CN204412477U - 一种高压气液分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种高压气液分离装置，包括上下开孔且内设导流板的旋流分离筒，旋流分离筒的上开孔与排气管线连接，下开孔与排液管线连接，旋流分离筒的侧壁上部开有进液口，该进液口通过进液管线与井口连接。导流板为螺旋导流板，螺旋导流板的下面设有锥形内衬，所述锥形内衬包括收缩的锥形段和锥形段下端的直管段。本实用新型使返排液直接进入旋流分离筒快速进行气液分离，解决了放喷气液混合体压力高，分离困难、冲蚀严重等技术难题；克服了现有技术存在的返排液分离时间长的问题；同时实现了气体管线无液体返出，排液管线无气泡返出，提高了分离效果，避免了返排液被污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油气田污水处理装置，尤其涉及一种油气田高压气液分离装置。
背景技术
油气田压裂后放喷排液，压裂返排液混合支撑剂、井底岩石碎屑以及天然气或者其他气体从井内冲出，这些携带着固体和气体的返排液从井口喷出后约带有35MPa的压力，需要经过一步步分离之后，才能进行回收利用或者进行地面测试工作。目前对压裂返排液的分离方法是将井内喷出的返排液直接放喷到排液池中自然沉淀，待气体量达到一定程度后收集点燃。这种分离方法需要的时间长，且压裂返排液易被污染，不利用重复利用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高压气液分离装置，能快速将油气井压裂返排液中的高压气体分离。
本实用新型的技术方案是，一种高压气液分离装置，包括上下开孔且内设螺旋导流装置的旋流分离筒，旋流分离筒的上开孔与排气管线连接，下开孔与排液管线连接，旋流分离筒的侧壁上部开有进液口，该进液口通过进液管线与井口连接。
螺旋导流装置包括螺旋导流板和其下方的锥形内衬，锥形内衬包括收缩的锥形段和锥形段下端的直管段。
排液管线的端口为液出口，排液管线上设有电动节流阀、闸板阀、手动节流阀和泄压口；排气管线的端口为气出口，排气管线上设有电动节流阀，气出口处安装有捕雾器和除泡沫装置。
上述高压气液分离装置还包括与旋流分离筒并设的液位定位罐，液位定位灌通过侧壁上部的进液口与进液管线连接，液位定位罐上设有液位计。
排液管线上设有液位控制阀，排气管线上设有与该液位控制阀联动来调整液位的压力控制阀。
旋流分离筒顶部设有排气孔，旋流分离筒的上、下方各设有气动开关阀。
旋流分离筒为多个，进液管线通过分流器与多个旋流分离筒的进液口连接。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型将旋流分离筒与井口通过进液管线相连接，可以使返排液直接进入旋流分离筒快速进行气液分离，解决了放喷气液混合体压力高，分离困难、冲蚀严重等技术难题，克服了现有技术存在的返排液分离时间长的问题，同时实现了气体管线无液体返出，排液管线无气泡返出，提高了分离效果，避免了返排液被污染。
附图说明
图1为本实用新型高压气液分离装置中的旋流分离筒结构示意图；
图2为本实用新型实施例高压气液分离装置俯视图；
图3为本实用新型实施例高压气液分离装置侧视图；
图中，1.旋流分离筒，1-1.上开孔，1-2.下开孔，2.闸板阀，3.手动节流阀，4.液位计，5.液位定位罐，6.泄压口，7.压力表，8.防撞框架，9.电动节流阀，10.背压阀，11.锥形内衬，12.进液口，13.气出口，14.液出口，15.螺旋导流板，16.排气管线，17.排液管线，18.进液管线，19.排气孔。
具体实施方式
实施例1，一种高压气液分离装置，参见图1，包括上下开孔且内设螺旋导流装置的旋流分离筒1，旋流分离筒1的上开孔1-1与排气管线16连接，下开孔1-2与排液管线17连接，旋流分离筒1的侧壁上部开有进液口12，该进液口12通过进液管线18与井口连接。
压裂返排液混合支撑剂、井底岩石碎屑以及天然气或者其他气体从井内冲出，通过进液管线18进入旋流分离筒1，经过螺旋导流装置进行快速分离，气体上升从上开孔1-1经过排气管线16予以收集、处理，带有固体的液体下沉从下开孔1-2经过排液管线17排出，进一步进行固液分离。
本实用新型实现了压裂返排液中气体的快速分离。
实施例2，在实施例1的基础上，本实施例中，螺旋导流装置包括螺旋导流板15和其下方的锥形内衬11，参见图1，锥形内衬11包括收缩的锥形段和锥形段下端的直管段。返排液通过进液管线18进入旋流分离筒1，在螺旋导流板15和锥形内衬11的双重作用下，实现流体的旋转，使气体与带有沙粒的液体分离。由于气固两相的密度差，砂粒在离心力的作用下沿着锥形内衬11收缩的锥形段和直管段的管壁高速螺旋旋转，砂粒运动到直管段的下端抛砂孔处被排到旋流分离筒1下部，通过排液管线17排出。
带有锥形段和直管段的锥形内衬11，不仅可以增强返排液的旋转，提高气体与固液的分离效果，而且使分离后的固液沉积到旋流分离筒1下部，具有隔离上部高压气流的作用，同时可以减少返排液与旋流分离筒的接触，有助于保护旋流分离筒，提高其寿命，也便于更换和维修。
