CN220360841U - 一种高压气井管段的气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压气井管段的气液分离器，属于天然气开采技术领域，其包括壳体，所述壳体的内壁贯穿固定有环流罩，所述环流罩的顶部固定连接有弓罩。通过在使用时，水与气体的混合物水旋转，使得环流罩内部的水处于恒定速度的旋转，在离心力的作用下较大的杂质汇聚在底部，从而利用离心沉降原理从悬浮物中分离固体颗粒，这种方式实现了高压气液混合物的动能进行吸收，不会出现较大的水花与喷溅，降低磨损，同时在水旋涡的作用下将空气进行缓和分离，起到一定的净化作用，水体在离心力的作用下内部的泥沙等杂质被分离随后通过过滤器进行进一步处理后即可得到较为干净的水体，降低了过滤器的过滤负荷，延长内部滤芯的使用寿命。

Description

一种高压气井管段的气液分离器

技术领域

本实用新型属于天然气开采技术领域，具体地说，涉及高压气井管段的气液分离器。

背景技术

高压气井作为目前使用时，利用地层压力与井底流动压力之差，又称采气压差，实现气体的自喷出进行开采，而言，在开采的过程中井内会出现积水，也就是“水淹”的情况，即气井出水后，气体相对渗透率变小，气产量递减增快，同时井筒内流体密度不断增大，回压上升，生产压差变小，水气比上升，井筒积液不断增加，当井筒回压上升到与地层压力相平衡时气井停产，虽然气井仍有较高的地层压力，但气井控制范围的剩余储量靠自然能量已不能采出，被井筒及井筒广州为裂缝中的水封隔在地下，这也就造成难以更为高效的开采，随着发展，目前采用柱塞气举的方式实现内部积水的排出。

内部的气体作用下将柱塞顶起，并将积水顶出，实现水气共同出井，有效防止水淹的出现，然而这也就需要将气体与水的混杂物进行分离，在这个过程中，水体中极易出现部分杂质，使得水体难以进行使用，且较大的压力差也存在着水与气之间难以进行有效分离。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种高压气井管段的气液分离器，包括壳体，所述壳体的内壁贯穿固定有环流罩，所述环流罩的顶部固定连接有弓罩，所述弓罩的上表面贯穿固定有气穴。

所述壳体与环流罩的表面共同贯穿固定有进水口和出水口，所述进水口的一端安装有连通管，所述出水口的一端安装有过滤器。

所述环流罩呈斗状设置，且内壁均匀开设有若干个窄宽条槽和扩孔，所述环流罩的底端固定有主排污管。

所述壳体的底部设置有沉积仓，所述沉积仓的内壁贯穿连通有副排污管。

作为本实用新型的进一步方案：所述过滤器包括过滤筒，所述过滤筒的内壁连通有加压管，所述加压管与出水口相连通，所述过滤筒的内壁贯穿固定有排水管，所述过滤筒的上表面嵌合设置有封盖，所述封盖的下表面固定有若干个滤芯。

作为本实用新型的进一步方案：所述气穴的上表面贯穿安装有排气口，所述排气口的下方设置有用于阻挡水花的环网架，所述环网架固定在弓罩的内壁。

作为本实用新型的进一步方案：所述进水口的一端设置有连接管，所述连接管与高压气井相连通。

作为本实用新型的进一步方案：所述壳体内壁的下表面设置有沉积仓，所述主排污管贯穿固定在沉积仓的内壁。

作为本实用新型的进一步方案：所述壳体的内壁与环流罩的表面间距自下而上逐渐变窄。

作为本实用新型的进一步方案：所述进水口、出水口、主排污管、副排污管连接管的表面均设置有阀门。

作为本实用新型的进一步方案：所述环流罩为锥形和柱形组成，所述扩孔开设在环流罩锥形区域，所述窄宽条槽贯穿开设在环流罩的锥形和柱形区域，所述壳体的表面安装有水位传感器。

