一种气液测试分离器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气液测试分离器，用于解决分离器在偏远山区井站排液自动化系统缺乏动力源（电源、气源），同时解决分离后液体夹带砂粒的问题。本实用新型包括卧式壳体，卧式壳体的一端的上侧设有气液进口，气液进口连通有消能导流初分装置；靠近气液进口端的卧式壳体设有掏砂口；卧式壳体另一端的上侧配设有出气口，靠近出气口端的卧式壳体配设有自动排液装置，卧式壳体内的底部设有挡砂堰板，挡砂堰板安装在气液进口与自动排液装置之间的卧式壳体内。本实用新型具有气液分离、沉砂除砂、自动平稳连续排液功能，使工艺流程简化，结构紧凑，利于站场装置一体化、撬装化；无需电力、气源有利于油气田无人化值守井站的建设。
【专利说明】一种气液测试分离器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油气田用气液分离设备，具体涉及一种用于对地面站场的油气进行气液分离的气液测试分离器，同时能够分离出液相中夹带的砂粒(以及其他固体杂质);本实用新型也适用于其他领域的气液分离。
【背景技术】
[0002]测试分离器主要用于油气田中，将单井开采出来的气液混合物进行分离，分离后的气、液分别计量，然后再混合外输到集中处理厂。在工艺流程上测试分离器属于计量前端的分离设备，由于介质是直接从井里面出来的混合物，成分复杂，且夹带砂粒等固体杂质，机械杂质往往会对计量精密装置带来致命的故障，因此要求测试分离器对机械杂质除去率非常高。
[0003]例如申请号为200520079441.1的实用新型专利公开了一种气液二相分离设备，采用卧式壳体结构，在壳体内依次设有旋流预脱器器、蝶形转向器、气体析出板、多层折流板、液滴聚结器、整流器、除雾器、挡液板、滴液管、并在壳体上设有混合物进口接管、防涡元件、液体出口接管，在除雾器顶部设有气体出口接管；旋流预脱气器与壳体上部外壁固接，侧壁设有混合物进口接管，顶部通过连通管与除雾器相连，在旋流预脱气器上方设置挡流圈且与器壁成一定角度，挡流圈沿四周靠近器壁处钻多个圆孔，挡流圈上部设置有液滴聚结填料以及捕捉液滴，旋流预脱气器顶部设有出气管，下部内部设置有伞形导液管与导管相连且伸入壳体内，并与固接气体析出板上的碟形转向器相对；气体析出板置于壳体内，且与轴线成一定夹角，气体析出板由倾斜板即挡液板组成，在其上焊有稳流挡条；整流器置于壳体内，与壳体轴线相垂直，在立式结构中，整流器的流道与壳体轴线相垂直；在设备末端上部壳体外壁固接有除雾器，其通过通孔与壳体内相通，在其顶部设有气体出口接管；在壳体结构内混合物进口接管上部设置有多层折流板，下部设有挡液板。
[0004]如申请号为201420151131.5的实用新型专利公开了一种天然气卧式气液分离器，包括设在鞍座上的卧式罐体，卧式罐体的一端上侧设有进气孔，卧式罐体内设有反射板，卧式罐体的另一端上侧形成有圆筒形集气包，集气包的上端出气口上设有可拆式叶栅分离元件，卧式罐体的中部下侧形成有积液仓，集气包内还设有丝网分离器，该丝网分离器位于所述叶栅分离元件下方，该丝网分离器包括两圆环形孔板，两圆环形孔板上布设有多个镂空孔，两圆环形孔板通过一中心管固定连接，该中心管外周由不锈钢丝网卷绕形成不锈钢丝卷筒，该不锈钢丝卷筒外径大于所述圆环形孔板上镂空孔的外接圆直径；叶栅分离元件设有的排水管穿过所述中心管；不锈钢丝网为斜纹钢丝编织网；不锈钢丝网的目数为40?100目；反射板呈斜向下倾斜，其倾斜角度12?18°，且反射板的下端朝向所述卧式罐体设有进气孔的一端；排水管下端头部呈尖锐状。
[0005]然而，现有的卧式气液分离器存在着如下问题:
[0006]1、气液混合物进入分离器内进行分离，分离后的液体中夹杂着砂粒等固体杂物，砂粒等固体杂物进入配设在分离器上的阀门组件以及流量计装置，导致阀门组件及流量计装置磨损、卡阻，出现开关不严，计量不准的问题。