排液管线17的端口为液出口14，排液管线17上设有电动节流阀9、闸板阀2、手动节流阀3及泄压口6，电动节流阀9、闸板阀2、手动节流阀3、泄压口6构成节流降压系统，降压后的液体通过背压阀10从液出口14排出。排液管线17上设有压力表7。手动节流阀3的设置是为了实现手动控制。
排气管线16的端口为气出口13，排气管线16上设有电动节流阀9，气出口13处安装有捕雾器和除泡沫装置，用于收集雾气和除去泡沫。
实施例3，在以上实施例的基础上，本实施例还包括与旋流分离筒1并设的液位定位罐5，液位定位罐5通过侧壁上部开设的液出口14与进液管线18连接，液位定位灌5上设有高压磁翻板液位计4，用于监控旋流分离筒1内的液位，以便于控制液位。
排液管线17上设有液位控制阀，排气管线16上设有压力控制阀，该液位控制阀与压力控制阀联动，形成液位控制系统，以控制液位在安全范围内上下浮动，不使气流下冲，也不使液流上窜。液位控制系统是由磁翻板液位计、控制元件（硬件：控制器；软件：液位监测系统）、电动执行器及针阀组成。
进一步，旋流分离筒1顶部设有排气孔19，旋流分离筒1的上、下方各设气动开关阀，分别用于排放气体、带有砂粒的液体。在砂粒排放时实施冲砂作业，使砂粒从旋流分离筒1的下开孔1-2排出。而气体大部分通过上开孔1-1、排气管线16从气出口13排出，少部分气体则通过旋流分离筒1顶部的排气孔19排出，以提高除气的效果。排气管线16的气出口13处安装有捕雾器和除泡沫装置，用于收集雾气和除去泡沫。
实施例4，在以上实施例的基础上，本实施例的旋流分离筒1为四个，本实施例气液分离装置为撬装式结构，且设有防撞框架8，参见图2和图3。
进液管线18通过分流器与四个旋流分离筒1的进液口12连接。分流器包括锻件四通，该锻件四通的一个开口与进液管线18连接，另一个开口通过锻件弯头与液位定位灌5的进液口12连接，另外两个口分别连接一个锻件三通，锻件三通通过锻件弯头与旋流分离筒1上的进液口连接。排液管线17包括对焊由壬连接的无缝管，无缝管通过锻件弯头、锻件三通分别与四个旋流分离筒1的下开孔1-2连接；排气管线16包括通过对焊由壬连接的无缝管，无缝管通过锻件弯头或锻件三通分别与四个旋流分离筒的上开孔1-1连接。采用锻件弯头、锻件三通是为了抵御高压气液直冲对设备造成的冲蚀。由于排液量大，本实施例的排液管线17端头通过背压阀10设有两个液出口14。
本实用新型高压气液分离装置的外观尺寸：宽≦2300㎜，高≦2800㎜，长≦6600㎜；作业环境：含硫量<2000PPm、耐酸性（适合PH值5-7）的油、气、水；环境温度范围：-20℃～50℃；工作温度：0℃～60℃；连接方式：出入口连接：27/8＂TBG内螺纹转3＂1502由壬；额定工作压力：35MPa；最大气处理量：10×104m3/d；最大液（含砂）处理量：1 m3/min。
本实用新型高压气液分离装置与井口相连接，使返排液直接进入旋流分离筒快速进行气液分离，解决了放喷气液混合体压力高，分离困难、冲蚀严重等技术难题；克服了现有技术存在的返排液分离时间长的问题，且实现了工作时排气管线无液体返出，排液管线无气泡返出，提高了分离效果，避免了返排液被污染。
Claims (7)
1.一种高压气液分离装置，其特征在于：包括上下开孔且内设螺旋导流装置的旋流分离筒（1），旋流分离筒（1）的上开孔（1-1）与排气管线（16）连接，下开孔（1-2）与排液管线（17)连接，旋流分离筒（1）的侧壁上部开有进液口（12），该进液口（12）通过进液管线(18)与井口连接。
2.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：所述螺旋导流装置包括螺旋导流板（15）和其下方的锥形内衬（11），锥形内衬（11）包括收缩的锥形段和锥形段下端的直管段。
3.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：所述排液管线(17)的端口为液出口（14），排液管线（17）上设有节流降压管汇，包含电动节流阀（9）、闸板阀（2）、手动节流阀（3）和泄压口（6）；排气管线(16)的端口为气出口（13），排气管线（16）上设有电动节流阀（9），气出口（13）处安装有捕雾器和除泡沫装置。
4.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：还包括与旋流分离筒（1）并设的液位定位罐（5），液位定位灌（5）通过侧壁上部的进液口（12）与进液管线(18)连接，液位定位罐（5）上设有液位计（4）。
5.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：所述排液管线(17)上设有液位控制阀，排气管线(16)上设有与所述液位控制阀联动来调整液位的压力控制阀。
6.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：所述旋流分离筒（1）顶部设有排气孔(19)，旋流分离筒（1）的上、下方各设有气动开关阀。
7.如权利要求1所述的高压气液分离装置，其特征在于：所述旋流分离筒（1）为多个，所述进液管线（18）通过分流器与多个旋流分离筒（1）的进液口(12)连接。
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