一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，包括脱水罐，所述脱水罐的两端分别设有第一入口和第一出口，所述脱水罐内设有隔板，所述隔板位于第一入口的一端设有段塞捕集器，所述隔板将脱水罐的内腔分割成上下两个腔室，所述隔板的上方为脱水室，所述隔板的下方为段塞捕集室，所述脱水室内设有循环旋流脱水装置，所述循环旋流脱水装置的排气口与脱水罐的第一出口连通，所述循环旋流脱水装置的排水口与第二液相捕集装置连通，所述段塞捕集室与第一液相捕集装置连通。在脱水室内设置循环旋流脱水装置，能够对首次分离后的气体进行二次气液分离，提高气液分离的效果，使气液混合物中的气体和液体分离更加彻底。

A wellhead anti section vortex flow dewatering device for high liquid gas well

The invention provides a high liquid gas well head anti-Slug cyclone dewatering device, including a dewatering tank, the two ends of the dewatering tank are respectively provided with a first inlet and a first outlet, the dewatering tank is provided with a partition plate, the partition plate is located at one end of the first inlet is provided with a slug trap, the partition plate divides the inner cavity of the dewatering tank into two parts. The upper and lower chambers are the dehydration chambers, and the lower part is the slug trapping chamber. The dehydration chamber is equipped with a circulating cyclone dehydration device. The exhaust port of the circulating cyclone dehydration device is connected with the first outlet of the dehydration tank, and the drainage port of the circulating cyclone dehydration device is connected with the second liquid phase trapping device. The slug capture chamber communicates with the first liquid trap device. A circulating cyclone dehydration device is installed in the dehydration chamber, which can separate the gas after the first separation for the second time, improve the effect of gas-liquid separation, and make the gas-liquid mixture and liquid separation more thoroughly.

