CN103452553B - 多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，是为实现套管气无污染的气液分离、过滤和干燥的目的而设计的，该装置由一次分离及气体转向、气液二次分离及液体回流、气液三次分离和干燥过滤四部分组成，主要包括连接总高压闸门和细管的双头短接、设有轴向气流通道、液体回流通道及内、外阻挡罩的二次分离器、设有分离室和内锥面阻挡板三次分离器及干燥过滤室等。本发明为油气井生产气样采集提供了专用工具，可对管道气体实施泄压、气液分离和过滤干燥处理，能避免对人体和抽油机的污染，避免液体进入测试仪及空气对测试结果的干扰，大幅降低套管气的弥散浓度，有效控制气量的大小，大幅度缩短测试时间，测试结果准确度高，误差小。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，属于油气井生产气样采集技术领域。
背景技术
目前，油田生产中没有专用的气体取样装置，气体取样一般是采用带细管出口的短接与管道连接的方法进行，这种方法不能对气样进行气液分离和干燥过滤，操作难度大，分析结果呈无规律变化。另一种测试方法是将测试仪器的引气管直接插入套管放空口，该方法容易使套管气中携带的液体进入仪器，造成仪器损坏，不能避免空气对测试结果的干扰，弥散在测试场地的套管气浓度较高，容易造成测试人员中毒，不能控制气量大小，测试时间长，测试结果误差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，其能在取样及测试前对套管气进行无污染的气液分离、过滤和干燥，实施科学准确地取样和测试。
本发明的具体技术方案如下：
本发明按油气井套管气液分离功能分为气液一次分离及气体转向、气液二次分离及液体回流、气液三次分离和干燥过滤四部分。
气液一次分离及气体转向部分：
双头短接上、下端均设有内壁连接螺纹。双头短接上设有总高压闸门，细管连接于双头短接中部，细管水平段连接高压闸门，高压闸门通过弯头连接细管垂直段。
高压闸门设在细管水平段，细管水平段通过弯头连接细管垂直段。
气液二次分离及液体回流部分：
二次分离器上、下端均设有外壁连接螺纹。二次分离器内设有轴向气流通道和液体回流通道，液体粘附阻挡板连接在位于气流通道进气口处的接头上，气流通道顶端连接内阻挡罩和外阻挡罩，内阻挡罩上设有内出气口和内出液口，外阻挡罩上设有外出气口和外出液口，外出液口连通液体回流通道，封堵液体回流通道的单向控制胶皮固定在二次分离器底面上。
气液三次分离：
三次分离器上、下端均设有内壁连接螺纹。三次分离器下部为大容量的分离室，中部内壁螺纹连接设有中心管的内锥面阻挡板，棉纱填充于内锥面阻挡板中心管与三次分离器内壁之间。
干燥过滤：干燥过滤室上、下端均设有外壁连接螺纹。干燥过滤室内充填有干燥棉纱，干燥过滤室连通气体观察管线和气体采集测试管线，气体观察管线内设有控制阀。
本发明四部分装置的组装由以下连接完成：干燥过滤室下端外螺纹连接三次分离器上端内螺纹，三次分离器下端内螺纹连接二次分离器上端外螺纹，二次分离器下端外螺纹连接双头短接上端内螺纹。
本发明气液一次分离及气体转向部分用于油气井套管气液的卸压、改变气体流向、观察气体含液状态及分离大部分液体。气液二次分离及液体回流部分用于对气体中含有的少量液体进一步分离及将分离出的液体引回到套管中。气液三次分离部分是对气体中极少量的液体进行再一次分离。干燥过滤部分是对处理过的气体再进行干燥、过滤和控制。由于经过上述处理后的管道气体已符合采样及测试要求，从而可进行科学、规范、环保及安全的气体采样和测试。
本发明为油气井生产气样采集提供了专用工具，可在现场对管道气体实施卸压、气液分离和过滤干燥处理，从而进行科学准确的采样测试。该装置具备如下特点：在测试前放空气液时，能使气流向下排放，避免对人体和抽油机的污染；能完全避免液体进入测试仪，排除因液体进入仪器而产生破坏的可能性；能完全避免空气对测试结果的干扰；能大幅度降低套管气在空气中的弥散浓度，降低测试人员中毒的可能性；能有效控制气量的大小，大幅度缩短测试时间；测试结果准确度高，误差小。
附图说明
图1为多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置中干燥过滤部分结构示意图。
图2为多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置中气液三次分离部分结构示意图。
图3为多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置中气液二次分离及液体回流部分结构示意图。
图4为多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置中气液一次分离及气体转向部分结构示意图。
图5为多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置总装后示意图。
具体实施方式
参照图1至5对本发明的实施例进一步说明：
实施例：
本发明装置由气液一次分离及气体转向、气液二次分离及液体回流、气液三次分离和干燥过滤四部分组成：
气液一次分离及气体转向部分：
两寸双头短接2上、下端均设有内壁连接螺纹。两寸双头短接2上设有总高压闸门4，弯头式细管1连接于两寸双头短接2中部，细管1水平段连接高压闸门3，高压闸门3通过弯头连接细管1垂直段。
气液二次分离及液体回流部分：
二次分离器7上、下端均设有外壁连接螺纹。二次分离器7内设有轴向气流通道16和液体回流通道14，液体粘附阻挡板6连接在位于气流通道16进气口处的接头5上，气流通道16顶端螺纹连接内阻挡罩8和外阻挡罩11，内阻挡罩8上设有内出气口9和内出液口10，外阻挡罩11上设有外出气口12和外出液口13，外出液口13连通液体回流通道14（即在二次分离器7与三次分离器19装配后，外出液口13通过分离室17内部空间连通回流通道14），封堵液体回流通道14的单向控制胶皮15固定在二次分离器7底面上的、位于液体回流通道14旁的螺孔内。
