防串油自封閉式油氣分離氣包的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣分離氣包，特別是一種油田井口的防串油自封閉式油氣分離氣包。
【背景技術(shù)】
[0002]采油一線油站都需要加熱爐保外輸流程，降低流程干壓，加熱用氣源主要是來自簡(jiǎn)易分氣包，常用的分氣包一般采用內(nèi)徑50cm左右的套管，通過油氣進(jìn)入空腔內(nèi)自然分離出天然氣，為加熱爐供氣。當(dāng)來液變化比較大、氣量不穩(wěn)定時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氣管線串油事件，增加了管理難度，處理時(shí)間較長(zhǎng)，特別是冬天不及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)管線凍堵事件，為確保加熱爐溫度，此時(shí)就需要及時(shí)的處理氣管線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種防串油自封閉式油氣分離氣包，根據(jù)離心力和受力平衡原理，在油氣進(jìn)入氣包后，為了盡可能的避免氣量較小時(shí)串油情況的發(fā)生，先利用雙螺旋結(jié)構(gòu)更大程度的將油氣分離，在氣量較小，氣包內(nèi)液面上升到一定位置后，氣包氣量出口就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，避免了出現(xiàn)串油事故。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種防串油自封閉式油氣分離氣包，包括殼體，殼體內(nèi)部通過隔板分為第一部分和第二部分，所述殼體在第一部分設(shè)置有油氣入口，所述第一部分內(nèi)設(shè)置有雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)，所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)設(shè)置有液體出口和氣體出口 ；所述殼體在第二部分設(shè)置有氣包天然氣出口和氣包流體出口 ；所述第二部分設(shè)置有對(duì)氣包天然氣出口進(jìn)行自封閉的自封閉結(jié)構(gòu)；所述隔板的頂部與殼體的頂部留有距離，所述隔板的底部與殼體的底部留有距離；當(dāng)自封閉結(jié)構(gòu)的重力小于浮力時(shí)，自封閉結(jié)構(gòu)對(duì)氣包天然氣出口實(shí)現(xiàn)封堵，氣包天然氣出口關(guān)閉；隨著殼體內(nèi)氣體的增多，在氣體的作用下，液面被迫下降，自封閉結(jié)構(gòu)隨之下降，氣包天然氣出口打開。
[0006]所述自封閉結(jié)構(gòu)包括浮筒、彈簧，以及浮球，所述彈簧的一端與浮筒的頂部固定連接，所述彈簧的另外一端與浮球固定連接。
[0007]所述自封閉結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括有支撐座，所述彈簧穿過該支撐座且浮球位于支撐座的底部。
[0008]所述支撐座包括底部以及自底部的兩端分別向上延伸的一對(duì)臂部，所述底部設(shè)置有供彈簧穿過的孔，所述一對(duì)臂部固定在殼體的頂部。
[0009]所述浮筒的底部至少位于殼體二分之一以上的上部位置。
[0010]所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)的氣體出口低于隔板的頂部位置。
[0011]所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)位于殼體的底部，所述油氣入口位于殼體的最低端與雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)二分之一之間的任意位置，且油氣入口高于雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)的液體出口。
[0012]一種防串油自封閉式油氣分離氣包的油氣分離方法，油氣從油氣入口進(jìn)入到殼體后，首先利用雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步的油氣分離，分離出來的油和氣分別通過氣體出口和液體出口排出，排出的氣體最終通過氣包天然氣出口排出，排出的液體通過氣包流體出口排出；當(dāng)從雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)排出的液體較多直至自封閉結(jié)構(gòu)的浮力大于自封閉結(jié)構(gòu)的重力時(shí)，自封閉結(jié)構(gòu)在浮力的作用下上升直至封堵住氣包天然氣出口，隨著雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)中分離出的氣體的增加，殼體內(nèi)液面被迫下降，隨之，自封閉結(jié)構(gòu)下降，氣包天然氣出口打開。
[0013]在所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)內(nèi)，密度大的液體被分離到外圍，氣體分布于中心軸地帶，當(dāng)流體運(yùn)行至螺旋頂端后，流體經(jīng)過流體出口排出，氣體通過氣體出口排出。
[0014]當(dāng)油氣入口全部為氣體時(shí)，氣包內(nèi)無(wú)液面，自封閉結(jié)構(gòu)僅有重力作用，氣包天然氣出口打開，進(jìn)入的氣體經(jīng)過雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)后直接通過氣包天然氣出口排出；同時(shí)，由于氣包內(nèi)外壓力差的原因，流體出口被第二浮球封堵，防止氣體從流體出口排出；
