一种多级气体分离器制造技术

本发明专利技术公开了一种多级气体分离器，包括主轴以及依次套装在该主轴上的第一级至第N级气体分离器组件；每级所述气体分离器组件，包括气体分离轮、气体分离座以及包围该二者形成密闭腔室的外壳；所述气体分离轮设有使气体和液体离心式分离的叶轮，所述气体分离座设有集液通道、排气通道和排气口，所述气体分离轮分离的气体进入所述排气通道并通过所述排气口排出；所述气体分离轮分离的液体进入所述集液通道，并经由所述集液通道输出至下一级所述气体分离轮中，直至从末级的所述气体分离轮输出至外部设备中。本发明专利技术能够解决多个单台气体分离器串接使用所带来的弊端，其总体结构长度大大缩短，运行可靠性大幅提高，成本大幅下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体分离器，特别涉及一种多级气体分离器。
技术介绍
随着油田采油技术的强化，潜油电泵越来越多地应用在高含气量、高饱和压力以及低井底压力的油井中抽油。有时在定向井中抽油时，由于井筒下部曲率的急剧增加使电潜泵的下泵深度受到限制。且有时为了避免过高的井下地层温度对电动机和电缆的可靠性产生不良影响，也使电潜泵的下井深度有所减少。上述种种工作条件使气体和原油一起进入潜油电泵，使泵的流量和压力明显下降，而当泵进口处的含气量β(自由气对气液混合物的体积流量比值)足够大时(在低含水油井中β＝0.6～0.7，在高含水油井中β＝0.3～0.4)，潜油泵就会工作不稳，特性参数(流量、压力和功率)波动，甚至完全中断工作。为防止潜油电泵受气体有害影响的最有效措施是在泵进口处装气体分离器。潜油电泵机组一般由潜油电机、保护器、进口段、气体分离器、气体处理器、潜油泵组成。潜油电泵用气体分离器的结构按分离方法不同，可分为重力式、离心式和综合式等三种。大量的油田使用经验证实，重力式和(重力-离心式)综合式气体分离器都不如离心式气体分离器的分离效果好。目前，现有潜油电泵机组中使用的气体分离器大多为单台单级离心式气体分离器。对于井液含气量较高的情况，在单台单级气体分离器不能满足排气要求的情况下，多采用二台或三台气体分离器串接使用，以提高整体机组的排气效率，这种用于高含气井液抽油的排气方法虽然也能起到高含气井液排气的目的，但总体机组长度增长较多，且单台机组之间需用泵头、泵座连接，几根轴之间需用花键套连接，安装使用麻烦，机组运行可靠性差，机组成本较高。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种多级气体分离器。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种多级气体分离器，包括主轴以及依次套装在该主轴上的第一级至第N级气体分离器组件；每级所述气体分离器组件，包括气体分离轮、气体分离座以及包围该二者形成密闭腔室的外壳；所述气体分离轮设有使气体和液体离心式分离的叶轮，所述气体分离座设有集液通道、排气通道和排气口，所述气体分离轮分离的气体进入所述排气通道并通过所述排气口排出；所述气体分离轮分离的液体进入所述集液通道，并经由所述集液通道输出至下一级所述气体分离轮中，直至从末级的所述气体分离轮输出至外部设备中。本专利技术还可以采用如下技术方案：所述气体分离座内腔从上之下依次设有与下一级气体分离轮相连的大直径孔段、圆台形孔段、与所述主轴间隙配合的小直径孔段和与本级气体分离轮相连的中直径孔段，所述集液通道为在所述圆台形孔段的内壁上开设通往下方外周的斜孔，所述排气通道为在所述中直径孔段的内壁上开有通往上方外周的斜孔，所述集液通道和所述排气通道的中心线均与轴线成锐角；所述集液通道与所述排气通道不连通。所述集液通道和所述排气通道的中心线均与轴线成≤45°的锐角。所述气体分离座的外表面在与所述集液通道相交的一段部分截面为上大下小的圆台形。所述集液通道和所述排气通道均为多个，两者沿周向交替均布。所述气体分离座外周设环形凹槽，在所述环形凹槽的两侧分别设有环形凸起Ⅰ和环形凸起Ⅱ，所述外壳嵌套在相邻两个所述气体分离座之间，其中一端与前一级所述气体分离座的环形凸起Ⅰ连接，另一端与本级所述气体分离座的环形凸起Ⅱ连接，所述环形凹槽在所述环形凸起Ⅱ侧的内壁上设有所述排气口。所述气体分离轮包括直板离心叶轮段和螺旋离心叶轮段，所述螺旋离心叶轮段为介质输入端，所述直板离心叶轮段为介质输出端。所述气体分离座在与所述主轴孔轴配合的部位内嵌轴瓦。所述外壳内还设有衬套。还包括进口段，所述进口段与首级所述气体分离轮连接，所述进口段设有进口过滤网。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术可用一根轴将原先二到三根轴上的离心分离轮串在一起，在各离心分离轮之间设置气体分离座，从而构成整体的多级气体分离器。本专利技术的多级气体分离器去除了多个单台气体分离器串接使用所需的泵头、泵座连接，以及轴与轴之间花键套的连接，彻底解决了多个单台气体分离器串接使用所带来的弊端，其总体结构长度大大缩短，运行可靠性大幅提高，成本大幅下降，同时其排气效率较多个单台气体分离器串接使用更高，且所需轴功率更低，从而实现了整机效率提高。