作为本实用新型的进一步方案：所述窄宽条槽自下而上开口由宽变窄变化设置。

有益效果：

本方案，通过在使用时，水与气体通过连接管进入到进水口，并进入到环流罩内，环流罩内部存留着一定高度的水，使得水与气体的混合物进入时推动内部的水开始旋转，在混合物在一定压力作用下进入的速度保持恒定，使得环流罩内部的水处于恒定速度的旋转，这个过程中，旋转的水形成旋涡，在离心力的作用下较大的杂质汇聚在底部，从而利用离心沉降原理从悬浮物中分离固体颗粒，水体在顶部边缘处较薄，使得进入的水能够在旋转时的离心力作用下进入到出水口，而杂质在离心力的转动作用下穿过窄宽条槽和扩孔进入到壳体内，壳体内存在与环流罩等高的水体溶液，在离心力作用下进入的杂质由于壳体内的水体流速较慢，则开始快速下落，并汇聚在沉积仓内，同时气体在水体内过滤后，穿过环网架通过排气口排出并收集，通过出水口的干净水体经过过滤器进一步过滤后即可进行使用，这种方式实现了高压气液混合物的动能进行吸收，并转换成快速转动的水旋涡，使得不会出现较大的水花与喷溅，降低磨损，同时在水旋涡的作用下将空气进行缓和分离，并起到一定的净化作用，直至排出，水体在离心力的作用下内部的泥沙等杂质被分离随后通过过滤器进行进一步处理后即可得到较为干净的水体，降低了过滤器的过滤负荷，延长内部滤芯的使用寿命。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

在附图中：

图1为本实用新型立体的结构示意图；

图2为本实用新型立体的剖面结构示意图；

图3为本实用新型环流罩立体的剖面结构示意图；

图4为本实用新型环流罩截面的结构示意图；

图5为本实用新型过滤器立体的剖面结构示意图。

图中：1、壳体；2、环流罩；3、弓罩；4、气穴；5、进水口；6、出水口；7、主排污管；8、过滤器；81、过滤筒；82、加压管；83、排水管；84、封盖；85、滤芯；9、排气口；10、连接管；11、副排污管；12、沉积仓；13、窄宽条槽；14、扩孔；15、环网架；16、水位传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型。

如图1至图5所示，一种高压气井管段的气液分离器，包括壳体1，壳体1的内壁贯穿固定有环流罩2，环流罩2的顶部固定连接有弓罩3，弓罩3的上表面贯穿固定有气穴4。

壳体1与环流罩2的表面共同贯穿固定有进水口5和出水口6，进水口5的一端安装有连通管，出水口6的一端安装有过滤器8。

环流罩2呈斗状设置，且内壁均匀开设有若干个窄宽条槽13和扩孔14，环流罩2的底端固定有主排污管7。

壳体1的底部设置有沉积仓12，沉积仓12的内壁贯穿连通有副排污管11。

具体的，如图5所示，过滤器8包括过滤筒81，过滤筒81的内壁连通有加压管82，加压管82与出水口6相连通，过滤筒81的内壁贯穿固定有排水管83，过滤筒81的上表面嵌合设置有封盖84，封盖84的下表面固定有若干个滤芯85。

通过设置过滤筒81，过滤筒81能够将进入的水体保持均匀的扩散，通过滤芯85的过程不会出现过于集中的情况，同时加压管82内设置有止回阀，保持水体的单向流动，通过设置封盖84，封盖84能够保持过滤筒81的顶部处于密封状态，同时能够保持滤芯85的压持，保障过滤效果。

具体的，如图2所示，气穴4的上表面贯穿安装有排气口9，排气口9的下方设置有用于阻挡水花的环网架15，环网架15固定在弓罩3的内壁。

通过设置排气口9，排气口9位于气穴4内部，气穴4处于一个高位空间中，且配合着环网架15位于下方进行防溅阻挡，保持气体能够汇聚在气穴4中并通过排气口9排出即可，能够保持稳定高效的大流量气体排出。

具体的，如图1所示，进水口5的一端设置有连接管10，连接管10与高压气井相连通。

通过设置连接管10，连接管10用于进水口5的高度找平操作，同时能够在阀门的控制下切换与进水口5的连通状态，能够依据需要连接过个进水口5。

具体的，如图3所示，壳体1内壁的下表面设置有沉积仓12，主排污管7贯穿固定在沉积仓12的内壁。

通过设置沉积仓12，壳体1内部的水体流速较为缓慢，内部的杂质逐渐下沉，直至进入到沉积仓12，能够将脏污统一汇聚，并通过副排污管11进行清理，配合副排污管11将沉积仓12内部的脏污排出，同时主排污管7能够将环流罩2底部沉积的较大脏污进行排出处理。