[0015]當(dāng)油氣入口的氣體的來量大，液體的來量小且滿足fff <M時(shí)，氣包內(nèi)液面較低，自封閉結(jié)構(gòu)的重力大于浮力，氣包天然氣出口打開，進(jìn)入的氣體經(jīng)過雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)后直接通過氣包天然氣出口排出；液體的來量不足以將第二浮球浮起時(shí)，流體出口封堵，直至第二浮球浮起時(shí)，液體從液體出口排出；
[0016]當(dāng)油氣入口的液體量大，氣體量小且滿足fff 1時(shí)，第二浮球浮起，液體從流體出口排出；氣包內(nèi)液面上升后，自封閉結(jié)構(gòu)的浮力大于重力，使氣包天然氣出口關(guān)閉，當(dāng)氣體增大時(shí)，液面由于氣體壓力逐漸下降，此時(shí)自封閉結(jié)構(gòu)因浮力減小而下降，浮力降至fi￥〈M時(shí)，氣包天然氣出口打開，實(shí)現(xiàn)氣體單一排出；
[0017]當(dāng)油氣入口全部為液體且滿足fff>M時(shí)，第二浮球浮起，氣包內(nèi)液面上升后，浮力大于重力，使氣包天然氣出口關(guān)閉，防止液體從氣包天然氣出口排出。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:進(jìn)入到本發(fā)明油氣分離氣包內(nèi)的油氣，首先經(jīng)過雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離，當(dāng)油氣中的氣體較少而液體較多時(shí)，液位上升到一定程度后通過自封閉結(jié)構(gòu)關(guān)閉氣包天然氣出口，氣量恢復(fù)后，液面下降，氣包天然氣出口打開，實(shí)現(xiàn)分離出更多的氣量和出氣口的自動(dòng)開關(guān)，不存在氣管線凍堵問題。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)此發(fā)明的進(jìn)一步說明。
[0020]圖1是本發(fā)明防串油自封閉式油氣分離氣包的結(jié)構(gòu)縱剖面圖。
[0021]其中，1-油氣入口 ；2_雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)；3_流體出口 ；4_氣體出口 ；5_氣包天然氣出口；6-彈簧及連接裝置；7_浮筒；8_隔板；9_氣包流體出口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明防串油自封閉式油氣分離氣包包括:殼體，該殼體的一側(cè)壁開設(shè)有油氣入口 I，另外一側(cè)開設(shè)有氣包流體出口 9，殼體頂部開設(shè)有氣包天然氣出口 5，所示油氣入口位于殼體二分之一以下的任意位置；在該殼體內(nèi)部設(shè)置有雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2以及自封閉式結(jié)構(gòu)，所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2和自封閉式結(jié)構(gòu)被隔板8分為第一部分和第二部分，所示隔板8位于殼體高度的中間位置，且隔板的頂部與殼體的頂部留有一定的距離供從雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2分離出的氣體通過，所述隔板的底部與殼體的底部留有一定的距離供從雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2分離出的液體通過。
[0023]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1所示，所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2的流體出口位于較低的位置，且流體出口的高度低于油氣入口的高度，所述雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2的氣體出口位于頂部中心位置。
[0024]所述自封閉式結(jié)構(gòu)包括浮筒7、彈簧，以及第一浮球。所述浮筒與第一浮球通過連接頸部連接為一體，所述彈簧纏繞在連接頸部的外圍。所述自封閉式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括有支撐座，該支撐座包括底部以及自底部的兩端分別向上延伸的一對(duì)臂部，所述底部開有孔，所述連接頸部穿過該孔進(jìn)入到支撐座內(nèi)，所述第一浮球位于支撐部?jī)?nèi)部，所述支撐座通過一對(duì)臂部固定在殼體的頂部。
[0025]所述殼體的氣包天然氣出口為圓弧形結(jié)構(gòu)，當(dāng)自封閉式結(jié)構(gòu)上升至殼體頂部時(shí)，所述第一浮球剛好與圓弧形結(jié)構(gòu)的氣包天然氣出口匹配，將氣包天然氣出口封堵住。
[0026]在所述氣包流體出口位置，設(shè)置有第二浮球，該第二浮球被限制在限位殼體內(nèi)，當(dāng)殼體內(nèi)沒有液體或者體液不足夠多時(shí)，該第二浮球?qū)獍黧w出口封堵住，不允許液體流出，當(dāng)液體達(dá)到一定量時(shí)，該第二浮球浮起，氣包流體出口打開，液體從該氣包流體出口流出。
[0027]本發(fā)明油氣分離氣包的工作過程為:
[0028]流體經(jīng)過管線流程經(jīng)油氣入口 I進(jìn)入氣包，進(jìn)入氣包后先進(jìn)入雙螺旋油氣分離結(jié)構(gòu)2進(jìn)行油氣分離，分離后，由于離心力作用，密度較大的液體會(huì)被分離到外圍，而氣體則主要分布于中心軸地帶，當(dāng)流體運(yùn)行至螺旋頂端后，流體主要經(jīng)過流體出口 3排出，氣體主要通過氣體主