CN210434144U - 连续螺旋式气液分离器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于分离装置技术领域，公开了连续螺旋式气液分离器件，包括中间设置有中空透气柱的筒体，筒体内、筒体壁与透气柱之间围绕所述透气柱设置有阿基米德连续螺旋型的通道，所述通道上沿着通道路径设置有连续螺旋底板和连续螺旋顶板，所述筒体上对应所述通道的起点和终点位置分别设置有混合物的进口和出口；所述筒体的上下两端设置有带有若干逸气孔的端板，是一种用于油田分离凝析油、水、固体颗粒、天然气等物质的初级分离装置。

Description

连续螺旋式气液分离器件

技术领域

本实用新型属于分离装置技术领域，具体涉及连续螺旋式气液分离器件。

背景技术

在每个油田，当地下储油采集开发到一定阶段，就通常采用注汽、注油、水驱等工艺进行石油的采集。而无论怎样的工艺，原油中的气体将会使计量装置的计量失灵，输油动力设备发生气蚀，管路由于气体形成的冲击损坏等问题。而原油中的泥沙、矾土将会使动力设备卡住、烧毁电机、设备停运、管路堵塞，加速管路及设备的磨损，使采油成本及运行成本增高。

遍查石油采集及相关领域的一些气、沙分离设备，其工作原理无非是以下三种：1、采用压差解析法去除气体，如真空解析法；2、加热解析法脱气，如将液体整体升温使气体在液体中溶解度变小，从而达到脱气目的；3、自然解析脱气法，如自然静置使液体中悬浮的气体逸出。

以上三种方法中第一种设备设施较复杂，实施起来较麻烦，不适用于多处设置分散的油井脱气工作。第二种方法实施起来耗能太大，且不适用于多处设置分散的油井脱气工作，即使适用，投资太大，运行成本过高。第三种方法无法满足社会化大生产的需要，即无法实现连续的原油开采过程。

在现有技术中，公开号为CN1896457，公开日为2007年1月17日，名称为“超声波原油、气、沙分离装置”的发明专利文献，公开了一种超声波原油、气、沙分离装置，它是针对石油行业油田三采过程中，原油从地下采出未进入计量器具或管网集输之前进行的一项对水蒸气、天然气等气体进行超声波精脱气工作及对原油中所夹带的泥沙、矾土进行去除的前处理设备。它将含有气体、泥、沙、矾土等杂质的原油，通过原油入口直接进入到分离装置罐体内部进行三级脱气即脱气伞、脱气梯、超声波脱气振子板脱气，脱气后的原油通过锥形原油收集器进入泥沙过滤罐进行泥沙滤除，经脱气、除沙后的原油从原油出口经油泵进入计量系统或直接进入集输管网。它提高采油作业效率，降低采油成本10%~15%左右；适用于野外工作工作温度-50℃~120℃均可工作；脱气效率高，可达到99%以上。

但是这些方案都是针对于后期具体处理的，并且设计尺寸较大，集中处理的难度也较高，目前缺少一种小型化、初始化的分离设备。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种用于油田分离凝析油、水、固体颗粒、天然气等物质的初级分离装置。

本实用新型公开的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：包括中间设置有中空透气柱的筒体，筒体内、筒体壁与透气柱之间围绕所述透气柱设置有阿基米德连续螺旋型的通道，所述通道上沿着通道路径设置有连续螺旋底板和连续螺旋顶板，所述筒体上对应所述通道的起点和终点位置分别设置有混合物的进口和出口；所述筒体的上下两端设置有带有若干逸气孔的端板；原油混合物从管道送入处理装置，进入分离器，分离器采用阿基米德连续螺旋区，在高压及高速下进入入口，液体及固体颗粒沿着连续螺旋导向区向罐底强行下滑至预定位置，混合中的气体从顶板开的逸气孔中向上排出；未排出或从液体中析出的气体从螺旋板中间的集气柱排出；气体带出的液体在气体上升过程中在重力作用下重新掉在顶板面上落入罐体中。