具体的，如图4所示，壳体1的内壁与环流罩2的表面间距自下而上逐渐变窄。

壳体1与环流罩2之间的间距的变化，能够保持适配不同高度在离心力作用下分离的不同质量大小的脏污，有着较好的适配性。

具体的，如图1所示，进水口5、出水口6、主排污管7、副排污管11连接管10的表面均设置有阀门。

通过设置阀门，阀门能够进行统一的通断控制操作，方便工作人员依据需要进行调控。

具体的，如图4所示，环流罩2为锥形和柱形组成，扩孔14开设在环流罩2锥形区域，窄宽条槽13贯穿开设在环流罩2的锥形和柱形区域，壳体1的表面安装有水位传感器16。窄宽条槽13自下而上开口由宽变窄变化设置。

通过设置环流罩2，环流罩2的锥形区域，能够保持旋涡的保持，同时配合表面的扩孔14能够将较大的杂质进行分离，更大的杂质则在离心力作用下沉积，表面的柱形区域设置的窄宽条槽13能够在水流旋转时将杂质进行分离。

工作原理：

本方案在使用时，高压气井内部的气流通过连接管10进入到进水口5，随即气体与水体及少量杂质的混合物通过进水口5快速喷入到环流罩2内，此时混合物对环流罩2内部的水体进行加速，且混合物随着环流罩2内部的水体进行旋转流动，此时水体在快速的转动下形成一个旋涡，此时杂质出现离心沉降，在沉降的过程中，直至体积穿过合适宽度的窄宽条槽13或扩孔14进入到环流罩2与壳体1之间的水体中，基于其流速较低，使得杂质在内部能够缓慢的进入沉积仓12中即可，同时旋转的水体旋涡顶部通过出水口6排出，出水口6将初步过滤处理的水体通过加压管82注入到过滤筒81内，随着穿过多个滤芯85后通过排水管83排出即可，在一段时间后通过取下封盖84即可对滤芯85更换处理。

通过控制主排污管7的阀门能够将底部沉积的较大杂质进行排出，同时通过打开副排污管11可将沉积仓12内部的杂质进行清理，通过合理控制主排污管7或副排污管11的通断控制，能够将杂质处理，同时需要保障环流罩2中的水位不受较大影响即保持对进水口5的淹没状态，同时水位传感器16监测壳体1内部的最高水位，保障内部旋转的旋涡水位达到合适的转速，当转速不足时则保留更多的水体维持一定的水位。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (9)

1.一种高压气井管段的气液分离器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的内壁贯穿固定有环流罩(2)，所述环流罩(2)的顶部固定连接有弓罩(3)，所述弓罩(3)的上表面贯穿固定有气穴(4)；

所述壳体(1)与环流罩(2)的表面共同贯穿固定有进水口(5)和出水口(6)，所述进水口(5)的一端安装有连通管，所述出水口(6)的一端安装有过滤器(8)；

所述环流罩(2)呈斗状设置，且内壁均匀开设有若干个窄宽条槽(13)和扩孔(14)，所述环流罩(2)的底端固定有主排污管(7)；

所述壳体(1)的底部设置有沉积仓(12)，所述沉积仓(12)的内壁贯穿连通有副排污管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述过滤器(8)包括过滤筒(81)，所述过滤筒(81)的内壁连通有加压管(82)，所述加压管(82)与出水口(6)相连通，所述过滤筒(81)的内壁贯穿固定有排水管(83)，所述过滤筒(81)的上表面嵌合设置有封盖(84)，所述封盖(84)的下表面固定有若干个滤芯(85)。

3.根据权利要求1所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述气穴(4)的上表面贯穿安装有排气口(9)，所述排气口(9)的下方设置有用于阻挡水花的环网架(15)，所述环网架(15)固定在弓罩(3)的内壁。

4.根据权利要求2所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述进水口(5)的一端设置有连接管(10)，所述连接管(10)与高压气井相连通。

5.根据权利要求1所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述壳体(1)内壁的下表面设置有沉积仓(12)，所述主排污管(7)贯穿固定在沉积仓(12)的内壁。

6.根据权利要求1所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述壳体(1)的内壁与环流罩(2)的表面间距自下而上逐渐变窄。

7.根据权利要求4所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述进水口(5)、出水口(6)、主排污管(7)、副排污管(11)连接管(10)的表面均设置有阀门。

8.根据权利要求1所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述环流罩(2)为锥形和柱形组成，所述扩孔(14)开设在环流罩(2)锥形区域，所述窄宽条槽(13)贯穿开设在环流罩(2)的锥形和柱形区域，所述壳体(1)的表面安装有水位传感器(16)。

9.根据权利要求8所述的一种高压气井管段的气液分离器，其特征在于，所述窄宽条槽(13)自下而上开口由宽变窄变化设置。