專利名稱：深海水下氣液旋流分離器的制作方法
深海水下氣液旋流分離器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于海洋石油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種深海水下氣液旋流分離器。
背景技術(shù)：
目前海底油田的油氣處理系統(tǒng)中，主要使用的是海底重力式氣液分離器，該分離器屬于海底油氣處理系統(tǒng)的核心設(shè)備，先將油井采出的油氣水混合物中的天然氣和油液進(jìn)行分離，再經(jīng)過采油立管或采氣立管輸送到平臺處理設(shè)備進(jìn)一步處理。
現(xiàn)有的水下重力式氣液分離器的氣液相分離過程僅依靠重力進(jìn)行，這種分離器的分離效率低、速度慢、氣相物和液相物的分離效果不理想，而其分離器的結(jié)構(gòu)體積龐大，殼體壁厚較厚，重量較重，很不適合深海惡劣工況下復(fù)雜的施工和操作環(huán)境。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種深海水下氣液旋流分離器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)體積龐大、分離效果不理想、分離效率低的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種深海水下氣液旋流分離器，包括柱狀型的殼體， 殼體為通過法蘭連接的上下兩個(gè)部分，殼體表面設(shè)置有連接支座；殼體內(nèi)腔設(shè)置有金屬密封墊環(huán)，殼體內(nèi)腔中從上到下依次安裝有氣體溢流管、旋流分離腔、阻旋擋板和防渦流擋板，氣體溢流管向下穿過金屬密封墊環(huán)，旋流分離腔通過分離腔固定裝置與殼體內(nèi)表面固定，阻旋擋板通過防渦流擋板與殼體內(nèi)表面固定；殼體上部空腔聯(lián)通有流體輸入管線、氣體輸出管線和壓力傳感器引壓接管，殼體下部空腔聯(lián)通有液體輸出管線、液體回注管線和液位傳感器引壓接管。
本發(fā)明的有益效果是，通過切向進(jìn)入分離器內(nèi)部的流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流，在倒錐形分離腔內(nèi)部形成氣液分離，分離速度快；整個(gè)設(shè)備沒有運(yùn)動部件，系統(tǒng)可靠性高，可以放置于海底長期使用；通過底流口上部設(shè)置液體回注管線可以有效的控制液位高度，防止底流中的氣體夾帶，有效保證氣液兩相的高效分離；結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、方便撬裝、分離效率高、維護(hù)方便，能夠滿足深海海底惡劣工況條件要求。


圖I為本發(fā)明深海水下氣液旋流分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，I.殼體；2.流體輸入管線；3.氣體輸出管線；4.液體輸出管線；5.氣體溢流管；6.旋流分離腔；7.分離腔固定裝置；8.阻旋擋板；9.防渦流擋板；10.液體回注管線； 11.連接支座；12.金屬密封墊環(huán)；13.壓力傳感器引壓接管；14.液位傳感器引壓接管。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本發(fā)明的深海水下氣液旋流分離器的結(jié)構(gòu)是，包括能耐深海水下高外壓力的柱狀型殼體1，殼體I為通過法蘭連接的上下兩個(gè)部分，殼體I表面設(shè)置有連接支座11，連接支座11用于連接分離器殼體和海底分離系統(tǒng)防碰架體；殼體I內(nèi)腔設(shè)置有金屬密封墊環(huán)12，通過金屬密封墊環(huán)12進(jìn)行上下部分的密封隔離，殼體I內(nèi)腔中從上到下依次安裝有具有穩(wěn)流功能的氣體溢流管5、旋流分離腔6、阻旋擋板8和防渦流擋板9，氣體溢流管 5向下穿過金屬密封墊環(huán)12,旋流分離腔6通過分離腔固定裝置7與殼體I內(nèi)表面固定，阻旋擋板8通過防渦流擋板9與殼體I內(nèi)表面固定；殼體I上部空腔聯(lián)通有流體輸入管線2、 氣體輸出管線3和壓力傳感器引壓接管13，殼體下部空腔聯(lián)通有液體輸出管線4、液體回注管線10和液位傳感器引壓接管14，氣體輸出管線3和液體輸出管線4位于上下殼體I的封頭軸心位置。
多相混合的流體輸入管線2內(nèi)孔與殼體I的內(nèi)壁相切，能夠有效的形成旋轉(zhuǎn)流入效果。
氣體溢流管5具有入口旋流防止短路流的倒錐形結(jié)構(gòu)，或是其它形式的防短路流結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)氣相導(dǎo)流和旋轉(zhuǎn)流穩(wěn)流的雙重作用。
