本发明属于高含气井采油设备，具体涉及一种脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置。
背景技术：
1、随着油田不断开发，油田采出液含有伴生气气率逐年升高，随之而来的是采出液采出效率变低及成本逐渐增大，在这样的背景下井下油水分离及同井注采技术应运而生，该技术可使气液混合介质于井下实现气液分离，液相举升至地面气相排至油套环空，为稳液控气及提高采收率提供技术保障。由于同井注采技术应用以往的气液旋流分离器，分离效率较低，限制了井下分流比的精准调控，且常规的抽油杆泵采液低效，一定程度地影响了同井注采技术的进一步推广应用。针对以上问题，查阅相关资料——有杆泵同井注采系统杆柱动力学分析：该文章所设计的装置能够实现常规抽油杆泵的油水两相的分离，但仍有不足，首先该装置采用以往的抽油泵设备，采油效率较低；其次，该装置不能实现井下油水分离比随井况的变化。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，该装置为随井下含气或者高含气的可变频采油泵、回注泵以及适用含气量变化的分离装置，变频式抽油杆泵与变频式回注泵以高效的将液相采出并同时将气相排至油套环空，来提高气液分离效率，进而提高采收率。
2、本发明采用的技术方案为：一种脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，可调节式气液旋流分离装置由气液分离模块、回注频率调控模块和采液频率调控模块组成；所述采液频率调控模块和回注频率调控模块连接，回注频率调控模块与气液分离模块螺纹连接。
3、进一步地，所述气液分离模块包括多介质桥式通道结构、内衬滑套、多孔螺旋滑动式内衬、气液旋流器外筒、倒锥、变径外筒、滑动堵头和导液滑槽座；所述多介质桥式通道结构设有中心孔，所述内衬滑套与中心孔下方螺纹连接，多介质桥式通道结构的筒壁上开有周向混合液进孔和轴向液相流道孔，其底部端面设有连接凸台，所述气液旋流器外筒通过连接凸台与多介质桥式通道结构连接；所述内衬滑套的底端设有弹簧安装座，内衬套管通过顶端的螺纹与多介质桥式通道结构的中心孔下方的螺纹连接；底座处安装有弹簧，其内部开有通孔贯穿整个滑道，其外壁与多孔螺旋滑动式内衬构成滑块滑轨配合；所述多孔螺旋滑动式内衬的上部为圆形筒，其顶端设有内螺纹，下部为锥形筒，其底部开有锯齿型插槽，锥形筒的外壁上设有螺旋流道，螺旋流道的端面处设有甩液通孔；所述气液旋流器外筒的下部为漏斗状，气液旋流器外筒通过底部的内螺纹与变径外筒的顶部螺纹连接；所述倒锥的上部为锥形段，其下部为圆柱段，倒锥通过底端的螺纹与导液滑槽座螺纹连接；所述变径外筒通过底部的内螺纹与导液滑槽座螺纹连接；所述滑动堵头的上部为开有中心通孔的锥形段，中部为圆柱段，下部为薄壁圆管，薄壁圆管的底部开有圆周均布的螺纹孔；薄壁圆管内为弹簧安装腔室；所述导液滑槽座的上部为薄壁圆管，中部为圆盘，下部为圆柱段，薄壁圆管的外壁上开有滑槽，该滑槽与滑动堵头构成滑块滑轨配合，圆盘通过内螺纹与倒锥螺纹连接，通过外螺纹与变径外筒螺纹连接，圆盘的端面上设有导液通孔，圆柱段通过螺纹与旋流器底部的盲板座螺纹连接。
4、进一步地，所述回注频率调控模块包括第一大锥齿轮、第一滑槽固定凡尔、第一圆柱沟槽空心筒、第一滑槽移动凡尔、第一小锥齿轮和第一连杆；所述第一大锥齿轮的端面开有连杆销孔；所述第一滑槽固定凡尔的上端面设有凸沿，其上部设有齿轮螺纹销座，齿轮螺纹销座的下方设有凸台，凸台上开有螺纹孔，第一滑槽固定凡尔的下部的筒壁上开有滑槽，第一滑槽固定凡尔的底部开有锥形导液孔；所述第一圆柱沟槽空心筒的上端面设有齿轮安装座和圆孔，其筒壁的中部开有变频沟槽，变频沟槽的上方开有定位沟槽；所述第一滑槽移动凡尔上部的筒壁开有滑动销螺纹孔，其下部的外壁上设有滑块凸台，第一滑槽移动凡尔的底部开有倒液通孔；