【技术实现步骤摘要】
一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置
本专利技术属于天然气开采设备
，具体涉及一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，特别适应于后期含水较多、段塞流明显且天然气产量较高的天然气井口气液两相的分离。
技术介绍
常规陆上天然气开采，基于生产计量、安全输送及高效管理等方面的考虑，需要在天然气生产的上游进行气液混合物的相间分离。所采用的分离装置多是以重力分离技术为主的卧式和立式沉降罐，该类型装置占地面积大、工程造价高、处理时间长、生产效率低。因地制宜，以旋流分离技术为关键技术的气液分离装置应用广泛，依据不同的流体流动方向，可以将分离装置分为切向逆流式、轴向逆流式和轴向直流式等；依据不同的结构形式，可以将分离装置分成柱状旋流式、柱—锥状旋流式、螺旋通道式和导流叶片式等。这其中以气液柱状旋流分离器(GLCC)的研究与应用最为成熟，经过国内外各大院校与石油公司三十多年来的不懈努力，其在分离机理、结构设计、仪控等方面的研究取得了重要成就。从工程应用来看，GLCC主要面向低气液比、低流速的流动工况，在非设计工况试验测试及应用过程中，比如油气处于环雾状流以及气液流速较高的工况，分离性能会遭到恶化，导致分离液膜沿器壁的轴向爬升，降低分离效率。高流速下气相出流通道聚集液膜的爬升损失以及高含液量下液相冲击撕裂导致的短路流损失，也是其他气液旋流分离装置应用过程中存在的问题。国外石油公司计划应用的气液分离装置，可以总结其在设计过程中遵循的原则：设备高效紧凑化，将离心分离技术作为气液分离装置的关键技术，满足分离设备的高效性要求；避免分离器内部存在细小的孔洞与间隙，减少设备的磨损和堵塞，延长使用寿命，满足分离设备的安全性要求；分离器附加储液空间，提供液位检测装置足够的响应时间，便于远程监控，满足分离设备的稳定性要求。目前，气田天然气井口无相关气液分离设备，导致集气管线含液较多，管线积液严重，国内相关气液分离器研究大多集中于面向试验室中理想的气液两相混合物，实际应用情况不理想。专利名称“一种前级分离器排气分级净化的多级旋风分离器系统”(CN103056048B)，提供了一种可应用于炼油、化工、环保等行业的气固、气液多用途旋流分离器，其特点为多级分离，但该专利技术未见工业应用。专利名称“一种气液分离装置”(CN2832267Y)和专利名称“一种气液分离器”(CN100358638C)，这两项专利均保护同一种气液旋流分离设备，其特点为专门针对气液分离，且耐高压能够实现二次旋流分离，分离效率高，但入口流速要求苛刻，较多应用在工况稳定的炼厂。专利名称“一种气液旋风分离器”(CN103240191B)，完全借鉴了原始气固分离器的结构形式，实际应用过程中难免适应性不强。专利名称“一种气液分离器”(CN204280328U)，借鉴了重力分离设备的原理，设备本身体积较大，很难适应天然气井场高压、集约、高效的要求。专利名称“高效气液旋风分离器”(CN103816724A)，其特点分为内外筒，且内筒包含填料，导致该设备应用过程中压降较大，且需定期清理填料，操作复杂，不利于无人值守的现场应用。专利名称“输气管道高效旋风分离器”(CN1133504C)，开发了一种用于输气管道的高效旋风分离器，但该分离器仍然借鉴了气固分离器的结构形式，分离效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，特别适应于后期含水较多、段塞流明显且天然气产量较高的天然气井口气液两相的分离。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，包括脱水罐，所述脱水罐的两端分别设有第一入口和第一出口，所述脱水罐内设有隔板，所述隔板位于第一入口的一端设有段塞捕集器，所述隔板将脱水罐的内腔分割成上下两个腔室，所述隔板的上方为脱水室，所述隔板的下方为段塞捕集室，所述脱水室内设有循环旋流脱水装置，所述循环旋流脱水装置的排气口与脱水罐的第一出口连通，所述循环旋流脱水装置的排水口与第二液相捕集装置连通，所述段塞捕集室与第一液相捕集装置连通。在脱水室内设置循环旋流脱水装置，能够对首次分离后的气体进行二次气液分离，提高气液分离的效果，使气液混合物中的气体和液体分离更加彻底。所述循环旋流脱水装置包括脱水管、导流室、导流轴和循环管，所述脱水管沿脱水罐的轴向放置，所述脱水管的外部设有导流室，所述导流室的外壁上设有第二出口，内壁上设有与脱水管连通的第二入口，所述第二出口与循环管的一端连通，所述循环管的另一端伸入到脱水管内与导流轴连接。将二次脱水后含有少量水分的气体再次从脱水管尾部的第二入口进入导流室，然后经内循环通路再次进入到脱水管内进行循环脱水，提高了气液混合物的脱水效果。所述循环旋流脱水装置设有多个，所述循环旋流脱水装置并联设置，为了提高对气液混合物的脱水效果，可在脱水室内设置多个循环旋流脱水装置，既能够加快对气液混合物的脱水速度，又能够提高对气液混合物的脱水效果，相邻两个循环旋流脱水装置之间并联设置，能够增大气液混合物进入循环旋流脱水装置时的接触面积，保证气液混合物脱水的效果。所述导流轴与脱水管之间设有导流叶片，在导流轴与脱水管之间设置导流叶片，增大脱水管与气液混合物的接触面积，提高脱水效果。所述导流叶片为螺旋状，将导流叶片设置成螺旋状，当气液混合物进入到脱水管内以后，在螺旋状导流叶片的作用下，使气液混合物产生切向速度，使气液混合物由沿脱水管轴向运动的气流转变为在脱水管内旋转运动的气流，由于切向速度的存在，旋转运动的气流产生离心力，气液混合物中的水分被甩向脱水管的内壁，加速了气液混合物的气液分离，提高了气液混合物的脱水速度和脱水效果。所述导流叶片设有多个，以便增大气液混合物与循环旋流脱水装置之间的接触面积，加快脱水速度，提高脱水效果。所述导流叶片的个数为4片、6片、8片或者12片。所述第一液相捕集装置包括储液罐和液体出口，所述储液罐的一端与段塞捕集室连通，另一端设有液体出口，设置储液罐，能够对分离后的液体进行收集，然后通过液体出口排出。所述储液罐的侧壁上设有液位计，能够观察到储液罐内的液体量，及时将液体排出，保证脱水装置的正常运行。所述段塞捕集器包括第一捕集板和第二捕集板，所述第一捕集板的一条边和第二捕集板的一条边重合，所述第一捕集板和第二捕集板呈一定角度设置，所述第一捕集板和第二捕集板重合的一端与隔板相连，所述第一捕集板和第二捕集板的开口端朝向气液入口，当气液混合物通过第一入口进入脱水罐内以后，在段塞捕集器的阻挡作用下，气液混合物运动速度降低，气液混合物中的液体在自身重力作用下向下运动，同时在段塞捕集器的阻挡作用下沿段塞捕集器向下方流动，分离后的液体通过段塞捕集器底部与脱水罐之间的空隙，使液体汇入到段塞捕集室内，然后进入第一液相捕集装置并排出，同时，气液混合物的运动速度在段塞捕集器的阻挡下降低后，通过段塞捕集器顶部与脱水罐之间的空隙进入到脱水室内，进行脱水，然后通过第一出口排出。所述第一捕集板的最高边与第二捕集板的最低边在同一竖直平面内。所述第一捕集板的最高边与第二捕集板的最低边不在同一竖直平面内。所述第一捕集板与隔板所在的平面之间夹角为α，所述第二捕集板与隔板所在的平面之间夹角为β，所述第一捕集板的顶端与脱水室的顶面距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，其特征在于，包括脱水罐，所述脱水罐的两端分别设有第一入口和第一出口，所述脱水罐内设有隔板，所述隔板位于第一入口的一端设有段塞捕集器，所述隔板将脱水罐的内腔分割成上下两个腔室，所述隔板的上方为脱水室，所述隔板的下方为段塞捕集室，所述脱水室内设有循环旋流脱水装置，所述循环旋流脱水装置的排气口与脱水罐的第一出口连通，所述循环旋流脱水装置的排水口与第二液相捕集装置连通，所述段塞捕集室与第一液相捕集装置连通。

