CN105909230A - 一种三相分离测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种三相分离测试装置，包括罐体，所述罐体内部设置有油水分离沉降室，所述流体入口处设置有第一迷宫式整流器；所述迷宫式整流器有多个波纹板重叠组成，相邻波纹板的波峰与波谷交错分布，相邻波纹板之间间距不大于15毫米所述多个波纹板下方及四周设置有隔栅；所述迷宫式整流器下方的罐体上设置有第一排污口；所述三相分离测试装置还包括测量气体出口流量的气体测量装置、测量第一液相出口和第二液相出口的流量测量装置。本发明采用迷宫式整流器使油气流动平稳，消除紊流，并且利用微涡流的原理，加速油气、油水、油砂的分离，同时起到除砂的双重效果，提高了分离效率。
Description
技术领域
本发明属于机械领域，涉及一种气液分离设备，具体涉及一种三相分离测试装置。
背景技术
油气水三相分离器是油田开发生产过程中最常用的设备之一。油田油水井中安装于泵下的一种“固、液、气”三相分离装置。
三相分离器一般分卧式和立式两种，其中卧式分离器的工作原理为：气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道并经过整流器和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡后油向上流动、水向下流动得以分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水经溢流档板进入水槽并从排水口流出。一般三相分离器均会安装气液流量测量装置以监控三相分离器的工作状态。
传统的卧式三相分离测试装置内部在气水分离时，液流分离后容易产生涡流及发生紊乱，破坏固体沉降过程及气体分离，容易产生大量气泡和混浊液体，影响分离效果。
发明内容
为克服传统三相分离测试装置气水分离时，液流分离后容易产生涡流及发生紊乱，破坏固体沉降过程及气体分离，容易产生大量气泡和混浊液体，影响分离效果的技术缺陷，本发明公开了一种三相分离测试装置。
本发明所述一种三相分离测试装置，包括罐体，所述罐体上设置有气体进口、流体入口、排污口、气体出口、第一液相出口和第二液相出口，所述罐体内部设置有油水分离沉降室，所述流体入口处设置有第一迷宫式整流器；
所述迷宫式整流器有多个波纹板重叠组成，相邻波纹板的波峰与波谷交错分布，相邻波纹板之间间距不大于15毫米，所述多个波纹板下方及四周设置有隔栅；所述迷宫式整流器下方的罐体上设置有第一排污口；
所述三相分离测试装置还包括测量气体出口流量的气体测量装置、测量第一液相出口和第二液相出口流量的流量测量装置。
优选的，所述油水分离沉降室的出口处还设置有第二迷宫式整流器，所述第二迷宫式整流器下方的罐体上设置有第二排污口。
优选的，所述流体入口为包含至少一个直角弯折的弯管。
优选的，所述罐体中部侧面设置有人员入口。
优选的，所述罐体上设置有安全阀和爆破片。
优选的，所述油水分离沉降室的入口和出口处分别设置有消泡器。
优选的，所述气体测量装置为DANIEL孔板流量计。
优选的，所述流量测量装置为NUFLO涡轮流量计。
优选的，所述气体出口及油水分离沉降室出口设置有除雾器。
进一步的，所述除雾器为翅片式除雾器，所述翅片式除雾器的翅片为金属波纹板。
采用本发明所述的三相分离测试装置，采用迷宫式整流器使油气流动平稳，消除紊流，并且利用微涡流的原理，加速油气、油水、油砂的分离，同时起到除砂的双重效果，提高了分离效率。
附图说明
图1为本发明所述三相分离测试装置的一种具体实施方式结构示意图；
图2为本发明所述迷宫式整流器的一种具体实施方式结构示意图；
图中附图标记名称为1-第一液相出口、2-第二液相出口、3-气体出口、4-除雾器、5-消泡器、6-人员入口、7-爆破片、8-安全阀、9-气体进口、10-排污口、11-波纹板、12-隔栅。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述三相分离测试装置，包括罐体，所述罐体上设置有气体进口9、流体入口、排污口、气体出口3、第一液相出口1和第二液相出口2，所述罐体内部设置有油水分离沉降室，所述流体入口处设置有第一迷宫式整流器；
所述迷宫式整流器有多个波纹板11重叠组成，相邻波纹板的波峰与波谷交错分布，相邻波纹板之间间距不大于15毫米，所述多个波纹板下方及四周设置有隔栅12；所述迷宫式整流器下方的罐体上设置有第一排污口；
所述三相分离测试装置还包括测量气体出口流量的气体测量装置、测量第一液相出口和第二液相出口的流量测量装置。
气体及固液混合的流体分别从气体进口和流体入口进入，经过第一迷宫式整流器整流后进入油水分离沉降室，
具体在本发明的具体实施方式中，罐体内设置有堰板，堰板将罐体前半部分分成油室和油水分离沉降室，流体入口优选为包含至少一个直角弯折的弯管，流体首先经弯管进行初步分离后进入油水分离沉降室，在重力的作用下，密度最大的水沉降在底部，水层上方为密度较小的油层，油层上部的空间为气体。
本发明中，利用迷宫式整流器结构在三相分离器内进行整流，将迷宫式整流器安装在流体入口处，流体进入迷宫式整流器时，由于流道变窄，产生加速，在通过整流器的波纹板之后，由于流道变得开阔，在隔栅中产生涡流运动，涡流的产生加速了油气、油水及油砂的分离。流体中的砂砾固体物质由于离心力的作用，向迷宫式整流器隔栅边缘移动，并且沿隔栅下降到底部，从而将砂砾等固体物质从进入的流体中分离出来。