所述阿基米德连续螺旋型的通道紧贴所述筒体的内侧壁设置，即利用筒体的内侧壁，并且由于采用了阿基米德连续螺旋板将混合体固定在一个空间内，可以使分离空间强制形成一个切向流场，使得液体及固体物质在切向力的作用下将气液强制快速分离，吸收固体颗粒的动能减少对筒壁的冲击。

所述连续螺旋底板和连续螺旋顶板紧贴在所述筒体的内侧壁上沿着通道路径设置构成对所述通道的上、下边界限，所述筒体的内侧壁则构成对通道的一个侧边界限，且另一个侧边敞开，即所述通道与筒体内腔体连通，这样既可以利用离心力实现旋转分离的效果，同时开放式的结构有利于气体的高效排出。

所述连续螺旋底板和连续螺旋顶板均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板和/或连续螺旋顶板的内侧设置有若干斜齿板，强度大、硬度高、耐腐蚀，符合耐用特性，并且利用齿板即可更好的截留固体颗粒提高分离效率。

此外，还可以使通道独立设置，即所述通道还包括与所述连续螺旋底板和连续螺旋顶板对应的外侧壁、内侧壁，即所述连续螺旋底板、连续螺旋顶板和外侧壁、内侧壁构成所述通道的界限，且所述通道设置在筒体的内侧壁与透气柱外侧壁之间的空间内，通道的连续螺旋顶板和/或内侧壁上设置有若干通气口。

同样的，所述外侧壁、内侧壁均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板和/或连续螺旋顶板的内侧设置有若干斜齿板。

此连续螺旋式气液分离元件具有如下优点：

1.可以高效快速的分离气液。高速的离心力将气体从液体中快速的甩出，破除了传统的自然重力沉降时间；

2.大大降低气体夹带的液体。混合体进入筒体后进入一个受限制的空间（由上下板组成的螺旋空间）大大的阻挡了液体沫的飞溅进入气象空间；

3.限制高速运动的固体颗粒对筒壁的冲击腐蚀，提高设备的安全及设备的使用寿命；混合体进入筒体后进入一个受限制的空间（由上下板组成的螺旋空间）固体颗粒以前对管壁的冲击变成了对螺旋板的冲击。

4.大大降低设备的高度及体积；采用了连续螺旋板的强制分离，节约了传统的气液二次分离空间，气体中夹带的液体颗粒的沉降的必要长度及高度；

将汇流流场变害为利；汇流流场是指气液进入分离器的空间时液体包裹气体、气体包裹液体、难分难解的状态难以快速沉降，通过连续螺旋板空间后强制快速的将这些状态破除达到快速分离的目的。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1是本实用新型一种优选方案的内部结构示意图；

图2是本实用新型一种优选方案的俯视结构示意图；

图中：

1、筒体；2、连续螺旋底板；3、连续螺旋顶板；4、透气柱；5、逸气孔。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

作为本实施例一种最基本的实施方案，如图1，本实施例公开的连续螺旋式气液分离器件，包括中间设置有中空透气柱4的筒体1，筒体1内、筒体1壁与透气柱4之间围绕所述透气柱4设置有阿基米德连续螺旋型的通道，所述通道上沿着通道路径设置有连续螺旋底板2和连续螺旋顶板3，所述筒体1上对应所述通道的起点和终点位置分别设置有混合物的进口和出口；所述筒体1的上下两端设置有带有若干逸气孔5的端板；原油混合物从管道送入处理装置，进入分离器，分离器采用阿基米德连续螺旋区，在高压及高速下进入入口，液体及固体颗粒沿着连续螺旋导向区向罐底强行下滑至预定位置，混合中的气体从顶板开的逸气孔5中向上排出；未排出或从液体中析出的气体从螺旋板中间的集气柱排出；气体带出的液体在气体上升过程中在重力作用下重新掉在顶板面上落入罐体中。

