一種高壓氣液分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油氣田污水處理裝置，尤其涉及一種油氣田高壓氣液分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣田壓裂后放噴排液，壓裂返排液混合支撐劑、井底巖石碎肩以及天然氣或者其他氣體從井內(nèi)沖出，這些攜帶著固體和氣體的返排液從井口噴出后約帶有35MPa的壓力，需要經(jīng)過一步步分離之后，才能進(jìn)行回收利用或者進(jìn)行地面測(cè)試工作。目前對(duì)壓裂返排液的分離方法是將井內(nèi)噴出的返排液直接放噴到排液池中自然沉淀，待氣體量達(dá)到一定程度后收集點(diǎn)燃。這種分離方法需要的時(shí)間長(zhǎng)，且壓裂返排液易被污染，不利用重復(fù)利用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓氣液分離裝置，能快速將油氣井壓裂返排液中的高壓氣體分離。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種高壓氣液分離裝置，包括上下開孔且內(nèi)設(shè)螺旋導(dǎo)流裝置的旋流分離筒，旋流分離筒的上開孔與排氣管線連接，下開孔與排液管線連接，旋流分離筒的側(cè)壁上部開有進(jìn)液口，該進(jìn)液口通過進(jìn)液管線與井口連接。
[0005]螺旋導(dǎo)流裝置包括螺旋導(dǎo)流板和其下方的錐形內(nèi)襯，錐形內(nèi)襯包括收縮的錐形段和錐形段下端的直管段。
[0006]排液管線的端口為液出口，排液管線上設(shè)有電動(dòng)節(jié)流閥、閘板閥、手動(dòng)節(jié)流閥和泄壓口 ；排氣管線的端口為氣出口，排氣管線上設(shè)有電動(dòng)節(jié)流閥，氣出口處安裝有捕霧器和除泡沫裝置。
[0007]上述高壓氣液分離裝置還包括與旋流分離筒并設(shè)的液位定位罐，液位定位灌通過側(cè)壁上部的進(jìn)液口與進(jìn)液管線連接，液位定位罐上設(shè)有液位計(jì)。
[0008]排液管線上設(shè)有液位控制閥，排氣管線上設(shè)有與該液位控制閥聯(lián)動(dòng)來調(diào)整液位的壓力控制閥。
[0009]旋流分尚筒頂部設(shè)有排氣孔，旋流分尚筒的上、下方各設(shè)有氣動(dòng)開關(guān)閥。
[0010]旋流分離筒為多個(gè)，進(jìn)液管線通過分流器與多個(gè)旋流分離筒的進(jìn)液口連接。
[0011]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0012]本實(shí)用新型將旋流分離筒與井口通過進(jìn)液管線相連接，可以使返排液直接進(jìn)入旋流分離筒快速進(jìn)行氣液分離，解決了放噴氣液混合體壓力高，分離困難、沖蝕嚴(yán)重等技術(shù)難題，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的返排液分離時(shí)間長(zhǎng)的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氣體管線無液體返出，排液管線無氣泡返出，提高了分離效果，避免了返排液被污染。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型高壓氣液分離裝置中的旋流分離筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例高壓氣液分離裝置俯視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例高壓氣液分離裝置側(cè)視圖；
[0016]圖中，1.旋流分離筒，1-1.上開孔，1-2.下開孔，2.閘板閥，3.手動(dòng)節(jié)流閥，4.液位計(jì)，5.液位定位罐，6.泄壓口，7.壓力表，8.防撞框架，9.電動(dòng)節(jié)流閥，10.背壓閥，11.錐形內(nèi)襯，12.進(jìn)液口，13.氣出口，14.液出口，15.螺旋導(dǎo)流板，16.排氣管線，17.排液管線，18.進(jìn)液管線，19.排氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1，一種高壓氣液分離裝置，參見圖1，包括上下開孔且內(nèi)設(shè)螺旋導(dǎo)流裝置的旋流分離筒1，旋流分離筒I的上開孔1-1與排氣管線16連接，下開孔1-2與排液管線17連接，旋流分離筒I的側(cè)壁上部開有進(jìn)液口 12，該進(jìn)液口 12通過進(jìn)液管線18與井口連接。
[0018]壓裂返排液混合支撐劑、井底巖石碎肩以及天然氣或者其他氣體從井內(nèi)沖出，通過進(jìn)液管線18進(jìn)入旋流分離筒I，經(jīng)過螺旋導(dǎo)流裝置進(jìn)行快速分離，氣體上升從上開孔1-1經(jīng)過排氣管線16予以收集、處理，帶有固體的液體下沉從下開孔1-2經(jīng)過排液管線17排出，進(jìn)一步進(jìn)行固液分離。