[0007]2、现有分离器的排液方式一般是选用液位信号拾取装置(包括浮子信号开关)+电动控制阀或气动控制阀来实现自动排液功能。然而现有的结构设计:一是使流程复杂化；二是大部分油气田位于偏远地区，电力条件及人员生活条件极差，给这样的地区实现无电力开采、无人值守带来极大的困难。
实用新型内容
[0008]本实用新型为了解决现有测试分离器因分离后的液体中存在着砂粒等固体杂物而导致的阀门组件及流量计装置磨损、卡阻，出现开关不严、计量不准的问题，同时解决现有测试分离器不能适用于无电力开采乃至无人值守井站问题，而提供一种自带除砂功能、自带内置式液位平衡排液功能的卧式气液测试分离器，具有气液分离、沉砂、除砂、自动平稳连续排液功能，使得油气田站场工艺流程简化，结构紧凑，有利于油气田站场装置一体化、撬装化；无需配设电力、气源系统，利于油气田无人化值守井站的建设。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0010]一种气液测试分离器，包括卧式壳体，所述卧式壳体的一端的上侧设有气液进口，所述气液进口连通有消能导流初分装置；靠近气液进口端的卧式壳体设有掏砂口 ；所述卧式壳体另一端的上侧配设有出气口，靠近出气口端的卧式壳体配设有自动排液装置，其特征在于，所述卧式壳体内的底部设有挡砂堰板，所述挡砂堰板安装在气液进口与自动排液装置之间的卧式壳体内。
[0011]所述卧式壳体配设有用于冲洗挡砂堰板与掏砂口之间沉积的砂粒的注水冲砂喷嘴。
[0012]所述卧式壳体的底部开设有排砂口，所述排砂口开设在挡砂堰板与掏砂口之间的卧式壳体上。
[0013]所述消能导流初分装置包括侧板和初分动量吸收挡板,侧板、初分动量吸收挡板和卧式壳体内壁构成与气液进口连通的初分通道。
[0014]所述初分通道内安装有分散导流阻尼元件，所述分散导流阻尼元件为角钢、钢管或者阻尼叶片。
[0015]所述出气口配设有丝网捕雾器。
[0016]所述卧式壳体的上侧配设有压力表管嘴。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0018]本实用新型的气液测试分离器，包括卧式壳体，卧式壳体的一端的上侧设有气液进口，气液进口连通有消能导流初分装置；靠近气液进口端的卧式壳体设有掏砂口 ；卧式壳体另一端的上侧配设有出气口，靠近出气口端的卧式壳体配设有自动排液装置；卧式壳体内的底部设有挡砂堰板，挡砂堰板安装在气液进口与自动排液装置之间的卧式壳体内。本实用新型的工作过程是:夹杂有砂粒等固体杂物的混合物进入卧式壳体，在消能导流初分装置的作用下进行气液初步分离，在重力的作用下，气体夹带液珠在上部空间水平向出口方向流动，这个过程也是液珠不断沉降掉落到底部液相的过程，气体夹带未能沉降的雾珠，通过丝网捕雾器将雾珠挡获、聚集、掉落到容器底部液体之中，气体经出气口排出；与此同时，底部的液体夹带气泡以及砂粒向排液口方向流动，这个过程也是气泡不断上升冲破液面融入到气相之中，砂粒下沉堆积在底部的过程，挡砂堰板的作用防止砂粒继续随液体流动不致被带入排液口，将砂粒阻挡在挡砂堰板之前；液体将翻越挡砂堰板并通过自动排液装置排出卧式壳体；从而实现气液分离，以及除去液相中的砂粒等固体杂物，防止液体中因存在砂粒等固体杂物而导致阀门组件及流量计装置磨损、卡阻，出现开关不严、计量不准的问题。
[0019]本实用新型的卧式壳体内配设有自动排液装置，实现液相的自动排出，不需要提供电源或者气源等动力装置来实现液相的排出，特别适用于地处偏远地区无电力开采、无人值守的油气田。同时本实用新型自动排液装置的设置，简化了工艺流程简化，结构紧凑，有利于油气田站场装置一体化、撬装化；无需配设电力、气源系统，利于油气田无人化值守井站的建设。
[0020]本实用新型卧式壳体配设有用于冲洗挡砂堰板与掏砂口之间沉积的砂粒的注水冲砂喷嘴；通过设置注水冲砂喷嘴便于排出卧式壳体内层积的砂粒等固体杂物，便于装置的维护和保养。
