一種井下氣液旋流分離裝置。主要解決現有旋流分離裝置分離出的氣相夾帶液滴的問題。其特征在于：所述分離裝置采用嵌套管式結構，用墊圈將來氣套管兩側進行密封；來氣套管內包括圓柱外殼和切向入口外殼，其中圓柱外殼用來保護內部結構，減輕內部結構的磨損和腐蝕；內部結構包括切向入口盤，上部旋流腔、內部旋流器以及氣液分離腔；混合相進入來氣管道后，沿著切向入口進入內部旋流器進行初次分離，內部旋流器內嵌套氣相分離腔為了以減小分離出來氣相的含液量；在內部旋流器的上方設置了上部旋流腔，用于對分離出的氣相進行多級分離。用于對分離出的氣相進行多級分離。
【技術實現步驟摘要】
一種井下氣液旋流分離裝置
[0001]本專利技術涉及一種應用于石油、化工、環保等領域中的旋流分離裝置。
技術介紹
[0002]隨著石油的深度開采，井下含水率逐年提高，在井下分離水相、氣相是必須進行的分離操作。此外，水相作為雜質在氣相流率較大的情況下，會被氣相攜帶，從而影響已分離的氣相體積分數。當前，已有的氣錨裝置雖然可以適用于井下狹小的空間在井下分離水相、氣相，但是分離效果不好，且經常發生損壞、不易修理。
技術實現思路
[0003]為了解決
技術介紹
中提到了的現有技術問題，本專利技術提出了一種井下氣液旋流分離裝置，該種裝置通過嵌套式結構來實現井下分離水相、氣相的功能，不但安裝方便，而且即便外部套管外殼發生磨損，也不會對氣液分離造成實質性的影響，從而保障分離過程的連續性和有效性。
[0004]本專利技術的技術方案是：本種井下氣液旋流分離裝置，具有來氣管道5、來氣入口1以及氣相出口4和一級液相出口2。其獨特之處在于：所述分離裝置還包括多級液相出口3、墊圈6、上部旋流腔8、氣液分離腔9、切向入口盤7以及內部旋流器10。
[0005]所述來氣管道5包含切向入口外殼501和圓柱外殼502；所述入口外殼和圓柱外殼之間留有縫隙，縫隙范圍在1mm~3mm之間，所述縫隙通過置入墊圈6來實現密封。
[0006]所述切向入口盤7在上表面均勻分布4個螺紋孔，在側面對稱分布兩個矩形的切向入口，所述切向入口的入口高度為整個切向入口盤的2/3；切向入口盤7位于切向入口外殼501內部。
[0007]所述上部旋流腔8包括平面法蘭盤和漏斗狀分離段；所述上部旋流腔為薄壁結構，位于所述切向入口盤的上方，通過螺栓與所述切向入口盤上的4個螺紋孔連接。
[0008]所述氣液分離腔9包括平面法蘭盤和氣液分離段，所述氣液分離腔為薄壁結構，和上部旋流腔8相連，位于上部旋流腔8的下方；所述氣液分離腔嵌套在所述內部旋流器中心。
[0009]內部旋流器10包括平面法蘭盤和旋流體，經焊接而成，所述旋流體為薄壁結構；內部旋流器10位于切向入口外殼502的下方。
[0010]本裝置內的組成部件按照如下方式固定，即按照軸向定位首先將內部旋流器10和來氣管道5固定好，再放入切向入口盤7，然后放入氣液分離腔9，最后放入上部旋流腔8；通過4個螺栓將內部旋流器10、來氣管道、切向入口盤7、氣液分離腔9以及上部旋流腔8相連接。
[0011]本種井下氣液旋流分離裝置是由來氣管道、墊圈、上部旋流腔、氣液分離腔、內部旋流器等組件組合構成；來液進入旋流器內進行一次旋流分離，再進入氣液分離腔和上部旋流腔實現多級分離處理。通過來氣管道與切向入口外殼一體的方式固定旋流器，在來液
管道內部設置墊圈進行密封。通過在旋流器內部嵌套氣液分離腔和上部旋流腔，實現兩級高精度氣-液分離。
[0012]混合相從來氣管道的切向入口外殼進入，混合液在旋流器形成旋流狀態，密度較大的水相在外旋流的作用下近腔壁向下運移，其旋轉方向與來液進入裝置時方向一致，同時，輕質氣相在內旋流的作用下向裝置的軸心運移沿小孔進入氣液分離腔內和上部旋流腔內。其旋轉方向與入口來液旋轉方向相反。輕質氣相攜帶少量液體上升到氣液分離腔和上部旋流腔內，繼續旋流分離，密度大的液滴在離心力的作用下甩向器壁，最后從氣相旋流腔底部排出并與旋流器的水相匯合排出裝置，密度小的氣相則處于旋流中心通過排氣管道排出裝置。實現同一裝置內多級旋流高效氣液分離。
[0013]本專利技術具有如下的有益效果：本專利技術采用內部旋流器中嵌套氣液分離腔和在氣液分離腔上設置上部旋流腔的結構來實現預分離和多級旋流分離，分離性能和分離效果好；整體設計尺寸較小適用于井下空間。
[0014]下面進行詳細說明：首先，該種井下氣液旋流分離裝置在結構設計上具有創新性，與以往的氣錨裝置不同，混合相從切向入口進入旋流器內進行預分離比剛進入來液管的混合相相比，含液量有所下降，從而進一步提高整體裝置的分離效果。