5、所述第一大锥齿轮通过合金钢轴承衬套和轴承安装在齿轮螺纹销座上，并通过螺母限位，所述第一连杆的底端通过卡口销安装在第一大锥齿轮的连杆销孔上；所述第一圆柱沟槽空心筒安装在第一滑槽固定凡尔的下部，凸台的螺纹孔内安装有轴向定位销，轴向定位销位于定位沟槽内，定位沟槽和轴向定位销构成锁合结构；所述第一小锥齿轮与第一大锥齿轮啮合，第一小锥齿轮通过平键安装在齿轮安装座上；所述第一滑槽移动凡尔套装在第一圆柱沟槽空心筒上，第一滑槽移动凡尔的滑动销螺纹孔上安装有合金滑动销，合金滑动销位于第一圆柱沟槽空心筒的变频沟槽内，所述滑块凸台位于滑槽。
6、进一步地，所述采液频率调控模块包括第二连杆、第二大锥齿轮、第二滑槽固定凡尔、第二圆柱沟槽空心筒、第二滑槽移动凡尔、第二小锥齿轮、直行杆、活塞座、桥式通道结构和密封活塞；
7、所述第二大锥齿轮的端面开有连杆销孔；所述第二滑槽固定凡尔的上端面设有凸沿，其上部设有齿轮螺纹销座，齿轮螺纹销座的下方设有凸台，凸台上开有螺纹孔，第二滑槽固定凡尔的下部的筒壁上开有滑槽，第二滑槽固定凡尔的底部开有锥形导液孔；所述第二圆柱沟槽空心筒的上端面设有齿轮安装座和圆孔，其筒壁的中部开有变频沟槽，变频沟槽的上方开有定位沟槽；所述第二滑槽移动凡尔上部的筒壁开有滑动销螺纹孔，其下部的外壁上设有滑块凸台，第二滑槽移动凡尔的底部开有倒液通孔；所述直行杆的底端设有槽口；所述活塞座的上端凸沿上开有导液孔，活塞座内安装有密封活塞；所述桥式通道结构为空心圆柱，圆柱上开有互不相通的轴向导液通孔和周向排气孔；
8、所述第二大锥齿轮通过合金钢轴承衬套和轴承安装在齿轮螺纹销座上，并通过螺母限位，所述第二连杆的底端通过卡口销安装在第二大锥齿轮的连杆销孔上；所述第二圆柱沟槽空心筒安装在第二滑槽固定凡尔的下部，凸台上的螺纹孔内安装有轴向定位销，轴向定位销位于定位沟槽内，定位沟槽和轴向定位销构成锁合结构；所述第二小锥齿轮与第二大锥齿轮啮合，第二小锥齿轮通过平键安装在齿轮安装座上；所述第二滑槽移动凡尔套装在第二圆柱沟槽空心筒上，第二滑槽移动凡尔的滑动销螺纹孔上安装有合金滑动销，合金滑动销位于第二圆柱沟槽空心筒的变频沟槽内，所述滑块凸台位于滑槽；所述直行杆的下部安装在密封活塞内，密封活塞套装在密封活塞座内，其轴向通过活塞座底端限定槽进行定位，活塞座通过过盈配合安装在桥式通道结构的中心孔处。
9、进一步地，所述采液频率调控模块的直行杆通过槽口与回注频率调控模块的第一连杆连接，回注频率调控模块与气液分离模块螺纹连接。
10、进一步地，第一大锥齿轮安装在第一滑槽固定凡尔上，两个高合金钢轴承衬套安装在第一大锥齿轮的中心孔内，第一大锥齿轮由轴承垫片及螺母固定；所述第一滑槽固定凡尔上的轴向定位销和滑槽与第一滑槽移动凡尔构成槽口滑移配合；所述第一滑槽固定凡尔上的变频沟槽通过合金滑动销与第一滑槽移动凡尔构成锁合结构。
11、进一步地，所述滑动堵头的中心开有通孔，底部圆周方向开有圆周均布的4个通孔；所述导液滑槽座的薄壁圆管外壁开有圆周均布的4个滑槽。
12、进一步地，气液两相混合液从地层进入旋流分离装置后，气液两相混合液首先从进液口进入旋流器，气相经过排气孔被回注泵排入油道套环空内，含有少部分气相的液相由于离心力及重力沉降作用，随后被采液泵采出至地层。脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置可对单井内气液两相混合液进行处理，实现气相、液相的高效率分离。
13、本发明的有益效果：提供了一种脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，该装置能够将分离的气相高效的排入油套环空，同时能够将分离的液相高效的升至地面。提高了气液分离效率，进而提高采收率，其主要优点如下：
