CN113368608B - 油田用气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于石油化工技术领域，提供了一种油田用气液分离器，包括壳体，还包括：分离组件，所述分离组件包括：螺旋管，安装在壳体内且可相对壳体转动设置，所述螺旋管上开设有过液孔，所述螺旋管用于对气液混合物进行气液离心分离；多褶皱封闭软套，活动安装在壳体内且套设于螺旋管外围；所述螺旋管和多褶皱封闭软套之间形成折流分离腔；以及挤压回流组件，用于对多褶皱封闭软套进行挤压，以实现气液混合物分离后所得液体的挤压回流，进而对气液混合物进行至少两次分离作用，本发明提供的油田用气液分离器，能够对气液混合物进行挤压循环式离心分离和折流分离，分离充分，同时能够有效吸收分离产物，分离智能化，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于石油化工相关技术领域，尤其涉及一种油田用气液分离器。
背景技术
在油田的石油开采过程中，往往通过注气驱油提高原油的采收率，CO2
驱采油技术具有诸多的优越性，作为一种有效的驱油剂，具有良好的驱油效果，其原因在于原油中溶有CO2时，原油的性质会发生变化，其会使得油藏性质得到很大的改善，提高原油的采收率。
但是运用CO2驱油，其采出物中含有大量的气体成分，属于发泡原油，因此需要对采出物进行气液分离。
现有技术中，对采出物进行气液分离时，往往采用重力、离心分离等方式进行气液分离，但是无论是哪一种分离方式，其在分离往往是一次性的，一次分离工序结束即结束分离，存在分离不彻底的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种油田用气液分离器，旨在解决其在分离往往是一次性的，一次分离工序结束即结束分离，存在分离不彻底的问题的问题。
本发明实施例是这样实现的，包括壳体，还包括：
分离组件，所述分离组件包括：
螺旋管，安装在壳体内且可相对壳体转动设置，所述螺旋管上开设有过液孔，所述螺旋管用于对气液混合物进行气液离心分离；
多褶皱封闭软套，活动安装在壳体内且套设于螺旋管外围；
所述螺旋管和多褶皱封闭软套之间形成折流分离腔；以及
挤压回流组件，用于对多褶皱封闭软套进行挤压，以实现气液混合物分离后所得液体的挤压回流，进而对气液混合物进行至少两次分离作用；
所述壳体内转动安装有中心管，所述螺旋管固定缠绕在中心管外围，所述螺旋管和中心管内部相连通且连通位置安装有疏水透气膜；
所述中心管通过动力组件驱动转动，所述中心管还与吸附组件连通,所述吸附组件用于对气液分离后得到的气体进行吸附。
优选地，所述动力组件包括驱动件以及传动连接在驱动件与中心管之间的传动副。
优选地，所述挤压回流组件至少包括对称布设的两个挤压回流单元，每个所述挤压回流单元均包括：
挤压件，对称设置于多褶皱封闭软套两侧，用于压缩多褶皱封闭软套；
圆盘，转动设置且通过驱动件驱动转动，所述圆盘上开设有椭圆滑槽，所述椭圆滑槽上滑动布设有滑动销柱；
所述挤压件的端部与滑动销柱铰接连接；
两个所述挤压回流单元关于椭圆滑槽的中轴线呈对称布设。
优选地，所述多褶皱封闭软套与壳体内壁之间连接有至少一个弹性连接件。
优选地，所述吸附组件包括：
负压吸附件，所述负压吸附件的进风端连通有输气导管；
所述输气导管异于负压吸附件一端与通过若干个分管分别与中心管和所述折流分离腔连通，所述输气导管与中心管的连通位置设置有旋转件。
优选地，还包括设置在负压吸附件出风端的后处理组件，所述后处理组件包括：
吸附箱，所述吸附箱内盛设有吸收液：
弯折管，与负压吸附件的出风端连通设置且其异于负压吸附件一端的管体没入所述吸收液中，所述弯折管的管体上开设有多个逸出孔：以及