[0019]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了壓裂返排液中氣體的快速分離。
[0020]實(shí)施例2，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，螺旋導(dǎo)流裝置包括螺旋導(dǎo)流板15和其下方的錐形內(nèi)襯11，參見圖1，錐形內(nèi)襯11包括收縮的錐形段和錐形段下端的直管段。返排液通過進(jìn)液管線18進(jìn)入旋流分離筒1，在螺旋導(dǎo)流板15和錐形內(nèi)襯11的雙重作用下，實(shí)現(xiàn)流體的旋轉(zhuǎn)，使氣體與帶有沙粒的液體分離。由于氣固兩相的密度差，砂粒在離心力的作用下沿著錐形內(nèi)襯11收縮的錐形段和直管段的管壁高速螺旋旋轉(zhuǎn)，砂粒運(yùn)動(dòng)到直管段的下端拋砂孔處被排到旋流分離筒I下部，通過排液管線17排出。
[0021]帶有錐形段和直管段的錐形內(nèi)襯11，不僅可以增強(qiáng)返排液的旋轉(zhuǎn)，提高氣體與固液的分離效果，而且使分離后的固液沉積到旋流分離筒I下部，具有隔離上部高壓氣流的作用，同時(shí)可以減少返排液與旋流分離筒的接觸，有助于保護(hù)旋流分離筒，提高其壽命，也便于更換和維修。
[0022]排液管線17的端口為液出口 14，排液管線17上設(shè)有電動(dòng)節(jié)流閥9、閘板閥2、手動(dòng)節(jié)流閥3及泄壓口 6，電動(dòng)節(jié)流閥9、閘板閥2、手動(dòng)節(jié)流閥3、泄壓口 6構(gòu)成節(jié)流降壓系統(tǒng)，降壓后的液體通過背壓閥10從液出口 14排出。排液管線17上設(shè)有壓力表7。手動(dòng)節(jié)流閥3的設(shè)置是為了實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。
[0023]排氣管線16的端口為氣出口 13，排氣管線16上設(shè)有電動(dòng)節(jié)流閥9，氣出口 13處安裝有捕霧器和除泡沫裝置，用于收集霧氣和除去泡沫。
[0024]實(shí)施例3，在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例還包括與旋流分離筒I并設(shè)的液位定位罐5，液位定位罐5通過側(cè)壁上部開設(shè)的液出口 14與進(jìn)液管線18連接，液位定位灌5上設(shè)有高壓磁翻板液位計(jì)4，用于監(jiān)控旋流分離筒I內(nèi)的液位，以便于控制液位。
[0025]排液管線17上設(shè)有液位控制閥，排氣管線16上設(shè)有壓力控制閥，該液位控制閥與壓力控制閥聯(lián)動(dòng)，形成液位控制系統(tǒng)，以控制液位在安全范圍內(nèi)上下浮動(dòng)，不使氣流下沖，也不使液流上竄。液位控制系統(tǒng)是由磁翻板液位計(jì)、控制元件(硬件:控制器；軟件:液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng))、電動(dòng)執(zhí)行器及針閥組成。
[0026]進(jìn)一步，旋流分離筒I頂部設(shè)有排氣孔19，旋流分離筒I的上、下方各設(shè)氣動(dòng)開關(guān)閥，分別用于排放氣體、帶有砂粒的液體。在砂粒排放時(shí)實(shí)施沖砂作業(yè)，使砂粒從旋流分離筒I的下開孔1-2排出。而氣體大部分通過上開孔1-1、排氣管線16從氣出口 13排出，少部分氣體則通過旋流分離筒I頂部的排氣孔19排出，以提高除氣的效果。排氣管線16的氣出口 13處安裝有捕霧器和除泡沫裝置，用于收集霧氣和除去泡沫。
[0027]實(shí)施例4，在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的旋流分離筒I為四個(gè)，本實(shí)施例氣液分離裝置為撬裝式結(jié)構(gòu)，且設(shè)有防撞框架8，參見圖2和圖3。
[0028]進(jìn)液管線18通過分流器與四個(gè)旋流分離筒I的進(jìn)液口 12連接。分流器包括鍛件四通，該鍛件四通的一個(gè)開口與進(jìn)液管線18連接，另一個(gè)開口通過鍛件彎頭與液位定位灌5的進(jìn)液口 12連接，另外兩個(gè)口分別連接一個(gè)鍛件三通，鍛件三通通過鍛件彎頭與旋流分離筒I上的進(jìn)液口連接。排液管線17包括對(duì)焊由壬連接的無縫管，無縫管通過鍛件彎頭、鍛件三通分別與四個(gè)旋流分離筒I的下開孔1-2連接；排氣管線16包括通過對(duì)焊由壬連接的無縫管，無縫管通過鍛件彎頭或鍛件三通分別與四個(gè)旋流分離筒的上開孔1-1連接。采用鍛件彎頭、鍛件三通是為了抵御高壓氣液直沖對(duì)設(shè)備造成的沖蝕。由于排液量大，本實(shí)施例的排液管線17端頭通過背壓閥10設(shè)有兩個(gè)液出口 14。
