CN102500138A - 微型气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型气液分离器，包括柱状筒体(1)、气液缓冲筒体(2)和原油输入管(3)，该柱状筒体(1)具有出气管(11)、出液管(12)，该气液缓冲筒体(2)上下两端分别为气相出口端(21)和液相出口端(22)，该气相出口端(21)和液相出口端(22)分别与设置在柱状筒体(1)侧壁上的气相入口(14)、液相入口(15)切向地相衔接，而原油输入管(3)相对气液缓冲筒体(2)倾斜向下，并与气液缓冲筒体(2)侧壁的中部切向地相衔接。本发明设计高效紧凑，分离区和缓冲区功能区分明晰，可达到缩小分离器整体体积的效果，适合车载，方便在井口、海洋平台等空间受限的地方使用，同时也节约了材料成本，安全性更强。

Description

微型气液分离器

技术领域

本发明涉及一种用于流体分离的气液分离器，特别是指一种体积微小、适合车载的微型气液分离器。

背景技术

目前在油田地面集输系统中，主要运用各种气液分离器，将油井采出的原油中的天然气和油进行分离，继而实现液计量或生产计量。普通的气液分离器由一组气体分离伞、一个液体分离伞、一个初级分离头等简单构件组成，其气、液仅依靠重力进行分离，这种气液分离器的分离效率低、速度慢，气相物和液相物的分离效果不理想，而且分离器结构体积也较大，使用这种分离器处理稠油和泡沫原油，液体在分离器内的停留时间长，气液分离不彻底，造成原油和气体的计量误差也较大。

因此，一些通过高速旋转气液混合物而依靠离心力分离气相物和液相物的气液分离器被发明出来，如专利号为200720108504.0(公告号为CN201055811Y)的中国实用新型专利《旋流式气液分离器》，就公开了这么一种气液分离器。它采用立式柱状筒体，柱状筒体侧壁的上部、中部、下部分别设置有出气管、原油输入管、出液管，原油输入管相对柱状筒体倾斜向下，并与柱状筒体的侧壁相切。原油从原油输入管切向地进入柱状筒体，在柱状筒体内产生离心加速度，在离心力和重力共同作用下密度大的液体向柱状筒体下方聚集，密度小的气体向柱状筒体上方聚集。

由于目前的气液分离器，原油不经过预处理、直接进入柱状筒体，而待分离的原油中往往混合有很多小液滴和小气泡，这样，直接进入柱状筒体内的小液滴和小气泡混合物，仅依靠在柱状筒体内的离心分离，很难有较高的分离率，从出液管排出的液相物中往往还带有较多的小气泡，其分离效果不是十分理想。与此同时，目前的气液分离器体积较为庞大，需要用特殊的工程车辆进行运输，这对于实际应用十分不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种微型气液分离器，其原油进入柱状筒体之前能事先在进行预分流，提高了分离物的纯度，达到高效分离的目的，分离器整体体积也可大幅缩小而适合普通车载。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该微型气液分离器，包括一柱状筒体和一原油输入管，该柱状筒体侧壁的上部、下部分别设置有与柱状筒体内部相连通的出气管、出液管，其特征在于：

在柱状筒体与原油输入管之间还设置有一气液缓冲筒体，该气液缓冲筒体上下两端分别为气相出口端和液相出口端，该气相出口端和液相出口端分别与一上一下设置在柱状筒体侧壁上的气相入口、液相入口切向地相衔接；

而所述的原油输入管相对气液缓冲筒体倾斜向下，并与气液缓冲筒体侧壁的中部切向地相衔接。

优选地，所述原油输入管相对水平线呈30°的角度，以达到最佳分离效果。

作为进一步改进，所述气液缓冲筒体整体呈U型，中央部的管径比两端口略大，气相出口端和液相出口端就位于U型的两个端口。

作为进一步改进，针对含气比例相对较高的气液混合物，为使该气液分离器具有较好的分离效果，所述原油输入管上还可以连接有呈L型的输入连接管，该输入连接管的竖直部分与该柱状筒体平行，且顶端与原油输入管相连通，这样，当含气比例相对较高的气液混合物在进入气液缓冲筒体之前，气液混合物会先经过输入连接管的预处理后，再进入气液缓冲筒体。

作为进一步改进，所述输入连接管的横向部分上设置有取样口。

由于油田采出的原油不可避免的会带有固体悬浮物，在进行气液分离时，固体悬浮物会跟随气液混合物一起在柱状筒体内高速旋转，在离心力的作用下，大部分固体悬浮物会随着旋转的流体向下运行，继而聚集在柱状筒体的底部，因此，可以在所述的柱状筒体的底部开设一排污口，这样聚集在柱状筒体底部的固体悬浮物就可从该排污口排出筒体之外，从而实现气、液、固三相分离。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过柱状筒体与原油输入管之间气液缓冲筒体的设置，在气液混合物在进入柱状筒体之前，气液混合物会先经过气液缓冲筒体的缓冲和预处理后，再进入柱状筒体，从而达到大幅提高气液分离效果目的，且动态稳定性高，具有较宽的适用范围；