[0015]其次，該種井下氣液旋流分離裝置采用旋流器嵌套氣液分離腔的結構，一方面可以實現多級旋流分離降低氣相的含水率，另一方面，嵌套式結構安裝方便，來氣管道可以直接和井下管道通過螺紋進行連接。提高井下空間的利用率。而且運行費用低，分離過程連續。
[0016]綜上所述，本專利技術提出的一種新型的井下氣液旋流分離裝置，采用來液管嵌套旋流器，旋流器嵌套氣液分離腔的多層嵌套結構，在氣錨裝置中實現多級分離和預分離，為該領域的研究人員提供了新思路。以往的氣錨結構較復雜，但是本專利技術的結構簡單且能夠實現較好的分離效果。
[0017]附圖說明：圖1是本種井下氣液旋流分離裝置的外觀圖。
[0018]圖2是本種井下氣液旋流分離裝置整體結構圖。
[0019]圖3是本種井下氣液旋流分離裝置整體剖視圖。
[0020]圖4是本種新型井下氣液旋流分離裝置結構爆炸圖。
[0021]圖5是來氣管道結構形式圖。
[0022]圖6是墊圈結構示意圖。
[0023]圖7是切向入口盤結構示意圖。
[0024]圖8是上封蓋結構示意圖。
[0025]圖9是內部旋流器結構示意圖。
[0026]圖10是氣液分離腔結構示意圖。
[0027]圖11是來氣管道和墊圈的連接示意圖。
[0028]圖12是來氣管道和上部旋流腔連接示意圖。
[0029]圖中1-來氣入口，2-一級液相出口，3-多級液相出口，4-氣相出口，5-來氣管道，
501-切向入口外殼，502-圓柱外殼，6-墊圈，7-切向入口盤，8-上部旋流腔，9-氣液分離腔，10-內部旋流器。
[0030]具體實施方式：下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。
[0031]首先，結合附圖，對本專利技術所述的一種新型井下氣液旋流分離裝置作整體描述：該新型井下氣液旋流分離裝置外觀為一圓柱套管結構如圖1所示，具有來氣入口1，一級液相出口2，多級液相出口3，氣相出口4。混合相由來氣管道進入旋流器的來氣入口1進入分離裝置內部，水相經多級分離后由一級液相出口2或二級液相出口3排出裝置，氣相經分離后從氣相出口4排出。
[0032]結合圖2，圖3、圖4，將其剖視后可知從內到外的順序為氣液分離腔9、內部旋流器10、墊圈6、來液管道5。從上到下的順序為上部旋流腔8、切向入口盤7、氣液分離腔9、內部旋流器10。
[0033]其次介紹各個零部件的外觀，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示。依次為為來氣管道結構形式圖、墊圈結構示意圖、切向入口盤結構示意圖、上部旋流腔結構示意圖、內部旋流器結構示意圖、氣液分離腔結構示意圖。501為切向入口外殼，用來放置切向入口盤7，放置切向入口盤的目的是提供離心力。502為圓柱外殼用來保護來液管減輕腐蝕和磨損。上部旋流腔8不僅起到氣液分離的作用，還充當氣液分離腔9頂端的密封保護殼。
[0034]再次各個部件相關聯的尺寸關系為內部旋流器10的柱段內徑大于氣液旋流腔9的最大內徑。這樣來液才可以進入內部本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種井下氣液旋流分離裝置，具有來氣管道（5）、來氣入口（1）以及氣相出口（4）和一級液相出口（2）；其特征在于：所述分離裝置還包括多級液相出口（3）、墊圈（6）、上部旋流腔（8）、氣液分離腔（9）、切向入口盤（7）以及內部旋流器（10）；所述來氣管道（5）包含切向入口外殼（501）和圓柱外殼（502）；所述入口外殼和圓柱外殼之間留有縫隙，縫隙范圍在1mm~3mm之間，所述縫隙通過置入墊圈（6）來實現密封；所述切向入口盤（7）在上表面均勻分布4個螺紋孔，在側面對稱分布兩個矩形的切向入口，所述切向入口的入口高度為整個切向入口盤的2/3；切向入口盤（7）位于切向入口外殼（501）內部；所述上部旋流腔（8）包括平面法蘭盤和漏斗狀分離段；所述上部旋流腔為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李楓，
申請(專利權)人：大慶東大盛源科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：
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