气液三次分离：三次分离器19上、下端均设有内壁连接螺纹。三次分离器19下部为大容量的分离室17，中部内壁螺纹连接设有中心管的内锥面阻挡板18，棉纱20填充于内锥面阻挡板18中心管与三次分离器19内壁之间。
干燥过滤：
干燥过滤室24上、下端均设有外壁连接螺纹。干燥过滤室24内充填有干燥棉纱23，干燥过滤室24通过其顶面管孔连通气体观察管线25和气体采集测试管线22，气体观察管线25内设有控制阀21。
本发明四部分装置的组装由以下连接完成：
干燥过滤室24下端外螺纹连接三次分离器19上端内螺纹，三次分离器19下端内螺纹连接二次分离器7上端外螺纹，二次分离器7下端外螺纹连接双头短接2上端内螺纹。
本发明装置安装说明如下：
气液一次分离及气体转向部分（图4）：将细管1焊接在两寸双头短接2中间，在细管1水平段内设置高压闸门3，在高压闸门3出口焊接弯头和细管1垂直段，使气体出口向下，然后在两寸双头短接2上部安装总高压闸门4。
气液二次分离及液体回流部分（图3）：用固定螺丝将液体粘附阻挡板6固定在气流通道16进气口处的接头5上，将内阻挡罩8和外阻挡罩11装在气流通道16的顶端，再用螺钉将单向控制胶皮15固定在二次分离器7底面上。
气液三次分离部分（图2）：将内锥面阻挡板18旋进并固定在三次分离器19中部内壁上，并将棉纱20填充于内锥面阻挡板18中心管与三次分离器19内壁之间。
干燥过滤部分（图1）：将气体观察管线25和气体采集测试管线22焊接于干燥过滤室24顶面管孔内，在气体观察管线25水平段装设控制阀21，将棉纱23填充进干燥过滤室24。
最后，将本装置四部分通过各自的连接螺纹上紧连接，完成组装。
本发明装置使用说明如下：
将气液一次分离及气体转向部分的下丝口上紧于油井套管放空出口，关紧总高压闸门4，打开细管1上的高压闸门3，让高压气体（一般情况下含有液体）向下喷放卸压，观察套管压力表的变化，当压力降至零、且细管1出口无明显液体时，打开总高压闸门4，关闭高压闸门3，使气体流向气液二次分离及液体回流部分。
气液绕过液体粘附阻挡板6进入二次分离器7的气流通道16，经内阻挡罩8和外阻挡罩11进行气、液再分离，使分离出的液体经内出液口10、外出液口13和回流通道14流回到套管中，分离出的气体则经内出气口9和外出气口12进入气液三次分离部分。
气液进入三次分离器19内下部的分离室17，由于分离室17容积大，气体流速变慢，内锥面阻挡板18表面会粘附液体，气液获得再次净化后进入干燥过滤部分。
进入干燥过滤室24的气体经过干燥棉纱23的吸附获得进一步干燥，可通过气体观察管线25观察气体的含液情况，当发现液体时，将测试仪器引入管与采集测试管线22相连实施测试，并利用控制阀21观察气流大小和液珠含量，以便确定取样时机。测试完成后，将控制阀21放空。
Claims (3)
1.一种多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，其特征在于多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置由气液一次分离及气体转向、气液二次分离及液体回流、气液三次分离和干燥过滤四部分组成；
气液一次分离及气体转向部分：
双头短接(2)上、下端均设有内壁连接螺纹；双头短接(2)上设有总高压闸门(4)，细管(1)连接于双头短接中部，细管(1)水平段连接高压闸门(3)，高压闸门(3)通过弯头连接细管(1)垂直段；
气液二次分离及液体回流部分：
二次分离器(7)上、下端均设有外壁连接螺纹；二次分离器(7)内设有轴向气流通道(16)和液体回流通道(14)，液体粘附阻挡板(6)连接在位于气流通道(16)进气口处的接头(5)上，气流通道(16)顶端连接内阻挡罩(8)和外阻挡罩(11)，内阻挡罩(8)上设有内出气口(9)和内出液口(10)，外阻挡罩(11)上设有外出气口(12)和外出液口(13)，外出液口(13)连通液体回流通道(14)，封堵液体回流通道(14)的单向控制胶皮(15)固定在二次分离器(7)底面上；
气液三次分离部分：
三次分离器(19)上、下端均设有内壁连接螺纹；三次分离器(19)下部为大容量的分离室(17)，中部内壁螺纹连接设有中心管的内锥面阻挡板(18)，棉纱(20)填充于内锥面阻挡板(18)中心管与三次分离器(19)内壁之间；
干燥过滤部分：
干燥过滤室(24)上、下端均设有外壁连接螺纹；干燥过滤室(24)内充填有干燥棉纱(23)，干燥过滤室(24)连通气体观察管线(25)和气体采集测试管线(22)，气体观察管线(25)内设有控制阀(21)；
所述多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置四部分装置的组装：干燥过滤室(24)下端外螺纹连接三次分离器(19)上端内螺纹，三次分离器(19)下端内螺纹连接二次分离器(7)上端外螺纹，二次分离器(7)下端外螺纹连接双头短接(2)上端内螺纹。
2.如权利要求1所述的多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，其特征在于在二次分离器(7)与三次分离器(19)装配后，外出液口(13)通过分离室(17)内部空间连通回流通道(14)。
3.如权利要求1所述的多功能油气井套管气液分离及过滤干燥装置，其特征在于单向控制胶皮(15)固定在二次分离器(7)底面上的、位于回流通道(14)旁的螺孔内。
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