油田用气液分离器制造技术

本发明专利技术公开了一种油田用气液分离器，属于油田地面工艺的气液分离技术领域，为解决现有二氧化碳驱油田发生气窜后采出液中溶解大量二氧化碳气体难以解吸的问题而设计。本发明专利技术油田用气液分离器包括壳体，壳体内设置有超声波系统，超声波系统能产生超声波以提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率。本发明专利技术油田用气液分离器利用超声波的空化作用和机械作用来提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率，加速了二氧化碳驱油田采出液中二氧化碳气体的解吸，使进入分离器的采出液中的二氧化碳气体在规范规定时间内实现有效解吸，解决了二氧化碳驱油田采出液中二氧化碳气体难以解吸的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田地面工艺的气液分离
，尤其涉及一种油田用气液分离器。
技术介绍
鉴于CO2驱采油技术具有诸多的优越性，该采油技术得到了大量的推广。当CO2驱油中后期发生气窜时往往会造成采出液中CO2气体含量剧增，若不能有效分离采出液中的大量二氧化碳气体和水的话会加剧后续设备的腐蚀状况。因CO2在采出液中的溶解与解吸特性相较于常规伴生气存在很大区别，导致现有的油气分离方法(主要包括重力分离、惯性分离、过滤分离、离心分离以及各类方法的组合)无法在规定时间内实现CO2气体的有效解吸。气液分离器是油气田应用最多和最重要的气液分离设备，为了解决在CO2驱油田发生气窜后采出液中会溶解大量CO2气体的问题，目前现场生产中仅凭借经验延长采出液在分离器内的停留时间以期能达到理想的解吸程度，但效果并不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种提高了二氧化碳气体在采出液中解吸速率的油田用气液分离器。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种油田用气液分离器，包括壳体，所述壳体内设置有超声波系统，所述
超声波系统能产生超声波以提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率。特别是，所述壳体内沿所述采出液流动的方向依次形成有初级分离室和二级分离室，在所述初级分离室和二级分离室之间设置有前整流构件；所述初级分离室内设置有气液旋流分离器组件，所述超声波系统设置在所述二级分离室中。进一步，所述气液旋流分离器组件包括依次连接的采出液入口、气液旋流分离器和倒T形布液管；所述气液旋流分离器的上方设置有气体出口，在所述倒T形布液管下方的水平布液管的两端和前端都设置有水平管出口。特别是，所述超声波系统包括超声波换能器，所述超声波换能器安装在换能器箱体内，所述换能器箱体安装在固定槽上，所述固定槽固定在所述壳体的内壁上。进一步，从所述超声波换能器的超声波发射面到所述采出液之间的金属厚度小于3mm。特别是，在所述壳体内且对应所述超声波系统的位置处设置有分段式电容传感器界面检测器。特别是，所述壳体内还形成有消泡室，所述消泡室与所述二级分离室相邻、且所述消泡室相对于所述二级分离室位于采出液流动的下游方向；在所述消泡室与所述二级分离室之间设置有设定高度的隔板，在所述消泡室的上部设置有呈八字形的折流板。进一步，在所述折流板上设置有锯齿状隔板。特别是，在所述折流板和所述壳体之间、和/或在两层所述折流板之间设置有消泡网。特别是，所述壳体内还形成有沉降室，所述沉降室与所述消泡室相邻、且
所述沉降室相对于所述消泡室位于采出液流动的下游方向；所述沉降室与所述消泡室之间设置有后整流构件。进一步，所述壳体内还形成有油室，所述油室与所述沉降室相邻、且所述油室相对于所述沉降室位于采出液流动的下游方向；所述油室与所述沉降室之间设置有油堰，所述油室的外壁连接至液体出口管路。本专利技术油田用气液分离器的壳体内设置有超声波系统，利用超声波的空化作用和机械作用来提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率，加速了二氧化碳驱油田采出液中二氧化碳气体的解吸，使进入分离器的采出液中的二氧化碳气体在规范规定时间内实现有效解吸，解决了二氧化碳驱油田采出液中二氧化碳气体难以解吸的难题。附图说明图1是本专利技术优选实施例提供的油田用气液分离器的结构剖视图；图2是本专利技术优选实施例提供的超声波换能器的安装结构剖视图。图中：1、外壳；2、初级分离室；3、二级分离室；4、消泡室；5、沉降室；6、油室；21、采出液入口；22、气液旋流分离器；23、气体出口；24、倒T形布液管；25、水平管出口；26、前整流构件；31、固定槽；32、换能器箱体；33、超声波换能器；34、压紧装置；36、分段式电容传感器界面检测器；41、隔板；42、折流板；44、后整流构件；61、油堰；62、浮子液面调节器；63、液体出口管路；64、十字形防涡器；65、气体凝结器；66、丝网捕雾器；311、螺栓；321、主体结构；322、上盖板；323、声波作用面；324、螺栓；325、螺栓；326、安装槽；341、螺栓；421、消泡网。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。