14、（1）、通过改变气液旋流器装置内气核长度提高分离效率；
15、（2）、近溢流口处内衬结构的甩液孔能够将分离出的少部分液相甩出进而二次分离；
16、（3）、分离模块底部的滑动装置能够增大或减小底流口环空面积，进而改变底流液的流量；
17、（4）、装置的流道布置合理，充分利用了井下管柱空间；
18、（5）、变频采液泵及回注泵装置通过改变原有抽油杆频率及时将溢流液的排出及底流液的采出。
1.一种脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，其特征在于：可调节式气液旋流分离装置由气液分离模块、回注频率调控模块和采液频率调控模块组成；所述采液频率调控模块和回注频率调控模块连接，回注频率调控模块与气液分离模块螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，其特征在于：所述气液分离模块包括多介质桥式通道结构、内衬滑套、多孔螺旋滑动式内衬、气液旋流器外筒、倒锥、变径外筒、滑动堵头和导液滑槽座；所述多介质桥式通道结构设有中心孔，多介质桥式通道结构的筒壁上开有周向混合液进孔和轴向液相流道孔，其底部端面设有连接凸台，所述气液旋流器外筒通过连接凸台与多介质桥式通道结构连接；所述内衬滑套的底端设有弹簧安装座，内衬套管通过顶端的螺纹与多介质桥式通道结构的中心孔下方的螺纹连接；所述多孔螺旋滑动式内衬的上部为圆形筒，其顶端设有内螺纹，下部为锥形筒，其底部开有锯齿型插槽，锥形筒的外壁上设有螺旋流道，螺旋流道的端面处设有甩液通孔；所述气液旋流器外筒的下部为漏斗状，气液旋流器外筒通过底部的内螺纹与变径外筒的顶部螺纹连接；所述倒锥的上部为锥形段，其下部为圆柱段，倒锥通过底端的螺纹与导液滑槽座螺纹连接；所述变径外筒通过底部的内螺纹与导液滑槽座螺纹连接；所述滑动堵头的上部为开有中心通孔的锥形段，中部为圆柱段，下部为薄壁圆管，薄壁圆管的底部开有圆周均布的螺纹孔；所述导液滑槽座的上部为薄壁圆管，中部为圆盘，下部为圆柱段，薄壁圆管的外壁上开有滑槽，该滑槽与滑动堵头构成滑块滑轨配合，圆盘通过外螺纹与变径外筒螺纹连接，圆盘的端面上设有导液通孔，圆柱段通过螺纹与旋流器底部的盲板座螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，其特征在于：所述回注频率调控模块包括第一大锥齿轮、第一滑槽固定凡尔、第一圆柱沟槽空心筒、第一滑槽移动凡尔、第一小锥齿轮和第一连杆；所述第一大锥齿轮的端面开有连杆销孔；所述第一滑槽固定凡尔的上端面设有凸沿，其上部设有齿轮螺纹销座，齿轮螺纹销座的下方设有凸台，凸台上开有螺纹孔，第一滑槽固定凡尔的下部的筒壁上开有滑槽，第一滑槽固定凡尔的底部开有锥形导液孔；所述第一圆柱沟槽空心筒的上端面设有齿轮安装座和圆孔，其筒壁的中部开有变频沟槽，变频沟槽的上方开有定位沟槽；所述第一滑槽移动凡尔上部的筒壁开有滑动销螺纹孔，其下部的外壁上设有滑块凸台，第一滑槽移动凡尔的底部开有倒液通孔；
4.根据权利要求1所述的脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，其特征在于：所述采液频率调控模块包括第二连杆、第二大锥齿轮、第二滑槽固定凡尔、第二圆柱沟槽空心筒、第二滑槽移动凡尔、第二小锥齿轮、直行杆、活塞座、桥式通道结构和密封活塞；
5.根据权利要求1所述的脉动频率可调节式井下气液旋流分离装置，其特征在于：所述采液频率调控模块的直行杆通过槽口与回注频率调控模块的第一连杆连接，回注频率调控模块与气液分离模块螺纹连接。