【技术特征摘要】
1.一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，其特征在于，包括脱水罐，所述脱水罐的两端分别设有第一入口和第一出口，所述脱水罐内设有隔板，所述隔板位于第一入口的一端设有段塞捕集器，所述隔板将脱水罐的内腔分割成上下两个腔室，所述隔板的上方为脱水室，所述隔板的下方为段塞捕集室，所述脱水室内设有循环旋流脱水装置，所述循环旋流脱水装置的排气口与脱水罐的第一出口连通，所述循环旋流脱水装置的排水口与第二液相捕集装置连通，所述段塞捕集室与第一液相捕集装置连通。2.根据权利要求1所述的一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，其特征在于，所述循环旋流脱水装置包括脱水管、导流室、导流轴和循环管，所述脱水管沿脱水罐的轴向放置，所述脱水管的外部设有导流室，所述导流室的外壁上设有第二出口，内壁上设有与脱水管连通的第二入口，所述第二出口与循环管的一端连通，所述循环管的另一端伸入到脱水管内与导流轴连接。3.根据权利要求2所述的一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，其特征在于，所述循环旋流脱水装置设有多个，所述循环旋流脱水装置并联设置。4.根据权利要求2所述的一种高含液气井井口防段塞旋流脱水装置，其特征在于，所述导流轴与脱水管之...

【专利技术属性】
技术研发人员：封子艳，崔铭伟，封飞，张丽，张红红，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：山东,37