搅动板，一端通过弹性铰链与吸附箱内壁转动连接；
所述弯折管异于负压吸附件的一端端部朝向搅动板。
优选地，所述弯折管靠近负压吸附件的管体安装有防止倒吸的单向阀门。
优选地，还包括控制组件，所述控制组件包括：
离合器，安装在驱动件与圆盘之间的动力传输段，用于对驱动件与圆盘之间的动力进行切换；
液位传感器，安装在螺旋管内；
控制面板，所述驱动件为驱动电机，所述控制面板分别与离合器、负压吸附件、液位传感器和驱动件之间电性连接。
本发明实施例提供的一种油田用气液分离器，通过离心分离和折流分离作用，对气液混合物进行综合分离，分离效果显著，通过螺旋管的设计显著增长了离心的路径，节省了空间，通过挤压回流组件的作用，能够使得对多褶皱封闭软套进行挤压，实施更加智能化，使得通过初步分离的气液混合物能够通过过液孔回流进螺旋管内，如此循环不断，继而可以经过多次分离作用，能够使得气液混合物得到充分的分离作用；通过吸附组件的作用，能够及时将在经过离心分离和折流分离作用得到的二氧化碳气体及时吸附出去，避免已经分离的二氧化碳气体对后续气液分离产生干扰，可促进气液的分离；通过后处理组件能够对分离产生的二氧化碳气体很好地吸收，绿色环保；通过控制组件的作用，控制挤压回流组件的适时工作，可以起到节省电能的作用，气液分离更加智能化。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种油田用气液分离器的主视结构图；
图2为本发明实施例提供的一种油田用气液分离器的正视图（吸附箱剖视）；
图3为中心管的内部结构示意图；
图4为图2中A-A的视图；
图5为本发明实施例提供的挤压回流组件中圆盘相关的立体视图；
图6为本发明实施例提供的弯折管的立体视图；
图7为本发明另一种实施例的结构示意图。
附图中：1、壳体；2、中心管；3、螺旋管；31、过液孔；4、多褶皱封闭软套；5、弹性连接件；6、旋转件；7、输气导管；8、分管；9、负压吸附件；10、挤压件；11、弯折管；111、逸出孔；12、搅动板；13、圆盘；131、椭圆滑槽；132、滑动销柱；14、驱动件；15、传动副；16、进液管；17、出液管；18、离合器；19、疏水透气膜；20、控制面板；21、吸附箱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种油田用气液分离器的结构图，包括壳体1，还包括：
分离组件，所述分离组件包括：
螺旋管3，安装在壳体1内且可相对壳体1转动设置，所述螺旋管3上开设有过液孔31，所述螺旋管3用于对气液混合物进行气液离心分离；
多褶皱封闭软套4，活动安装在壳体1内且套设于螺旋管3外围，所述螺旋管3顶部安装有进液管16，所述进液管16与螺旋管3转动密封连接，进液管16设置在螺旋管3的切向位置上，所述多褶皱封闭软套4底部安装有出液管17，所述出液管17上安装有卸料阀；
所述螺旋管3和多褶皱封闭软套4之间形成折流分离腔；以及
挤压回流组件，用于对多褶皱封闭软套4进行挤压，以实现气液混合物分离后所得液体的挤压回流，进而对气液混合物进行至少两次分离作用；
所述壳体1内转动安装有中心管2，所述螺旋管3固定缠绕在中心管2外围，所述螺旋管3和中心管2内部相连通且连通位置安装有疏水透气膜19，通过疏水透气膜19的设置使得气液离心后，二氧化碳气体能够通过疏水透气膜19进入中心管2内，而液体被阻隔在中心管2外部，有效地对气液分离后进行阻隔，防止气液再一次混合，也方便及时分离二氧化碳气体和液体，防止气液分离趋于饱和，有利于气液分离程度的提高，螺旋管3的设置显著增加了离心的路径长度，使得气液离心分离能够充分进行；
