本实用新型专利技术公开一种模块化海底天然气水合物井下分离装置，包括总装柱体，设置在总装柱体内的锥形分离器安装槽，设置在分离器安装槽中的分离器，设置在锥形分离器安装槽上部第一密封盘，设置在总装柱体内的进液流道、排砂流道、出液流道，设置在进液流道上端的进液连接管，设置在排砂流道上端的排砂连接管，设置在总装柱体上端与进液流道连通的进液环空，设置在进液环空内壁的进液孔，设置在进液环空上的连接环，设置在连接环中心的出液通过孔，设置在连接环内的连接管安装孔，设置在总装柱体下端沉砂槽，设置在沉砂槽下第二密封盘。通过上述方案，能达到装置模块化、结构紧凑、安装方便、分离效率高，具有很大的实用价值和推广价值。
【技术实现步骤摘要】
一种模块化海底天然气水合物井下分离装置
本技术涉及天然气水合物开采
，涉及一种模块化海底天然气水合物井下分离装置。
技术介绍
天然气水合物又称为可燃冰，是由甲烷为主的烃类气体和水在一定的温度压力条件下形成的类冰固体化合物。全球天然气水合物储量巨大，并且是清洁、优质的能源，在未来的能源战略中占有重要的地位。目前传统的开采方法主要有热刺激法，减压法，化学试剂法，二氧化碳置换法，这些方法只适用于天然气水合物藏具有良好的盖层，具有一定的局限性。“固态流化”开采方法是一种针对海底非成岩天然气水合物的全新开采思路，其现有核心思想是在不改变海底温度和压力的情况下，直接利用机械或采掘天然气水合物矿体，通过密闭管道将破碎后的天然气水合物固体颗粒、砂和海水混合泵送至海面，再进行分离、分解气化等处理。在应用此方法开采过程中将大量的砂也泵送到海面，这样需要耗费大量的人力物力，并且将所有混合浆体抽走后无回填物导致地面空洞，容易引发海底垮塌等地质灾害，最后导致海底环境受污染。水合物开采井筒空间有限，井筒径向空间小，井下工作条件恶劣，对可靠性要求高。现有技术中虽然提到一些分离装置，但是几乎都是将水合物混合浆体提升至海底井口进行分离，装置体积庞大，安装非常不方便，费时费力。针对以上问题，本技术提出一种模块化海底天然气水合物井下分离装置。
技术实现思路
本技术针对现有开采海底浅层天然气水合物技术的不足，为了提高开采效率、降低成本以及实现安全绿色开采特提供一种模块化海底天然气水合物井下分离装置。一种模块化海底天然气水合物井下分离装置，包括总装柱体，设置在总装柱体内的锥形分离器安装槽，设置在分离器安装槽中的分离器，设置在锥形分离器安装槽上部第一密封盘，设置在总装柱体内的进液流道，设置在进液流道上端的进液连接管，设置在总装柱体内的排砂流道，设置在排砂流道上端的排砂连接管，设置在总装柱体内的出液流道，设置在总装柱体上端与进液流道连通的进液环空，设置在进液环空内壁的进液孔，设置在进液环空上端的连接环，设置在连接环中心的出液通过孔，设置在连接环内的排砂连接管安装孔，设置在连接环内的进液连接管安装孔，设置在总装柱体下端沉砂槽，设置在沉砂槽下的第二密封盘，设置在总装柱体下端的连接螺纹。连接环用于模块化海底天然气水合物井下分离装置之间连接或者连接其他上部开采管柱，连接螺纹用于模块化海底天然气水合物井下分离装置之间连接或者其他下部开采管柱。进一步技术方案中，所述分离器安装槽轴心均匀分布在同一圆周上，进液流道排砂流道、出液流道轴心分布在同一圆周上。进一步技术方案中，所述分离器螺旋入口的旋流分离器，设置在分离器上端的螺旋入口外壁与锥形分离器安装槽成密封连接，分离器的分离器顶端出口与出液通过孔连通，分离器的分离器底端出口与沉砂槽连通。进一步技术方案中，所述排砂流道下端设置有第一可拆卸堵头，出液流道上端设置有第二可拆卸堵头。进一步技术方案中，所述连接环下端与总装柱体的进液环空上端成密封连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：（1）本技术提出的模块化海底天然气水合物井下分离装置，将多个螺旋入口的精分离器并联，并且模块化海底天然气水合物井下分离装置可并联，实现在径向空间有限的条件下保证分离精度的同时达到处理量不受限制。能在原位狭小空间内对水合物混合浆体进行分离，将分离出的砂排出回填，不仅提高了水合物开采的生产效率又降低了水合物开采的能耗达到安全绿色开采的，为后期商业开采奠定了坚实的基础。（2）本技术提出分离器模块化安装在总装柱体上，达到分离器工作时受力全部在总装柱体上，分离器不受任何外力影响，装置可靠性高。（3）本技术提出的模块化海底天然气水合物井下分离装置安装灵活，结构紧凑，可靠性高非常适用于海底恶劣环境。附图说明图1为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置结构示意图。图2为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置A-A剖视图。图3为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置B-B剖视图。图4为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置C-C剖视图。图5为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置D-D剖视图。图6为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置E-E剖视图。图7为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置俯视图。