的，混合在液體里的氣體經過時受到剪切作用，

8、一部分氣體被分離，進入外管與內管環形空間的氣液混合物形成旋轉，在離心力的作用下，氣液混合物進行第2次分離。氣體上升經過外管排出，液體下降經過襯管進入由襯管和內吸管組成的環形空間，未被分離的氣體利用重力分離原理進行第3次分離，最后剩余的液體進入泵體。典型典型氣錨氣錨賈敏式篩氣錨賈敏式篩氣錨當高能氣泡通過一小孔時，如氣泡的直徑明顯大于小孔的直徑，氣泡則不能通過，稱之為賈敏效應。賈敏式篩離氣錨是根據井筒內氣泡的彈粒性原理，減小傳統氣錨的進液孔直徑來設計的。為使流體進孔的過程中減小其在水平的分速，將錨孔開為斜孔，主流體以一定的斜度進入錨孔。氣錨在順煤層氣錨在順煤層“L L”井型井型應用應用 順煤層“L

9、”井型是為了適應急傾斜煤儲層煤層氣開發而設計的，順煤層井采用直井段+增斜段+穩斜段的井身結構，根據需要穩斜段在煤層中沿下傾方向鉆進50-100m。順煤層井優點：1、有效減小氣水分異對煤層氣的排采負面作用；2、增大井筒與煤層的接觸面積，使固相物相對分散地運移至井筒，有利于煤層氣水向井筒的運移；3、形成良好的井間干擾。由于順煤層“L”井型的主要出氣出水在穩斜段，所以穩斜段的傾角決定了煤層氣排采泵和氣錨的選擇。一般情況下，由于斜井段的存在，順煤層“L”井型會采用電潛泵排采。這種情況下，配合有桿泵使用的氣錨不適用于“L”井型。由于氣錨的主要原理是基于重力原理或離心力原理，所以斜井段的存在會對基于重力原

10、理設計的氣錨氣液分離效率產生很大影響，所以基于重力原理設計的氣錨也不適用于“L”井型。總結與思考總結與思考名稱名稱設計思路設計思路主要技術參數主要技術參數適用范圍及優點適用范圍及優點應用實應用實例例在在“L”型井型井適用性適用性多杯等流型多杯等流型氣錨氣錨延長采出液的氣液分離時間，主要重力作用。 應用于除定點測壓井以外的所有抽油機井，適用于日產液量較小的井。大慶油田陡傾斜煤層適用旋流式旋流式氣錨氣錨氣液混合流沿切線方向進入旋流腔中，受離心作用和重力作用分離。 適于高油氣比井；結構簡單；可作砂錨使用。濮城油田陡傾斜煤層適用。偏心氣錨偏心氣錨油管與套管一側接觸形成偏心環空，氣體優先進入環空面積較大

11、的一側。外徑 89 mm；101 mm；長度 3200 mm；吸入口直徑 27mm；油氣比 36-407m3/t適于高油氣比井；分氣效率高。吐哈油田篩管完井不適用，套管完井避開射孔段適用性強。迷宮式迷宮式氣錨氣錨重力分離原理和離心分離原理有機結合，上級為離心式螺旋氣錨，下級為重力分離式和離心分離式綜合氣錨。氣液比150 m3/t配合地面放氣閥使用；適用于產液量30t， 氣液比150 m3/t的井。冀東油田、中原油田分公司陡傾斜適用。多級分離氣多級分離氣錨錨采用旋流分砂、旋流分氣和沉降分氣的機理，具有防砂、防氣效果。最大外徑 90 mm；最小內徑 25 mm；總長3 000 mm；日處理液量 355 m3；氣液比 155具有防氣、防砂功能，防砂粒度4.8m；可替代篩管使用；結構簡單，可用于各類套管。長慶油田陡傾斜適用，同時可防部分煤粉。螺旋罩式多螺旋罩式多功能功能沉砂氣錨沉砂氣錨綜合應用了螺旋離心分離和重力滑脫罩式分離及單向