[实用新型]一种空气锤钻井用液气分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气锤钻井用液气分离器，属油气钻井井下工具技术领域。

背景技术

目前，空气锤钻井技术硬地层、低压易漏地层和高研磨地层中得到较为广泛应用，成为油气勘探领域钻井提速、稳斜、防止井下事故发生的有效手段之一；空气锤钻井采用了取之不竭的空气为循环介质，不会污染油气层。但现场应用时，常常出现地层出水。地层出水会润湿水敏性页岩，导致井塌卡钻，而且湿岩屑粘附在钻杆外壁上形成泥饼环，不能被空气从环空中带出，行之有效的解决办法是连续注入雾化基液或泡沫基液，即转化为雾化或泡沫钻井，以消除泥饼环，并携水、携砂及防井壁坍塌，此时，进入空气锤的空气中往往含有水和其他杂质，加速了锤体的磨损，降低了空气锤的工作效率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供了一种空气锤钻井用液气分离器，安装在空气锤的上方，能够有效的去除空气中含有的水汽和其他杂质，使进入空气锤的空气得到净化。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种空气锤钻井用液气分离器，由外壳、旋流体、分离管、堵头、单向阀组成，外壳为管状体，其内有缩径孔和内腔，旋流体、分离管和堵头自上而下依次安装在内腔内，旋流体由分离管定位支撑，分离管下部与堵头通过螺纹连接固定；外壳与堵头相对应的管壁上开有径向通孔，单向阀安装在该径向通孔内。

缩径孔上端与螺纹之间采用锥形面过渡。

缩径孔下端与内腔之间采用锥形面过渡。

所述的旋流体为实心圆柱状结构，外圆柱面上均布有螺旋槽。

所述的分离管为圆柱中空结构，圆周均布有径向通孔。 

所述的堵头为中空结构，上端呈锥形，下端为圆柱筒体，锥体下边缘与外壳之间形成一个环状间隙。

堵头与外壳的内管壁之间安装有密封环，该密封环位于单向阀下方。

本实用新型的有益效果是：本实用新型安装在空气锤的上方，能够有效的去除空气中含有的水汽和其他杂质，使进入空气锤的空气得到净化，降低了空气锤零部件的磨损，从而提高空气锤的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图。

图中：1—外壳，2—旋流体，3—分离管，4—堵头，5—单向阀，6—密封环，7—缩径孔，8—内腔，9—空气锤上接头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1所示，本实用新型由外壳1、旋流体2、分离管3、堵头4、单向阀5组成。外壳1为管状体，其内有缩径孔7和内腔8，内腔8内自上而下依次安装旋流体2、分离管3和堵头4，旋流体2由分离管3定位支撑，分离管3下部与堵头4通过螺纹连接固定；外壳1与堵头4相对应的管壁上开有径向通孔，径向通孔内安装单向阀5。

缩径孔7上端与螺纹之间采用锥形面过渡，可减少流体紊流现象的发生。

缩径孔7下端与内腔8之间采用锥形面过渡，有助于流体产生旋流运动。

所述的旋流体2为实心圆柱状结构，外圆柱面上均布有螺旋槽。

所述的分离管3为圆柱中空结构，管壁上均布有径向通孔。

所述的堵头4为中空结构，上端呈锥形，下端为圆柱筒体，堵头4与外壳管壁上的径向通孔相对应的位置外壁上开有环状槽，环状槽有助于储存液体。 

堵头4与外壳1的内管壁之间安装有密封环6，该密封环6位于单向阀5下方。

使用时，本实用新型上端接钻具，下端安装在空气锤上接头9的上方，空气锤上接头9压紧固定旋流体2、分离管3和堵头4。工作时，含水和其他杂质的气流自钻具进入本实用新型的缩径孔7，而后进入旋流体2，在旋流体2外圆柱面上的螺旋槽作用下产生高速的旋流运动，在离心力的作用下，分离为较轻的空气和较重的液体杂质，较轻的空气沿分离管3管壁上的通孔进入到堵头4的中空通道内，并向下进入空气锤；较重的液体杂质在偏离外壳中心的位置向下运动，沿外壳1内壁和堵头4上部的锥体表面运动进入环状间隙，环状间隙有助于提高液体流速，当压力达到单向阀5的开启压力时，单向阀5开启，单向阀5还可阻止环空流体进入内腔8，防止倒吸现象，较重的液体杂质便可进入钻具与井壁环空排出，从而实现液气分离，使进入空气锤上接头9的空气得到净化，降低了空气锤零部件的磨损，从而提高空气锤的工作效率。