[0021]卧式壳体的底部开设有排砂口，排砂口开设在挡砂堰板与掏砂口之间的卧式壳体上，排砂口的设置便于将堆积在底部的砂粒等固体杂物的定期排出，提高本实用新型的实用性能。
[0022]本实用新型的出气口配设有丝网捕雾器，通过丝网捕雾器能够去除气体中雾气，从而提闻分尚后气体的质量，便于后序工序的进行。
[0023]卧式壳体的上侧配设有压力表管嘴，通过压力表管嘴利用压力计对卧式壳体内的气压进行检测，便于工作人员进行操作和控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型一实施例的结构示意图；
[0025]图2是本实用新型分散导流初分装置与气液进口连通的结构示意图；
[0026]图3是本实用新型选用的自动排液装置的结构示意图；
[0027]图4是本实用新型选用的浮子的结构示意图；
[0028]图中标记:1、掏砂口，2、卧式壳体，3、气液进口，4、消能导流初分装置，5、注水冲砂喷嘴，6、压力表管嘴，7、出气口，8、丝网捕雾器，9、鞍座，10、自动排液装置，11、挡砂堰板，12、排砂口，13、快开盲板,14、分散导流阻尼兀件,15、初分通道,16、侧板,17、初分动量吸收挡板，18、浮子，19、积液腔，20、排污口，21、阀门组件，22、排液口，23、浮子壳体，24、联通管，25、呼吸口，26、浴帽，27、放液口，28、连接件。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0030]本实用新型的气液测试分离器，包括卧式壳体2，卧式壳体2的一端的上侧设有气液进口 3，气液进口 3连通有消能导流初分装置4 ;靠近气液进口 3端的卧式壳体2设有掏砂口 1，掏砂口 I配设有快开盲板；卧式壳体2另一端的上侧配设有出气口 7，靠近出气口 7端的卧式壳体2配设有自动排液装置10 ;卧式壳体2内的底部设有挡砂堰板11，挡砂堰板11安装在气液进口 3与自动排液装置10之间的卧式壳体2内。
[0031]作为本实用新型一种优选的方式，本实用新型的出气口配设有丝网捕雾器，通过丝网捕雾器能够去除气体中雾气，从而提高分离后气体的质量，便于后序工序的进行。
[0032]本实用新型的工作过程是，夹杂有砂粒等固体杂物的混合物进入卧式壳体2，在消能导流初分装置4的作用下进行气液初步分离，在重力的作用下，气体夹带液珠在上部空间水平向出口方向流动，这个过程也是液珠不断沉降掉落到底部液相的过程，气体夹带未能沉降的雾珠，通过丝网捕雾器8将雾珠档获、聚集、掉落到卧式壳体底部液体之中，气体经出气口 7排出；与此同时，底部的液体夹带气泡以及砂粒向排液口方向流动，这个过程也是气泡不断上升冲破液面融入到气相之中，砂粒下沉堆积在底部的过程，挡砂堰板11的作用防止砂粒继续随液体流动不致被带入排出口，将砂粒阻挡在挡砂堰板11之前；液体将翻越挡砂堰板11并通过自动排液装置10排出卧式壳体2 ;从而实现气液分离，以及除去液相中的砂粒等固体杂物的分离，防止了液体中因存在砂粒等固体杂物而导致阀门组件及流量计装置磨损、卡阻，出现开关不严、计量不准的问题。
[0033]本实用新型的卧式壳体2内配设有自动排液装置，实现液相的自动排出，不需要提供电源或者气源等动力装置来实现液相的排出，特别适用于地处偏远地区无电力开采、无人值守的油气田。同时本实用新型自动排液装置的设置，简化了工艺流程简化，结构紧凑，有利于油气田站场装置一体化、撬装化；无需配设电力、气源系统，利于油气田无人化值守井站的建设。
[0034]本实用新型卧式壳体2配设有用于冲洗挡砂堰板11与掏砂口 I之间沉积的砂粒的注水冲砂喷嘴5 ;通过设置注水冲砂喷嘴5便于排出卧式壳体2内层积的砂粒等固体杂物，便于装置的维护和保养。
[0035]作为本实用新型一种优选的方式，卧式壳体2的底部开设有排砂口 12，排砂口 12开设在挡砂堰板11与掏砂口 I之间的卧式壳体2上，排砂口 15的设置便于层积的砂粒等固体杂物的排出，提高本实用新型的实用性能。