所述中心管2通过动力组件驱动转动，所述中心管2还与吸附组件连通,所述吸附组件用于对气液分离后得到的气体进行吸附。
有必要说明的是，所述螺旋管3和多褶皱封闭软套4转动密封连接，保证折流分离腔的密封性。
本发明实施例在实际中应用时，通过往螺旋管3内充入从油田采出的需要分离的含有二氧化碳的气液混合物，通过螺旋管3的转动对油液进行初步离心分离，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，从而与螺旋管3内壁产生碰撞并附着在上，然后由于重力的作用达到分离，在离心力的作用下，初步分离的液体从过液孔31分离出，初步分离的液体中仍然会含有一部分的二氧化碳气体，不断从过液孔31的切向方向离心出的初步分离的液体在多褶皱封闭软套4的多褶皱内壁的阻挡作用，二氧化碳气体会折流而走出现转向，液体由于惯性附着于多褶皱封闭软套4的内壁，进而由于重力的作用汇聚在一起，在多褶皱封闭软套4与螺旋管3之间形成的分离活动腔体内进行分离，通过离心分离和折流分离作用，对气液混合物进行综合分离，分离效果显著，通过螺旋管3的设计显著增长了离心的路径，节省了空间，通过挤压回流组件的作用，能够使得对多褶皱封闭软套4进行挤压，使得通过初步分离的气液混合物能够通过过液孔31回流进螺旋管3内，如此进行，继而可以经过至少两次分离作用，无需人工进行气液混合物的接料和下料进行二次分离，通过挤压回流作用可以进行自动回流，分离更智能化，能够使得气液混合物得到充分的分离作用。
如图3、图4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述动力组件的形式不加以具体限定，所述动力组件作为驱动源，实现中心管2的转动即可，所述动力组件可以是转动曲柄或者风力、水力作用驱动转动等形式，在一种实施例中，所述动力组件包括驱动件14以及传动连接在驱动件14与中心管2之间的传动副15。
在本实施例的一种情况中，所述驱动件14为手动摇柄或者电机、所述传动副15为锥齿轮副或者蜗轮蜗杆组，实现空间异面传动即可。
在本发明的一个可选的实施例中，所述挤压回流组件形式不唯一，可以是由液压伸缩杆带动挤压件10对多褶皱封闭软套4进行挤压，或者曲柄滑块机构带动挤压件10对多褶皱封闭软套4进行挤压，只要是能实现挤压件10的靠近作用对多褶皱封闭软套4进行挤压即可，在此给出一种优选实施例，如图1、图4所示，所述挤压回流组件至少包括对称布设的两个挤压回流单元，每个所述挤压回流单元均包括：
挤压件10，对称设置于多褶皱封闭软套4两侧，用于压缩多褶皱封闭软套，如图1所示，给出一种挤压的具体结构，挤压件10为板状结构，板状结构的中部滑动连接在壳体1上，挤压件10且位于多褶皱封闭软套4两侧，所述多褶皱封闭软套4设置在挤压件10的行程轨迹上；
圆盘13，转动设置且通过驱动件14驱动转动，所述圆盘13上开设有椭圆滑槽131，所述椭圆滑槽131上滑动布设有滑动销柱132；
所述挤压件10的端部与滑动销柱132铰接连接；
两个所述挤压回流单元关于椭圆滑槽131的中轴线呈对称布设。
在本实施例的一种情况中，通过驱动件14驱动圆盘13转动，通过椭圆滑槽131与滑动销柱132的作用使得两个挤压件10可相互靠近或者远离，两个挤压件10相互靠近时可以对多褶皱封闭软套4进行挤压作用，使得经过气液分离后聚集在多褶皱封闭软套4底部的液体在挤压作用下经过过液孔31回流到螺旋管3内，进行下一次分离作用，设计巧妙，气液分离彻底，根据图1所示以及命名显而易见，所述多褶皱封闭软套4的两端封闭，起到挤压回流的作用。
如图1、图2所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述多褶皱封闭软套4与壳体1内壁之间连接有至少一个弹性连接件5，所述弹性连接件5为弹簧或者弹性带等。
本实施例在实际应用中时，通过弹性连接件5的连接作用使得便于多褶皱封闭软套4在壳体1内的实现挤压作用，在一次挤压作用后能够在自身弹力和弹性连接件5的复位作用下能够恢复原来的位置，以此能够进行多次循环气液分离。
在本发明的一个可选的实施例中，所述吸附组件的形式不加以具体限定，只要是能够吸附气液分离得到的气体即可，所述吸附剂组件可以是挤压气囊产生负压对气体进行吸附，也可以是利用气缸和活塞的配合对气体进行吸附，在此给出一种优选的实施例，如图2所示，所述吸附组件包括：
负压吸附件9，所述负压吸附件9的进风端连通有输气导管7；
所述输气导管7异于负压吸附件9一端与通过若干个分管8分别与中心管2和所述折流分离腔连通，所述输气导管7与中心管2的连通位置设置有旋转件6。
本实施例在实际应用中时，通过负压吸附件9的吸附作用，能够及时将在经过离心分离和折流分离作用得到的二氧化碳气体及时吸附出去，避免已经分离的二氧化碳气体对后续气液分离产生干扰，可促进气液的分离。
如图1~2所示，作为本发明的另一种优选实施例，还包括设置在负压吸附件9出风端的后处理组件，后处理组件主要是为了对吸附组件吸附得到的二氧化碳进行处理，所述后处理组件包括：
吸附箱21，所述吸附箱21内盛设有吸收液：
弯折管11，与负压吸附件9的出风端连通设置且其异于负压吸附件9一端的管体没入所述吸收液中，所述弯折管11的管体上开设有多个逸出孔111：以及
搅动板12，一端通过弹性铰链与吸附箱21内壁转动连接；
所述弯折管11异于负压吸附件9的一端端部朝向搅动板12。
在本实施例的一种情况中，所述弯折管11靠近负压吸附件9的管体安装有防止倒吸的单向阀门，通过单向阀的设置防止在一次分离结束后在输气导管7内形成的负压造成吸收液进入负压吸附件9。
本实施例在实际应用中时，所述吸收液为MEA或MDEA或DEA胺液或者其二或者其三以一定浓度配制的混合液，对产生的二氧化碳气体具有很好地吸收能力，通过多个逸出孔111的设置显著能够提高反应的接触面积，通过弯折管11异于负压吸附件9的一端端部朝向搅动板12能够在气流的冲击作用和弹性铰链的作用下使得搅动板12来回转动，对吸收液进行搅动，使得二氧化碳气体与吸收液更充分的反应，提高吸收能力。
如图1~7所示，作为本发明的另一种优选实施例，本实施例是对整个前述实施例在功能上进行拓展，以使得气液分离过程更加智能化，还包括控制组件，所述控制组件包括：
离合器18，安装在驱动件14与圆盘13之间的动力传输段，用于对驱动件14与圆盘13之间的动力进行切换；
液位传感器（图中未示出），安装在螺旋管3内；
控制面板20，所述驱动件14为驱动电机，所述控制面板20分别与离合器18、负压吸附件9、液位传感器和驱动件14之间电性连接。
本实施例在实际应用中时，液位传感器的型号可选为HDP601型，通过液位传感器的设置，便于实时检测螺旋管3内离心后的液面高度，便于利用控制面板20控制离合器18对圆盘13的转动进行控制，进而控制挤压回流组件的适时工作，可以起到节省电能的作用，气液分离更加智能化。
本发明上述实施例中提供了一种油田用气液分离器，通过离心分离和折流分离作用，对气液混合物进行综合分离，分离效果显著，通过螺旋管的设计显著增长了离心的路径，节省了空间，通过挤压回流组件的作用，能够使得对多褶皱封闭软套进行挤压，实施更加智能化，使得通过初步分离的气液混合物能够通过过液孔回流进螺旋管内，如此循环不断，继而可以经过多次分离作用，能够使得气液混合物得到充分的分离作用；通过吸附组件的作用，能够及时将在经过离心分离和折流分离作用得到的二氧化碳气体及时吸附出去，避免已经分离的二氧化碳气体对后续气液分离产生干扰，可促进气液的分离；通过后处理组件能够对分离产生的二氧化碳气体很好地吸收，绿色环保；通过控制组件的作用，控制挤压回流组件的适时工作，可以起到节省电能的作用，气液分离更加智能化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种油田用气液分离器，包括壳体，其特征在于，还包括：
分离组件，所述分离组件包括：
螺旋管，安装在壳体内且可相对壳体转动设置，所述螺旋管上开设有过液孔，所述螺旋管用于对气液混合物进行气液离心分离；
多褶皱封闭软套，活动安装在壳体内且套设于螺旋管外围；
所述螺旋管和多褶皱封闭软套之间形成折流分离腔；以及
挤压回流组件，用于对多褶皱封闭软套进行挤压，以实现气液混合物分离后所得液体的挤压回流，进而对气液混合物进行至少两次分离作用；
所述壳体内转动安装有中心管，所述螺旋管固定缠绕在中心管外围，所述螺旋管和中心管内部相连通且连通位置安装有疏水透气膜；
所述中心管通过动力组件驱动转动，所述中心管还与吸附组件连通,所述吸附组件用于对气液分离后得到的气体进行吸附。
2.根据权利要求1所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述动力组件包括驱动件以及传动连接在驱动件与中心管之间的传动副。
3.根据权利要求1或2所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述挤压回流组件至少包括对称布设的两个挤压回流单元，每个所述挤压回流单元均包括：
挤压件，对称设置于多褶皱封闭软套两侧，用于压缩多褶皱封闭软套；
圆盘，转动设置且通过驱动件驱动转动，所述圆盘上开设有椭圆滑槽，所述椭圆滑槽上滑动布设有滑动销柱；
所述挤压件的端部与滑动销柱铰接连接；
两个所述挤压回流单元关于椭圆滑槽的中轴线呈对称布设。
4.根据权利要求1~2任一所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述多褶皱封闭软套与壳体内壁之间连接有至少一个弹性连接件。
5.根据权利要求3所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述吸附组件包括：
负压吸附件，所述负压吸附件的进风端连通有输气导管；
所述输气导管异于负压吸附件一端与通过若干个分管分别与中心管和所述折流分离腔连通，所述输气导管与中心管的连通位置设置有旋转件。
6.根据权利要求5所述的油田用气液分离器，其特征在于，还包括设置在负压吸附件出风端的后处理组件，所述后处理组件包括：
吸附箱，所述吸附箱内盛设有吸收液：
弯折管，与负压吸附件的出风端连通设置且其异于负压吸附件一端的管体没入所述吸收液中，所述弯折管的管体上开设有多个逸出孔：以及
搅动板，一端通过弹性铰链与吸附箱内壁转动连接；
所述弯折管异于负压吸附件的一端端部朝向搅动板。
7.根据权利要求6所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述弯折管靠近负压吸附件的管体安装有防止倒吸的单向阀门。
8.根据权利要求5所述的油田用气液分离器，其特征在于，还包括控制组件，所述控制组件包括：
离合器，安装在驱动件与圆盘之间的动力传输段，用于对驱动件与圆盘之间的动力进行切换；
液位传感器，安装在螺旋管内；
控制面板，所述驱动件为驱动电机，所述控制面板分别与离合器、负压吸附件、液位传感器和驱动件之间电性连接。
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