实施例2

作为本实用新型一种优选的实施方案，在实施例1的基础上，进一步的，所述阿基米德连续螺旋型的通道紧贴所述筒体1的内侧壁设置，即利用筒体1的内侧壁，并且由于采用了阿基米德连续螺旋板将混合体固定在一个空间内，可以使分离空间强制形成一个切向流场，使得液体及固体物质在切向力的作用下将气液强制快速分离，吸收固体颗粒的动能减少对筒壁的冲击。

所述连续螺旋底板2和连续螺旋顶板3紧贴在所述筒体1的内侧壁上沿着通道路径设置构成对所述通道的上、下边界限，所述筒体1的内侧壁则构成对通道的一个侧边界限，且另一个侧边敞开，即所述通道与筒体1内腔体连通，这样既可以利用离心力实现旋转分离的效果，同时开放式的结构有利于气体的高效排出。

所述连续螺旋底板2和连续螺旋顶板3均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板2和/或连续螺旋顶板3的内侧设置有若干斜齿板，强度大、硬度高、耐腐蚀，符合耐用特性，并且利用齿板即可更好的截留固体颗粒提高分离效率。

实施例3

作为本实用新型另一种优选的实施方案，在实施例1的基础上，进一步的，使通道独立设置，即所述通道还包括与所述连续螺旋底板2和连续螺旋顶板3对应的外侧壁、内侧壁，即所述连续螺旋底板2、连续螺旋顶板3和外侧壁、内侧壁构成所述通道的界限，且所述通道设置在筒体1的内侧壁与透气柱4外侧壁之间的空间内，通道的连续螺旋顶板3和/或内侧壁上设置有若干通气口。

所述连续螺旋底板2和连续螺旋顶板3均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板2和/或连续螺旋顶板3的内侧设置有若干斜齿板，强度大、硬度高、耐腐蚀，符合耐用特性，并且利用齿板即可更好的截留固体颗粒提高分离效率，同样的，所述外侧壁、内侧壁均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板2和/或连续螺旋顶板3的内侧设置有若干斜齿板。

Claims (6)

1.连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：包括中间设置有中空透气柱（4）的筒体（1），筒体（1）内、筒体（1）壁与透气柱（4）之间围绕所述透气柱（4）设置有阿基米德连续螺旋型的通道，所述通道上沿着通道路径设置有连续螺旋底板（2）和连续螺旋顶板（3），所述筒体（1）上对应所述通道的起点和终点位置分别设置有混合物的进口和出口；所述筒体（1）的上下两端设置有带有若干逸气孔（5）的端板。

2.如权利要求1所述的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：所述阿基米德连续螺旋型的通道紧贴所述筒体（1）的内侧壁设置。

3.如权利要求2所述的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：所述连续螺旋底板（2）和连续螺旋顶板（3）紧贴在所述筒体（1）的内侧壁上沿着通道路径设置构成对所述通道的上、下边界限，所述筒体（1）的内侧壁则构成对通道的一个侧边界限，且另一个侧边敞开，即所述通道与筒体（1）内腔体连通。

4.如权利要求1、2或3所述的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：所述连续螺旋底板（2）和连续螺旋顶板（3）均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板（2）和/或连续螺旋顶板（3）的内侧设置有若干斜齿板。

5.如权利要求1所述的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：所述通道还包括与所述连续螺旋底板（2）和连续螺旋顶板（3）对应的外侧壁、内侧壁，即所述连续螺旋底板（2）、连续螺旋顶板（3）和外侧壁、内侧壁构成所述通道的界限，且所述通道设置在筒体（1）的内侧壁与透气柱（4）外侧壁之间的空间内，通道的连续螺旋顶板（3）和/或内侧壁上设置有若干通气口。

6.如权利要求5所述的连续螺旋式气液分离器件，其特征在于：所述外侧壁、内侧壁均采用硬质耐腐蚀合金材料制成，且连续螺旋底板（2）和/或连续螺旋顶板（3）的内侧设置有若干斜齿板。

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