机床与液压

作者：孙龙飞，齐韦林，祁炜，郝立，唐安达，杨林?，张康，张赟，张慢来

单位：中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；中石油吐哈油田分公司采油工艺研究院；中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；中石油吐哈油田分公司采油工艺研究院；中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；中石油煤层气有限责任公司临汾采气管理区；长江大学机械工程学院；中国-波兰测控技术“一带一路”联合实验室

关键词：气锚结构;分离效率;田口法;结构优化

基金：中国-波兰测控技术“一带一路”联合实验室项目 (MCT202404)

针对深层煤岩气井放空气回收工艺对气液分离的高要求，设计一种新型螺旋式复合气锚结构。该结构通过重力分离与螺旋离心分离的双重机制，构成高效气液分离系统，且不含运动部件，维护成本低。进一步，应用CFD与田口法对气锚结构尺寸进行优化，以分离效率为试验指标，螺旋圈数、螺距、孔眼直径为控制因子，进行分组试验并利用信噪比与方差分析试验结果。各因素对气锚分离效率的影响按照从大到小排序为螺距、孔眼直径、螺旋圈数。对控制因子进行方差分析，确定其贡献度，其中螺距的贡献度最高，为51.98%；其次为孔眼直径，其贡献度为42.83%；贡献度最小的为螺旋圈数，仅为4.59%。当螺旋圈数为8、螺距为45 mm、孔眼直径为30.29 mm时，新型螺旋式复合气锚的分离效率最高，进一步验证了该优化方案提升气锚分离效率的有效性和可行性。

来源：2026年第6期

《机床与液压》期刊编辑部

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