[发明专利]一种采油井筒内油气水三相多级分离装置

权利要求书

1.一种采油井筒内油气水三相多级分离装置，包括装置外壳，其特征在于：所述装置还包括气相分离模块（2）、操控模块（3）以及液相分离模块（4）；

所述装置外壳包括外套筒（5）和溢流封头（6），所述外套筒（5）为定径长圆筒状，前端一侧内壁开有螺纹，与溢流封头（6）螺纹连接，外套筒前端侧外壁开有混合介质入口孔（501），共6列且每列3个圆周等距分布在外套筒（5）外壁上；在外套筒（5）后端内部有收缩变径，后端为底流口（502）通口，方向与气相油相出口孔（601）相反，所述溢流封头（6）为中心开孔圆盘，中心孔为气相油相出口孔（601），孔内壁开有螺纹，与排气孔盘（7）螺纹连接；

所述气相分离模块（2）包括排气孔盘（7）、排气管（8）以及一级螺旋流道（9）；所述排气孔盘（7）为一圆环板，圆环板上均匀分布25个排气孔（701），圆环外壁内壁均开有螺纹，外壁螺纹与排气管（8）上的排气管内螺纹（802）连接，实现排气孔盘（7）轴向定位，排气孔盘（7）内螺纹与排油管定位螺纹（2702）连接，实现排油管轴向定位；所述排气管（8）为一长圆筒，包括排气管定位螺纹（801）、排气管内螺纹（802）、一级螺旋流道定位螺纹（803）以及伞状气相收集板（804），排气管定位螺纹（801）与溢流封头（6）螺纹连接，实现排气管（8）定位，一级螺旋流道定位螺纹（803）用于连接一级螺旋流道（9）的一级螺旋流道定位孔（901）并实现一级螺旋流道（9）的轴向定位；

所述操控模块（3）包括油气储存腔（10）、排油底板（11）、电机保护腔（12）、保护腔后盖（13）、步进电机（14）、齿轮一（15）、高液位传感器（16）、低液位传感器（17）、控制器（18）、螺旋操控盘（19）、齿轮二（20）、操控盘保护盖（21）、滑块（22）、上管腔体（23）、下管腔体（24）、连通管（25）以及浮球（26）；所述油气储存腔（10）呈通透圆筒状，小开口端开孔直径大于排气管（8）的外径，大开口端内壁开有螺纹，与排油底板（11）螺纹连接，所述排油底板（11）有中心孔（1101）、滑道（1102）、排油孔（1103）、压力管孔（1104）以及螺栓孔（1105）；中心孔（1101）为排油底板（11）中心通孔，其内壁开有螺纹，与排油管（27）上排油底板定位螺纹（2704）连接；在排油底板一端面圆周等距分布三条滑道（1102）与滑块（22）相配合，滑道深度为排油底板厚度一半，滑道尽头开有贯穿排油底板（11）的排油孔（1103）；所述排油孔直径与滑道宽相等，孔边壁与滑道尽头切于同一平面；在排油底板下端对应上表面排油孔（1103）开有三个压力管孔（1104），孔深为排油底板（11）厚度一半与上管腔体（23）螺纹连接，螺栓孔（1105）与螺栓配,用以固定操控盘保护盖（21）；所述电机保护腔（12）内有高液位传感器孔（1201）、低液位传感器孔（1202）、控制器孔（1203）以及电机固定架（1204）；电机保护腔（12）由直径不同的两个相连通圆柱形腔体组成，小圆柱端开口内壁有螺纹，与排油管（27）上的电机腔定位螺纹（2703）连接，大端内壁开有螺纹与保护腔后盖（13）螺纹连接，步进电机（14）通过螺栓连接固定在电机保护腔（12）内的电机固定架（1204）上，控制器（18）通过螺纹连接的方式固定在控制器孔（1203）上，高液位传感器（16）与低液位传感器（17）分别通过螺纹连接固定在电机保护腔（12）外的高液位传感器孔（1201）与低液位传感器孔（1202）上，传感器输出端传输线与控制器（18）相连，控制器输出端控制线与步进电机（14）相连，所述步进电机（14）可以根据电信号调整正反转，电机输出端与齿轮一（15）配合，所述螺旋操控盘（19）有螺旋滑道（1901）和定位键（1902），螺旋操控盘（19）为一个带有旋转四周的螺旋形线路的操控盘，中心为一带有定位键（1902）的通孔圆管，通孔圆管直径大于排油管，定位键用于安装齿轮二（20），实现定位并传递扭矩，齿轮一（15）与齿轮二（20）相互啮合，安装时齿轮一（15）齿轮二（20）均保护于电机保护腔（12）中，螺旋操控盘（19）环套在排油管（27）上，下端放置在排油底板（11）上，所述滑块（22）为矩形滑块，上端有线路孔（2201），用以穿过螺旋操控盘（19）上的螺旋滑道（1901），三分别放置在三条滑道（1102）中；

所述操控盘保护盖（21）中心开口穿过排油管（27），用螺栓将固定孔（2101）与排油底板上（11）的螺栓孔（1105）固定，将螺旋滑道（1901）保护在操控盘保护盖（21）下；

所述上管腔体（23）为一个两端开大小不同口的圆管，小端开口为控油口（2301），其口径小于浮球直径，小端外壁螺纹连接在压力管孔（1104）上，大端开口外壁有螺纹，与下管腔体（24）连接，所述下管腔体（24）为圆管状，前端中心处开有内螺纹，与连通管（25）配合安装，中空有腔，后端有四个锥形开口为防倒流锥孔（2402），所述连通管（25）上端为一小直径短圆筒，上端有浮球槽（2501）用来容纳浮球（26），下端管壁上有贯通圆管的两孔，为连通孔（2502），连通管（25）下端与下管腔体（24）螺纹连接；浮球（26）为小密度材料制成球体，放置于浮球槽（2501）与控油口（2301）之间；

所述液相分离模块（4）包括排油管（27）和二级螺旋流道（28）；所述排油管（27）有油相出口（2701）、排油管定位螺纹（2702）、电机腔定位螺纹（2703）、排油底板定位螺纹（2704）、支撑锥（2705）以及二级螺旋流道定位螺纹（2706）；排油管（27）为一根长直管，在管后端有一倒锥形支撑锥（2705），排油管（27）管径小于排气管（8）与螺旋操控盘（19）的圆柱端，排油管定位螺纹（2702）与排气孔盘（7）内螺纹连接，电机腔定位螺纹（2703）与电机保护腔（12）上端螺纹连接，通过排油底板定位螺纹（2704）与排油底板（11）的中心孔（1101）内螺纹连接实现排油底板（11）与排油管（27）的固定与定位，并安放于支撑锥（2705）上；支撑锥（2705）用来支撑油气储存腔（10）并使其定位，所述二级螺旋流道中心孔为二级螺旋流道定位孔（2801），与排油管（27）上的二级螺旋流道定位螺纹（2706）连接，并实现定位。