本专利技术可安装于抽取高含气量井液的潜油电泵前，以保证潜油电泵能在抽取高含气量井液时正常工作。附图说明图1是本专利技术的气体分离座的结构示意图；图1中：a、排气口；b、排气通道；c、环形凸起Ⅰ；d、环形凹槽；e、环形凸起Ⅱ；f、集液通道。图2是本专利技术在N为2时结构示意图；图2中：1、上运输帽；2、末级气体分离座；3、主轴；9、第二级外壳；10、第二级衬套；11、第二级直板离心叶轮段；12、第二级螺旋离心叶轮段；13、第一级气体分离座；14、第一级外壳；15、第一级衬套；16、第一级直板离心叶轮段；17、第一级螺旋离心叶轮段；18、进口段；19、进口过滤网；20、下运输帽。图3是本专利技术在N为3时结构示意图；图3中：1、上运输帽；2、末级气体分离座；3、主轴；4、第三级外壳；5、第三级衬套；6、第三级直板离心叶轮段；7、第三级螺旋离心叶轮段；8、第二级气体分离座；9、第二级外壳；10、第二级衬套；11、第二级直板离心叶轮段；12、第二级螺旋离心叶轮段；13、第一级气体分离座；14、第一级外壳；15、第一级衬套；16、第一级直板离心叶轮段；17、第一级螺旋离心叶轮段；18、进口段；19、进口过滤网；20、下运输帽。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1～图3，一种多级气体分离器，其特征在于，包括主轴3以及依次套装在该主轴3上的第一级至第N级气体分离器组件；每级所述气体分离器组件，包括气体分离轮、气体分离座以及包围该二者形成密闭腔室的外壳；所述气体分离轮设有使气体和液体离心式分离的叶轮，所述气体分离座设有集液通道f、排气通道b和排气口a，所述气体分离轮分离的气体进入所述排气通道b并通过所述排气口a排出；所述气体分离轮分离的液体进入所述集液通道f，并经由所述集液通道f输出至下一级所述气体分离轮中，直至从末级的所述气体分离轮输出至外部设备中。请参见图1，所述气体分离座内腔从上之下可依次设有与下一级气体分离轮相连的大直径孔段、圆台形孔段、与所述主轴3间隙配合的小直径孔段和与本级气体分离轮相连的中直径孔段，所述集液通道f可为在所述圆台形孔段的内壁上开设通往下方外周的斜孔，所述排气通道b可为在所述中直径孔段的内壁上开有通往上方外周的斜孔，所述集液通道f和所述排气通道b的中心线可均与轴线成锐角；所述集液通道f与所述排气通道b不连通。所述气体分离座套装在主轴3上，其大直径孔段与下一级气体分离轮相连，其中直径孔段与本级气体分离轮相连，其小直径孔段可与主轴3间隙配合，并可根据主轴3外周尺寸，配合制成阶梯轴，其小直径孔段也可与主轴3通过轴承连接，可以在小直径孔段与主轴3间设置密封轴承；其上部外周与下一级外壳之间密封连接，其中部外周与本级外壳之间密封连接，其下部外周与本级外壳之间有间隙；本级气体分离轮分离的液体从气体分离座下部外周与本级外壳之间的间隙处流入所述集液通道f，从所述集液通道f流向内腔的圆台形孔段和大直径孔段，再由内腔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级气体分离器，其特征在于，包括主轴以及依次套装在该主轴上的第一级至第N级气体分离器组件；每级所述气体分离器组件，包括气体分离轮、气体分离座以及包围该二者形成密闭腔室的外壳；所述气体分离轮设有使气体和液体离心式分离的叶轮，所述气体分离座设有集液通道、排气通道和排气口，所述气体分离轮分离的气体进入所述排气通道并通过所述排气口排出；所述气体分离轮分离的液体进入所述集液通道，并经由所述集液通道输出至下一级所述气体分离轮中，直至从末级的所述气体分离轮输出至外部设备中。

【技术特征摘要】
1.一种多级气体分离器，其特征在于，包括主轴以及依次套装在该主轴上的第一级至第N级气体分离器组件；每级所述气体分离器组件，包括气体分离轮、气体分离座以及包围该二者形成密闭腔室的外壳；所述气体分离轮设有使气体和液体离心式分离的叶轮，所述气体分离座设有集液通道、排气通道和排气口，所述气体分离轮分离的气体进入所述排气通道并通过所述排气口排出；所述气体分离轮分离的液体进入所述集液通道，并经由所述集液通道输出至下一级所述气体分离轮中，直至从末级的所述气体分离轮输出至外部设备中。2.根据权利要求1所述的多级气体分离器，其特征在于，所述气体分离座内腔从上之下依次设有与下一级气体分离轮相连的大直径孔段、圆台形孔段、与所述主轴间隙配合的小直径孔段和与本级气体分离轮相连的中直径孔段，所述集液通道为在所述圆台形孔段的内壁上开设通往下方外周的斜孔，所述排气通道为在所述中直径孔段的内壁上开有通往上方外周的斜孔，所述集液通道和所述排气通道的中心线均与轴线成锐角；所述集液通道与所述排气通道不连通。3.根据权利要求2所述的多级气体分离器，其特征在于，所述集液通道和所述排气通道的中心线均与轴线成≤45°的锐角。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：方杭安，张殿强，张莉，
申请(专利权)人：天津市百利溢通电泵有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12