本发明设计高效紧凑，分离区和缓冲区功能区分明晰，可大幅缩小分离区的体积，从而达到缩小分离器整体体积的效果，本发明的分离器适合车载，方便在井口、海洋平台等空间受限的地方使用，同时也节约了材料成本，分离器在承受高压方面也提高了性能，安全性更强；

与同类技术相比，本发明的气液分离器基于流体力学基本原理及旋流分离理论，开发了超短气液分离技术，独特的内量流道延长了分离路程、增加了分离时间，更好地发挥了旋流分离器的分离能力，同时又有效地避免了旋流分离混合效应，使分离过程更加高效和紧凑，从而为以分离为基础的多相流量计技术的小型化发展提供了基础。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，该微型气液分离器，包括柱状筒体1、气液缓冲筒体2和原油输入管3；

其中，该柱状筒体1侧壁的上部、下部分别设置有与柱状筒体1内部相连通的出气管11、出液管12，柱状筒体1侧壁中部一上一下设置有气相入口14、液相入口15，在柱状筒体1的底部还开设有排污口13；

该气液缓冲筒体2整体呈U型，中央部的管径比两端口略大，气液缓冲筒体2上下两端分别设置为气相出口端21和液相出口端22，该气相出口端21和液相出口端22分别与柱状筒体1侧壁上的气相入口14、液相入口15切向地相衔接；

而所述的原油输入管3相对气液缓冲筒体2倾斜向下，并与气液缓冲筒体2侧壁的中部相切，而使原油输入管3与气液缓冲筒体2相连通；

并且，原油输入管3上还连接有呈L型的输入连接管4，该输入连接管4的竖直部分41与该柱状筒体1平行，且顶端与原油输入管3相连通，其横向部分42上设置有取样口43。

工作时，待分离的气液混合物依次经输入连接管4、原油输入管3切向地进入气液缓冲筒体2，进行高速旋转，由于气相物密度小于液相物的密度，气相物所受到的离心力比液相物小很多，如此气相物(带微量液相物)会从气液缓冲筒体2上端的气相出口端21切向地输出至柱状筒体1内，液相物(带微量气相物)则从气液缓冲筒体2下端的液相出口端22切向地输出至柱状筒体1内，气相物与液相物继续在柱状筒体1内以最佳分离状态旋转，在离心场内，密度相对较小的气相物聚集在柱状筒体1的顶部，最后从出气管11排出，而密度大的液相物则在离心力的作用下，往柱状筒体1的内壁区域聚集，并沿着柱状筒体1的内壁下行至下部，最后从出液管12排出，实现气相物和液相物的高效、彻底分离。

Claims (6)

1.一种微型气液分离器，包括一柱状筒体(1)和一原油输入管(3)，该柱状筒体(1)侧壁的上部、下部分别设置有与柱状筒体(1)内部相连通的出气管(11)、出液管(12)，其特征在于：

在柱状筒体(1)与原油输入管(3)之间还设置有一气液缓冲筒体(2)，该气液缓冲筒体(2)上下两端分别为气相出口端(21)和液相出口端(22)，该气相出口端(21)和液相出口端(22)分别与一上一下设置在柱状筒体(1)侧壁上的气相入口(14)、液相入口(15)切向地相衔接；

而所述的原油输入管(3)相对气液缓冲筒体(2)倾斜向下，并与气液缓冲筒体(2)侧壁的中部切向地相衔接。

2.根据权利要求1所述的微型气液分离器，其特征在于：所述原油输入管(3)相对水平线呈30°的角度。

3.根据权利要求1所述的微型气液分离器，其特征在于：所述气液缓冲筒体(2)整体呈U型，中央部的管径比两端口略大，气相出口端(21)和液相出口端(22)就位于U型的两个端口。

4.根据权利要求1所述的微型气液分离器，其特征在于：所述原油输入管(3)上还连接有呈L型的输入连接管(4)，该输入连接管(4)的竖直部分(41)与该柱状筒体(1)平行，且顶端与原油输入管(3)相连通。

5.根据权利要求4所述的旋流式气液分离器，其特征在于：所述输入连接管(4)的横向部分(42)上设置有取样口(43)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的旋流式气液分离器，其特征在于：在所述的柱状筒体(1)的底部开设有排污口(13)。

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