图8为本技术模块化海底天然气水合物井下分离装置仰视图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：1-总装柱体，2-分离器安装槽，3-分离器，4-第一密封盘，5-进液流道，6-进液连接管，7-排砂流道，8-排砂连接管，9-出液流道，10-进液环空，11-进液孔，12-连接环，13-出液通过孔，14-排砂连接管安装孔，15-进液连接管安装孔，16-沉砂槽，17-第二密封盘，18-连接螺纹，19-螺旋入口，20-分离器底端出口，21-分离器顶端出口，22-第一可拆卸堵头，23-第二可拆卸堵头。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例本技术的模块化海底天然气水合物井下分离装置结构如图1至图8所示，总装柱体1，设置在总装柱体1内的锥形分离器安装槽2，设置在分离器安装槽2中的分离器3，设置在锥形分离器安装槽2上部第一密封盘4，第一密封盘4用于密封螺旋入口19顶部，使其形成密闭空间让流体进入分离器3内，设置在总装柱体1内的进液流道5，设置在进液流道5上端的进液连接管6，设置在总装柱体1内的排砂流道7，设置在排砂流道7上端的排砂连接管8，设置在总装柱体1内的出液流道9，设置在总装柱体1上端与进液流道5连通的进液环空10，设置在进液环空10内壁的进液孔11，设置在进液环空10上端的连接环12，设置在连接环12中心的出液通过孔13，设置在连接环12内的排砂连接管安装孔14，设置在连接环12内的进液连接管安装孔15，设置在总装柱体1下端沉砂槽16，设置在沉砂槽16下的第二密封盘17，设置在总装柱体1下端的连接螺纹18。水合物混合浆体从进液连接管6进入，通过进液流道5进入进液环空10，再从进液环空10内壁的进液孔11进入螺旋入口19，在螺旋入口19形成带切向速度的流体进入分离器3中，水合物混合浆体在分离器3中分离，分离后得到的砂浆体通过分离器底端出口20排出到沉砂槽16，然后通过排砂流道7排出，分离后得到的水合物浆体通过分离器顶端出口21排出，经过出液通过孔13往上泵送至井口。如图图5、图6、图8所示，分离器安装槽2轴心均匀分布在同一圆周上，起到平衡各向受力，进液流道5排砂流道7、出液流道9轴心分布在同一圆周上。如图2至图4所示，分离器3螺旋入口19的旋流分离器，设置在分离器3上端的螺旋入口外壁与锥形分离器安装槽2成密封连接，让流体产生切向速度进入分离器。如图2、图3、图4所示，排砂流道7下端设置有第一可拆卸堵头22，当只安装一个模块化海底天然气水合物井下分离装置时，第一可拆卸堵头22安装，当安装多个模块化海底天然气水合物井下分离装置时，最后一节的模块化海底天然气水合物井下分离装置中的第一可拆卸堵头22安装，其他模块化海底天然气水合物井下分离装置中的第一可拆卸堵头22卸掉，出液流道9上端设置有第二可拆卸堵头23，当只安装一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模块化海底天然气水合物井下分离装置，其特征在于：包括总装柱体（1），设置在总装柱体（1）内的锥形分离器安装槽（2），设置在分离器安装槽（2）中的分离器（3），设置在锥形分离器安装槽（2）上部第一密封盘（4），设置在总装柱体（1）内的进液流道（5），设置在进液流道（5）上端的进液连接管（6），设置在总装柱体（1）内的排砂流道（7），设置在排砂流道（7）上端的排砂连接管（8），设置在总装柱体（1）内的出液流道（9），设置在总装柱体（1）上端与进液流道（5）连通的进液环空（10），设置在进液环空（10）内壁的进液孔（11），设置在进液环空（10）上端的连接环（12），设置在连接环（12）中心的出液通过孔（13），设置在连接环（12）内的排砂连接管安装孔（14），设置在连接环（12）内的进液连接管安装孔（15），设置在总装柱体（1）下端沉砂槽（16），设置在沉砂槽（16）下的第二密封盘（17），设置在总装柱体（1）下端的连接螺纹（18）。
【技术特征摘要】
1.一种模块化海底天然气水合物井下分离装置，其特征在于：包括总装柱体（1），设置在总装柱体（1）内的锥形分离器安装槽（2），设置在分离器安装槽（2）中的分离器（3），设置在锥形分离器安装槽（2）上部第一密封盘（4），设置在总装柱体（1）内的进液流道（5），设置在进液流道（5）上端的进液连接管（6），设置在总装柱体（1）内的排砂流道（7），设置在排砂流道（7）上端的排砂连接管（8），设置在总装柱体（1）内的出液流道（9），设置在总装柱体（1）上端与进液流道（5）连通的进液环空（10），设置在进液环空（10）内壁的进液孔（11），设置在进液环空（10）上端的连接环（12），设置在连接环（12）中心的出液通过孔（13），设置在连接环（12）内的排砂连接管安装孔（14），设置在连接环（12）内的进液连接管安装孔（15），设置在总装柱体（1）下端沉砂槽（16），设置在沉砂槽（16）下的第二密封盘（17），设置在总装柱体（1）下端的连...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国荣，邱顺佐，王党飞，刘清友，周守为，付强，李清平，李学峰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
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