具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

如图1所示，一种井下三相自适应分离装置，其创新之处在于：包括三相分离单元及安装与三相分离单元上的I级两相分离单元和II级两相分离单元。

如图2所示，三相分离单元包括进液接头(1)、沉降中心管(3)、外套管(4)、变扣接头(5)、沉砂管(6)及丝堵(7)，所述进液接头下端外侧同轴安装所述外套管，内侧同轴安装所述沉降中心管，所述进液接头上设置有进液/排气孔(2)，所述进液/排气孔对应所述沉降中心管及外套管形成的环形空间，所述外套管下端通过变扣接头安装所述沉砂管，所述沉砂管的下端设置有丝堵。

地层流体在进入三相分离单元进液孔之前一直处于气体从流体中滑脱的状态。从进液孔进入三相分离单元环形空间之后在下冲程时流体处于停滞状态时外管与中心管环空中流体中的气体再次滑脱。

L1高度所对应的外管与中心管的环空容积大于等于两个抽油泵冲程的体积，每个冲程将L1所对应的的环空下半部液体吸入中心管从而进入抽油泵，上半部液体流入下半部，三相分离单元外部流体再次通过进液孔进入环空上半部，在抽油泵下冲程静滞时气体从流体中继续滑脱。从而达到抽油泵充满系数高，从而抽汲效率高。

如图3所示，两相分离单元包括气液分离接箍(1)、集气帽(4)、外管(6)、中心管(7)及承托座(12)，所述气液分离接箍下端外壁同轴安装所述外管，所述气液分离接箍内侧通过单流凡尔喇叭口凡尔座连接有凡尔球(3)及集气帽，所述集气帽与所述凡尔球接触，所述外管内同轴安装有中心管，所述中心管下端通过承托接头(10)连接所述承托座，所述气液分离接箍上设置有上下贯通的液体通道(5)及倾斜向上设置的出气孔(2)，能够保证气体进入环形空间，实现气体的彻底分离；所述中心管的外壁自上而下均匀设置有螺旋切片(9)，所述中心管的下部设置有收气缝(8)，收气缝的宽度小于1mm，所述承托座上设置有进液孔(11)，所述进液孔及出气孔对应所述中心管及外管形成的环形空间。

流体从进液孔进入外管内，沿中心管外壁顺着螺旋叶片旋转上行，在离心力的作用下，流体中的液体靠近外管内壁、气体则在沿着中心管上行中穿过透气孔13进入收气缝，同时由于气体的粘度远远的小于液体更容易进入收气缝沿中心管内壁继续上行进入集气帽，当集气帽内气体压力大于凡尔球3的重量以及h′高度处液柱压力时，气体顶开凡尔球从出气孔进入油套环形空间；流体中的液体沿外管内壁上行通过液体通道进入抽油泵或进入第二级两相分离装置继续分离。

集气帽的长度h一定要大于凡尔球的重量所折算的液柱高度加上h′，从而保证集气帽内的气体可以顶开凡尔球顺利通过出气孔进入环形空间。

中心管上的收气缝一方面收集从流体中分离出气体；另一方面在抽油泵下冲程过程中，流体处于停滞状态，会有部分液体通过收气缝进入中心管，在下一个冲程时，中心管内气体会携带进入的液体进入集气帽，液体在重力作用下流入集气帽外。

螺旋叶片上设置透气孔有利于从流体中分离出的气体向上运移。

用一个两相分离单元单体满足不同泵径、冲程、油气比的需要是不可能的，必然导致气液分离不充分，而本发明利用多个两相分离单元单体进行多级分离，保证气体从液体中充分的分离出来。

如以38mm，44mm，56mm的抽油泵，最大冲程为6m为例计算：①38mm抽油泵每个冲程排除的液量为6.8L，每个两相分离装置单体的容积为2.93L，得出所需两相分离装置单体的数量为2.32个，在实施过程中可以安装3个两相分离装置单体，每个冲程的流体被分成3个单元，每个单元的流体都经过4次分离；②44mm的泵每个冲程排除的液量为9.12L，每个两相分离装置单体的容积为2.93L，得出所需两相分离装置单体的数量为3.11个，在实施过程中可以安装4个两相分离装置单体,每个冲程的流体被分成4个单元，每个单元的流体都经过4次分离；③56mm的泵每个冲程排除的液量为14.77L，每个两相分离装置单体的容积为2.93L，得出所需两相分离装置单体的数量为5个，在实施过程中可以安装5个两相分离装置单体,每个冲程的流体被分成5个单元，每个单元的流体都经过5次分离，保证液气充分分离。对于连续采油的油井，当气体充满集气帽时，凡尔被顶开，气体便可以从出气孔排出，因此该两相分离装置既适用于抽油泵断续采油的油井也适用于螺杆泵或电潜泵连续采油的油井，适应性强。

产量低、气液比小可一级分离气液，产量高、气液比大就多级串联分离气液。在现场可通过查看反映抽油泵效率的示功图来确定气锚的几级数量。

如图4所示，流体从I级进液孔进入外管内，沿中心管外壁顺着螺旋叶片旋转上行，气体进入收气缝，流体中的液体沿外管内壁上行通过液体通道进入II级气锚的进液孔，再经过II级气锚的螺旋叶片上行继续分离，使气体更好的从流体中分离出来，实现二次分离。

本发明的工作原理为：

流体首先进入三相分离装置的进液/排气孔，经过滑脱分离从沉降中心管排出，继而进入I级两相分离单元的进液孔，经过螺旋叶片旋转上行的离心切力分离，经过液体通道进入II级两相分离单元的进液孔，再经过II级两相分离单元的螺旋叶片上行继续分离，使气体更充分从流体中分离出来。三相分离单元的底部连接沉砂管，使流体中的少量砂体和固相成分在重力和切力作用下进入沉砂管。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。