[0029]本實(shí)用新型高壓氣液分離裝置的外觀尺寸:寬蘭2300 mm，高蘭2800 mm，長(zhǎng)^ 6600 mm ;作業(yè)環(huán)境:含硫量<2000PPm、耐酸性(適合PH值5-7)的油、氣、水；環(huán)境溫度范圍:-20°C?50°C;工作溫度:0°C?60°C;連接方式:出入口連接:27/8 " TBG內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)3 "1502由壬；額定工作壓力:35MPa ;最大氣處理量:10X104m3/d ;最大液(含砂)處理量:1 m3/
mino
[0030]本實(shí)用新型高壓氣液分離裝置與井口相連接，使返排液直接進(jìn)入旋流分離筒快速進(jìn)行氣液分離，解決了放噴氣液混合體壓力高，分離困難、沖蝕嚴(yán)重等技術(shù)難題；克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的返排液分離時(shí)間長(zhǎng)的問題，且實(shí)現(xiàn)了工作時(shí)排氣管線無液體返出，排液管線無氣泡返出，提高了分離效果，避免了返排液被污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓氣液分離裝置，其特征在于:包括上下開孔且內(nèi)設(shè)螺旋導(dǎo)流裝置的旋流分離筒(I )，旋流分離筒(I)的上開孔(1-1)與排氣管線(16)連接，下開孔(1-2)與排液管線(17)連接，旋流分離筒(I)的側(cè)壁上部開有進(jìn)液口( 12)，該進(jìn)液口( 12)通過進(jìn)液管線(18)與井口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:所述螺旋導(dǎo)流裝置包括螺旋導(dǎo)流板(15)和其下方的錐形內(nèi)襯(11)，錐形內(nèi)襯(11)包括收縮的錐形段和錐形段下端的直管段。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:所述排液管線(17)的端口為液出口(14)，排液管線(17)上設(shè)有節(jié)流降壓管匯，包含電動(dòng)節(jié)流閥(9)、閘板閥(2)、手動(dòng)節(jié)流閥(3)和泄壓口(6);排氣管線(16)的端口為氣出口(13)，排氣管線(16)上設(shè)有電動(dòng)節(jié)流閥(9 )，氣出口( 13 )處安裝有捕霧器和除泡沫裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:還包括與旋流分離筒(I)并設(shè)的液位定位罐(5)，液位定位灌(5)通過側(cè)壁上部的進(jìn)液口(12)與進(jìn)液管線(18)連接，液位定位罐(5 )上設(shè)有液位計(jì)(4 )。
5.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:所述排液管線(17)上設(shè)有液位控制閥，排氣管線(16)上設(shè)有與所述液位控制閥聯(lián)動(dòng)來調(diào)整液位的壓力控制閥。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:所述旋流分離筒(I)頂部設(shè)有排氣孔(19)，旋流分離筒(I)的上、下方各設(shè)有氣動(dòng)開關(guān)閥。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓氣液分離裝置，其特征在于:所述旋流分離筒(I)為多個(gè)，所述進(jìn)液管線(18)通過分流器與多個(gè)旋流分離筒(I)的進(jìn)液口(12)連接。
【專利摘要】一種高壓氣液分離裝置，包括上下開孔且內(nèi)設(shè)導(dǎo)流板的旋流分離筒，旋流分離筒的上開孔與排氣管線連接，下開孔與排液管線連接，旋流分離筒的側(cè)壁上部開有進(jìn)液口，該進(jìn)液口通過進(jìn)液管線與井口連接。導(dǎo)流板為螺旋導(dǎo)流板，螺旋導(dǎo)流板的下面設(shè)有錐形內(nèi)襯，所述錐形內(nèi)襯包括收縮的錐形段和錐形段下端的直管段。本實(shí)用新型使返排液直接進(jìn)入旋流分離筒快速進(jìn)行氣液分離，解決了放噴氣液混合體壓力高，分離困難、沖蝕嚴(yán)重等技術(shù)難題；克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的返排液分離時(shí)間長(zhǎng)的問題；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氣體管線無液體返出，排液管線無氣泡返出，提高了分離效果，避免了返排液被污染。
【IPC分類】B04C5-107, B04C5-14, B04C5-00
【公開號(hào)】CN204412477
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420864995
【發(fā)明人】楊博麗, 徐迎新, 袁偉文, 陳萬林, 席仲琛, 謝濤, 崔之健, 胥彬
【申請(qǐng)人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日