分離腔固定裝置7為圓環(huán)形多孔狀，分離腔固定裝置7的內(nèi)圈和旋流分離腔6外壁固定連接，分離腔固定裝置7的外圈通過硫化橡膠墊和殼體I內(nèi)壁密封接觸。
本發(fā)明裝置的工作原理是帶有一定壓力和速度的氣液混合物，通過海底混輸管線進(jìn)入分離器流體輸入管線2，然后沿分離器殼體I內(nèi)壁切線進(jìn)入殼體I內(nèi)腔，在腔體內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)流，隨后流體在重力作用下下降進(jìn)入倒錐狀的旋流分離腔6，由于旋流分離腔6上部開口大、下部開口小，流體在旋轉(zhuǎn)流作用下形成的離心力越往下部越大，使得流體在通過旋流分離腔6的過程中，由于重力和離心力共同作用，氣相往旋流分離腔6中心部分聚集形成上升氣柱，而液體被甩到旋流分離腔6壁面同時(shí)順著壁面流入分離器底部流口。上升氣柱通過氣體溢流管5進(jìn)入旋流分離腔6腔體上部，進(jìn)一步從氣體輸出管線3流出，匯集在旋流分離腔6腔體底部的液體從液體輸出管線4流出。為了防止旋流分離腔6內(nèi)聚集到中心部分的氣柱從底流口和液體混合流出，在旋流分離腔6下部出口位置設(shè)置一阻旋擋板8。在阻旋擋板8下部安裝一組防渦流擋板9，可以在底部聚集具有一定液位高度的液相通過底部液體輸出管線4時(shí)防止渦流產(chǎn)生。分離腔固定裝置7的內(nèi)圈和旋流分離腔6外壁固定， 分離腔固定裝置7的外圈硫化橡膠墊和殼體內(nèi)壁接觸，起到固定旋流分離腔6的作用。為了防止輸入流體的不連貫和氣液比含量變化產(chǎn)生的底流口附近液位下降情況，通過液體回注管線10能夠有效的控制分離器內(nèi)部液位高度，從而防止氣相從底流口流出，提高分離效率。
權(quán)利要求
1.一種深海水下氣液旋流分離器，其特征在于包括柱狀型的殼體(1)，殼體(I)為通過法蘭連接的上下兩個(gè)部分，殼體(I)表面設(shè)置有連接支座(11);殼體(I)內(nèi)腔設(shè)置有金屬密封墊環(huán)(12)，殼體(I)內(nèi)腔中從上到下依次安裝有氣體溢流管(5)、旋流分離腔(6)、阻旋擋板(8)和防渦流擋板(9)，氣體溢流管(5)向下穿過金屬密封墊環(huán)(12)，旋流分離腔(6)通過分離腔固定裝置(7)與殼體(I)內(nèi)表面固定，阻旋擋板(8)通過防渦流擋板(9)與殼體(I)內(nèi)表面固定；殼體(I)上部空腔聯(lián)通有流體輸入管線(2)、氣體輸出管線(3)和壓力傳感器引壓接管(13)，殼體下部空腔聯(lián)通有液體輸出管線(4)、液體回注管線(10)和液位傳感器引壓接管(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的深海水下氣液旋流分離器，其特征在于所述的流體輸入管線(2)內(nèi)孔與殼體(I)的內(nèi)壁相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的深海水下氣液旋流分離器，其特征在于所述的氣體輸出管線(3)和液體輸出管線(4)位于上下殼體(I)的封頭軸心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深海水下氣液旋流分離器，其特征在于所述的氣體溢流管(5)具有入口旋流防止短路流的倒錐形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深海水下氣液旋流分離器，其特征在于所述的分離腔固定裝置(7)為圓環(huán)形多孔狀，分離腔固定裝置(7)的內(nèi)圈和旋流分離腔(6)外壁固定連接，分離腔固定裝置(7)的外圈通過硫化橡膠墊和殼體(I)內(nèi)壁密封接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深海水下氣液旋流分離器，包括柱狀型的殼體，殼體為通過法蘭連接的上下兩個(gè)部分，殼體表面設(shè)置有連接支座；殼體內(nèi)腔設(shè)置有金屬密封墊環(huán)，殼體內(nèi)腔中從上到下依次安裝有氣體溢流管、旋流分離腔、阻旋擋板和防渦流擋板，氣體溢流管向下穿過金屬密封墊環(huán)，旋流分離腔通過分離腔固定裝置與殼體內(nèi)表面固定，阻旋擋板通過防渦流擋板與殼體內(nèi)表面固定；殼體上部空腔聯(lián)通有流體輸入管線、氣體輸出管線和引壓接管，殼體下部空腔聯(lián)通有液體輸出管線、液體回注管線和液位傳感器引壓接管。本發(fā)明的裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、分離效率高、可靠性高。
文檔編號B04C5/103GK102921568SQ20121039851
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者武超, 任克忍, 鄭萬里, 肖銳 申請人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司