采用迷宫式整流器可以使油气流动平稳，消除紊流，并且利用微涡流的原理，加速油气、油水、油砂的分离，同时起到除砂的双重效果，保证后续的填料能够正常工作。迷宫式整流器的波纹板可以选择不锈钢材质，具有耐腐蚀，耐冲刷等特点，能长时间的保持气液分离的稳定。由于迷宫式整流器提高了固体沉降效率，因此在迷宫式整流器下方通常会设置一个排污口以排出流体中沉降的固体。
在所述油水分离沉降室的出口处还可以设置第二迷宫式整流器，可以采用与第一迷宫式整流器相同或类似的结构，所述第二迷宫式整流器下方的罐体上设置有第二排污口。
还可以在罐体中部侧面设置人员入口6，供检修清洗人员进出，采用侧壁式人员入口设计，而并非像传统的将人员入口设置在罐体后端；有利于后期在清洗设备时，能很快的洗净设备底部的固体沉积物。
三相分离测试装置还包括测量气体出口流量的气体测量装置、测量第一液相出口和第二液相出口的流量测量装置。其中气体计量可以通过DANIEL高级孔板流量计进行，可以通过在BARTON三笔记录仪上的记录进行人工计算气产量，也可以连接数据采集系统进行自动计算。液体计量使用NUFLO涡轮流量计，涡轮流量计的上部装有流量显示器，可直接读出数据，还可以与数据采集系统相连，将流量数据传给数据采集系统。
本发明所述三相分离测试装置的压力可以通过气管线上的FISHER压力控制系统（压力控制器+压力调节阀）进行调节，油位和油/水界面通过FISHER液位/界面控制系统（液位/界面控制器+液位/界面调节阀）进行调节。
为提高安全系数，本发明所述三相分离测试装置优选使用安装在罐体上的安全阀8和爆破片7两种安全装置，如出现异常高压，首先开启安全阀泄压；在前者泄压无效的情况下，爆破片破裂泄压，从而起到双重保护作用。所述油水分离沉降室的入口和出口处可以分别设置一个消泡器5，消除涡流中产生的气泡，以利于后续除雾及沉降处理。
可以在气体出口及油水分离沉降室出口设置除雾器4 ，以保证液滴在通过除雾器之后就能分离沉降下来。
除雾器主要利用碰撞、聚结的分离方法，把沉降分离中未能除去的气中所含的较小油滴除去。除雾器优选由金属波纹板组成。带液气体与金属波纹片相撞时，气体穿过时，气体中所含液滴与金属波纹片相撞，下流并聚集，形成较大液滴，克服液滴表面张力和上升气体速度的限制而降落下来，从而实现除雾功能，消除气体中的液相成分。
在图1所示三相分离测试装置的具体实施方式中，罐体还装有气体压力，气油界面和油水界面自动控制装置，且配有完整的管汇系统，易于操作，包括旁通管线及油，气，水互连管汇，所有管汇的进出口使用为由壬连接。所谓由壬连接又叫管接或者活接头。是一种能方便安装拆卸的常用管道连接件。
采用本发明所述的三相分离测试装置，采用迷宫式整流器使油气流动平稳，消除紊流，并且利用微涡流的原理，加速油气、油水、油砂的分离，同时起到除砂的双重效果，提高了分离效率。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种三相分离测试装置，包括罐体，所述罐体上设置有气体进口、流体入口、排污口、气体出口、第一液相出口和第二液相出口，所述罐体内部设置有油水分离沉降室，其特征在于，所述流体入口处设置有第一迷宫式整流器；
所述迷宫式整流器有多个波纹板重叠组成，相邻波纹板的波峰与波谷交错分布，相邻波纹板之间间距不大于15毫米，所述多个波纹板下方及四周设置有隔栅；所述迷宫式整流器下方的罐体上设置有第一排污口；
所述三相分离测试装置还包括测量气体出口流量的气体测量装置、测量第一液相出口和第二液相出口流量的流量测量装置。
2.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述油水分离沉降室的出口处还设置有第二迷宫式整流器，所述第二迷宫式整流器下方的罐体上设置有第二排污口。
3.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述流体入口为包含至少一个直角弯折的弯管。
4.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述罐体中部侧面设置有人员入口。
5.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述罐体上设置有安全阀和爆破片。
6.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述油水分离沉降室的入口和出口处分别设置有消泡器。
7.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述气体测量装置为DANIEL孔板流量计。
8.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述流量测量装置为NUFLO涡轮流量计。
9.如权利要求1所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述气体出口及油水分离沉降室出口设置有除雾器。
10.如权利要求9所述的三相分离测试装置，其特征在于，所述除雾器为翅片式除雾器，所述翅片式除雾器的翅片为金属波纹板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160831 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |