CN200955384Y - 用于电潜泵的油气分离器 - Google Patents

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孙富旺
李增亮
孙浩玉
王芸华
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Abstract

本实用新型提供了一种用于电潜泵的油气分离装置，它由前级的旋流分离单元(A)和后级的离心分离单元(B)串联而成。前级的旋流分离单元由安装于外壳内部的下接头总成、旋流器锥体、吸入口总成等依次在旋流单元轴上装配而成。吸入口总成的外壁上开有旋流器入口；吸入口总成的上端开有旋流器出口和斜向的旋流器溢流口，分别将旋流器与离心分离单元、旋流器中心管与油套环形空间相连通。后级的离心分离单元与目前常用的离心旋转式分离器基本相同。使用该分离器，可以使油井中的气液混合物在进入离心泵之前，高效地进行气、液两相两级分离，减少游离气对泵工作性能的影响，提高泵效。尤其适合于高含气油井的潜油电泵机组。

Description

用于电潜泵的油气分离器
技术领域
本实用新型涉及一种石油井下油气分离装置，尤其是包括离心旋转式分离单元的气液分离器，用于含气率较高油井的潜油电泵机组，使油井中的气液混合物在进入离心泵之前，先进行气、液两相分离。
背景技术
在油井的产出液中，除原油以外，往往会含有天然气、水、泥沙等物。当含有大量游离气的井液进入潜油电泵时，会造成离心泵排量、扬程和效率明显下降，机组出现严重欠载等现象。为消除井液中游离气对潜油电泵机组性能的影响，一般在泵的入口处安装油气分离器，使井液在进入泵之前尽可能多地排除掉游离气。目前常用的油气分离器有离心旋转式和涡流旋转式两种，适合于分离泵入口处含气率为0～30％左右的气液混合物，其分离效率可达90％左右；还有两级串联涡流旋转式油气分离器，对含气率为0～36％左右的气液混合物有较好的分离效果。这些油气分离器对于改善离心泵的吸入性能曾起到过积极的作用，但是当井液中含气率超过40％时，上述油气分离器的分离效率就很低，不能满足生产需要。随着油田的深入开发，地层能量降低、油层脱气，高含气井将不断增多，井液含气率也不断上升。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一套井下油气分离器，用于较高含气油井的潜油电泵机组，使油井中的气液混合物在进入离心泵之前，能较早地、高效地进行气、液两相分离，减少游离气对泵工作性能的影响，提高泵效。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用旋流分离和离心分离相串联的两级分离，即由前级的旋流分离单元和后级的离心分离单元串联而成。前级的旋流分离单元由安装于外壳内部的下接头总成、旋流器锥体、吸入口总成等依次在旋流单元轴上装配而成，旋流器锥体的锥角度数参考值为：3°～50°，锥体长度参考值为300～1200mm。吸入口总成的外壁上开有旋流器入口；吸入口总成的上端开有旋流器出口和斜向的旋流器溢流口，分别将旋流器与离心分离单元、旋流器中心管与油套环形空间相连通。后级的离心分离单元由安装于壳体内部的基体总成、轴、诱导轮、轴流式叶轮、离心式搅拌器和头部总成等依次装配组成，它与目前常用的离心旋转式分离器基本相同。
两级分离单元通过标准的电泵法兰连接方式对接，在井下机组的安装位置为前级的旋流分离单元位于后级的离心分离单元的下方。整个分离器安装于保护器和多级离心泵之间。
本实用新型由于采用了旋流分离和离心分离两级串联，而旋流分离具有处理流量大、适合于分离高含气混合液的特点，井下气液混合物经过前级旋流预分离后，除去了大量的气体，再经过后级的离心精分离，其含气率可达到离心泵正常工作的要求。
附图说明
图1是本实用新型所提出的油气分离器结构示意图；
图2是本实用新型所提出的油气分离器的旋流分离单元的结构示意图；
图3是本实用新型所提出的油气分离器的旋流分离单元吸入口总成的结构示意图；
图4是图3所示位置的剖视图；
图5是本实用新型所提出的油气分离器的离心分离单元的结构示意图。
图中：1-运输帽，2-下接头总成，3-旋流器底流口，4-轴，5-旋流器锥体，6-外壳，7-吸入口总成，8-旋流器入口，9-旋流器出口，10-旋流器溢流口，11-花键套，12-运输帽，13-离心分离单元入口，14-基体总成，15-轴，16-诱导轮，17-轴流式叶轮，18-离心搅拌器，19-壳体总成，20-排气孔，21-离心分离单元出口，22-头部总成，23-花键套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1所示为本实用新型所提出的油气分离器结构示意图，从图中可以看到，该油气分离器由A、B两部分组成，A为油气分离器的旋流分离单元，B为油气分离器的离心分离单元。旋流分离单元A的结构如图2所示，由安装于外壳6内部的下接头总成2、旋流器锥体5、吸入口总成7等依次在旋流单元轴4上装配而成，旋流器锥体5的锥角度数为3°～50°，本实施例取4°，锥体长度为300～1200mm，本实施例取570mm。吸入口总成7的外壁上开有旋流器入口8；吸入口总成7的上端开有旋流器出口9和斜向的旋流器溢流口10，分别将旋流器与离心分离单元B、旋流器中心管与油套环形空间相连通。后级的离心分离单元B由安装于壳体总成19内部的基体总成14、轴15、诱导轮16、轴流式叶轮17、离心式搅拌器18和头部总成22等依次装配组成，如图5所示，它与目前常用的离心旋转式分离器基本相同。
井中的气液混合物由前级旋流分离单元的旋流器入口8进入旋流器，气相形成内旋流、液相形成外旋流进行气液混合物的预分离。分离出的部分气相聚集于旋流器中心形成气柱，气柱上行由旋流器溢流口10排出，进入油管-套管环形空间。液相沿旋流器4内壁下行，流经旋流器底流口3进入旋流器4与外壳6形成的环形空间，再沿旋流器外壁上行，从旋流器出口9排出，进入后级离心分离单元。
经过旋流预分离，已排除了大量气体的井液由离心分离单元入口13进入，沿诱导轮16上行，经过轴流式叶轮17，在离心式搅拌器18的作用下，气液两相进一步分离。分离后的气相聚集于轴心处由离心分离单元的排气孔20排入油管-套管环形空间，液相则沿壳体上行由离心分离单元出口21进入泵内，实现了气液两次分离，减少了气体对泵工作性能的影响，提高了高含气井潜油电泵机组的使用效率。

Claims (3)

1.一种用于电潜泵的油气分离器，包括由安装于壳体内部的基体总成、轴、诱导轮、轴流式叶轮、离心式搅拌器和头部总成依次装配而成的离心旋转式油气分离器，其特征是，它还在所述离心旋转式油气分离器的下方串联安装一个旋流分离单元(A)，该旋流分离单元由安装于外壳(6)内部的下接头总成(2)、旋流器锥体(5)、吸入口总成(7)等依次在旋流单元轴(4)上装配而成。
2.依据权利要求1所述的油气分离器，其特征是，所述的吸入口总成(7)的外壁上开有旋流器入口(8)；吸入口总成(7)的上端开有旋流器出口(9)和斜向的旋流器溢流口(10)，分别将旋流器与离心分离单元(B)、旋流器中心管与油套环形空间相连通。
3.依据权利要求1所述的油气分离器，其特征是，所述的旋流器锥体(5)的锥角为3°～50°，锥体长度为300～1200mm。
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