优选实施例：本优选实施例提供一种油田用气液分离器，该气液分离器包括壳体1，壳体1内设置有超声波系统，通过超声波系统产生的超声波来提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率，解决了CO2驱油田发生气窜后采出液中溶解的大量CO2气体无法快速解吸的问题。如图1所示，该气液分离器的优选结构包括卧式的横截面呈圆筒的外壳1，在外壳1内依次形成初级分离室2、二级分离室3、消泡室4、沉降室5和油室6；超声波系统设置在二级分离室3中。图中箭头所示为采出液的流动方向。初级分离室2中设有气液旋流分离器22，油田采出液经采出液入口21进入气液旋流分离器22。采出液在气液旋流分离器22内实现二氧化碳气液的初步分离，分离出来的气体经气体出口23溢出，采出液进入倒T形布液管24中。倒T形布液管24下方的水平布液管上的开孔数量和开孔位置不限，优选的，在水平布液管的两端(分别朝向初级分离室2的前后侧壁)和前端(朝向初级分离室2的底面)都设置有水平管出口25，倒T形布液管24具有布液和改变流向的作用，采出液能分别通过三个水平管出口25均匀地流出。聚集在初级分离室2底部的采出液向二级分离室3流动。初级分离室2与二级分离室3之间设有前整流构件26，经过初级分离的采出液经过前整流构件26后平稳地进入二级分离室3。在二级分离室3的底部设有固定槽31，换能器箱体32固定在固定槽31上，超声波换能器33安装在换能器箱体32的空腔内壁上的特制安装槽中，压紧装
置34将超声波换能器33的超声波发射面与换能器箱体32紧密贴合。保证超声波发射面到采出液之间的金属厚度小于3mm，从而减小超声波传递过程中的能量损失。换能器箱体32为可承压密封金属壳，避免了超声波换能器33与采出液的直接接触，也使超声波换能器33免于承受压力，延长了超声波换能器33的使用寿命。优选的，如图2所示，固定槽31与换能器箱体32通过4个螺栓311固定；换能器箱体32包括主体结构321、上盖板322和声波作用面323，其中，主体结构321和上盖板322通过螺栓324固定并密封，声波作用面323与主体结构321通过螺栓325固定，整个换能器箱体32为可承压密封设计。超声波换能器33安装在换能器箱体32内部空腔中的特制安装槽326内，并由特制的压紧装置34和螺栓341将超声波发射面紧密贴合在声波作用面323上。超声波换能器33与换能器箱体32可以在壳体1外进行组装、组装完毕后再整体地通过壳体1上的安装孔固定在固定槽31上。二级分离室3中设置有分段式电容传感器界面检测器36，用于测定采出液的液位高度以及泡沫位置。根据分段式电容传感器界面检测器36的测定结果来调节超声波功率、频率以及工作时间，在控制采出液发泡量的前提下尽可能加速二氧化碳气体于采出液中的解吸速率，避免因超声波频率或功率过大导致气体解吸速率过大而造成采出液发泡严重、进而发生“冒罐”的危险。经超声波促进解吸的采出液从二级分离室3流向消泡室4。二级分离室3与消泡室4交界处的下半部分由隔板41隔开，经过二级分离的采出液以及产生的泡沫流经折流板42进入消泡室4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田用气液分离器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内设置有超声波系统，所述超声波系统能产生超声波以提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率。

【技术特征摘要】
1.一种油田用气液分离器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内设置有超声波系统，所述超声波系统能产生超声波以提高二氧化碳气体在采出液中的解吸速率。2.根据权利要求1所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述壳体(1)内沿所述采出液流动的方向依次形成有初级分离室(2)和二级分离室(3)，在所述初级分离室(2)和二级分离室(3)之间设置有前整流构件(26)；所述初级分离室(2)内设置有气液旋流分离器组件，所述超声波系统设置在所述二级分离室(3)中。3.根据权利要求2所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述气液旋流分离器组件包括依次连接的采出液入口(21)、气液旋流分离器(22)和倒T形布液管(24)；所述气液旋流分离器(22)的上方设置有气体出口(23)，在所述倒T形布液管(24)下方的水平布液管的两端和前端都设置有水平管出口(25)。4.根据权利要求1至3任一项所述的油田用气液分离器，其特征在于，所述超声波系统包括超声波换能器(33)，所述超声波换能器(33)安装在换能器箱体(32)内，所述换能器箱体(32)安装在固定槽(31)上，所述固定槽(31)固定在所述壳体(1)的内壁上。5.根据权利要求4所述的油田用气液分离器，其特征在于，从所述超声波换能器(33)的超声波发射面到所述采出液之间的金属厚度小于3mm。6.根据权利要求1至3任一项所述的油田用气液分离器，其特征在于，在所述壳体(1)内且对应所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢晓凯，酆春博，王少松，程成，卞胜乐，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11