[0036]为了便于测量卧式壳体2内的气压，在卧式壳体2上设置有压力表管嘴6，通过压力表管嘴6利用压力计对卧式壳体内的气压进行检测，便于工作人员进行操作和控制。
[0037]实施例一
[0038]结合图1，本实施例的气液测试分离器，包括卧式壳体，卧式壳体的一端的上侧设有气液进口，气液进口连通有消能导流初分装置；靠近气液进口端的卧式壳体设有掏砂口，掏砂口配设有快开盲板；卧式壳体另一端的上侧配设有出气口，靠近出气口端的卧式壳体配设有自动排液装置，卧式壳体内的底部设有挡砂堰板，挡砂堰板安装在气液进口与自动排液装置之间的卧式壳体内。
[0039]实施例二
[0040]本实施例在实施例一的基础上，在出气口 7配设有丝网捕雾器8，用于对气体进行除雾处理，通过丝网捕雾器8能够去除气体中雾气，从而提高分离后气体的质量，便于后序工序的进行。
[0041]实施例三
[0042]本实施例在实施例二的基础上，在卧式壳体2配设有用于冲洗挡砂堰板11与掏砂口 I之间沉积的砂粒的注水冲砂喷嘴5，通过设置注水冲砂喷嘴5便于排出卧式壳体5内层积的砂粒等固体杂物，便于装置的维护和保养。
[0043]实施例四
[0044]本实施例在实施例三的基础之上，在卧式壳体2的底部开设有排砂口 12，排砂口12开设在挡砂堰板11与掏砂口 I之间的卧式壳体2上，排砂口 12的设置便于将堆积在底部的砂粒等固体杂物的定期排出，提高本实用新型的实用性能。
[0045]实施例五
[0046]结合图2，本实施例在实施例四的基础之上，对消能导流初分装置4进行了进一步地的描述，消能导流初分装置4包括侧板16和初分动量吸收挡板17，侧板16、初分动量吸收挡板17和卧式壳体2内壁构成与气液进口 3连通的初分通道15 ;初分通道15内安装有分散导流阻尼元件14。通过在气液进口 3设置消能导流初分装置4，从气液进口 3进入的物料动量被吸收，并沿着分散导流阻尼元件14的出口方向流出，夹杂在气流中的股水，经过分散导流阻尼元件的缓冲，吸收了股水的动量，股水变成液滴流入壳体内部，有效的减少了现有分离器的初分动量挡板产生的飞溅、卷流和夹带的现象，从而提高气液分离效率。
[0047]分散导流阻尼元件14为角钢、钢管或者阻尼叶片等，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。
[0048]实施例六
[0049]结合图3，本实施例在实施例五的基础之上，自动排液装置选用浮子式自动排液装置，自动排液装置10包括积液腔19，积液腔19连通在卧式壳体2的底部，积液腔19的内部设有滑槽，滑槽配设有能在滑槽内上下移动的浮子18，浮子18的下端配设有阀门组件21，所述浮子10用于控制阀门组件21阀口的开度，阀门组件设有排液口 22。采用浮力来进行驱动，调节阀门组件阀口的开度，实现自动控制液位、平稳排液的功能。
[0050]阀门组件属于现有技术，本领域的技术人员都明白和理解，在此不再赘述。
[0051]实施例七
[0052]本实施例在实施例六的基础之上，做出了进一步的改进，在积液腔19的底部开设有用于排出积液腔19内的固体杂物的排污口 20，防止固体杂物在积液腔内的积累，提高本实用新型的实用性能。
[0053]实施例八
[0054]本实施例在实施例七的基础之上做出了进一步的说明，本实施例的浮子18包括浮子壳体23和联通管24，联通管24的下端伸入浮子壳体23的内部，联通管24的上端位于浮子壳体23的外部，联通管24的上端套设有浴帽26，浴帽26与联通管24之间形成有呼吸口 25。联通管24能够使浮子壳体内外部的气压保持一致，在不改变浮子壳体厚度(即仍然将浮子壳体的壁厚设置为较薄)的情况下，实现在高压的气液砂分离器内液体的排出，降低生产和制造的成本。
[0055]浮子壳体23的底端还连接有连接件28，通过连接件28与阀门组件21相互连接配口 ο
[0056]浮子18在同等几何大小情况下能够提供的浮力能够直接控制阀门组件21，从而减少了现有测试分离设备中配设的控制系统，降低了生产的成本，同时在不消耗外部能源(气能、电能)的情况下提高了设备运转的稳定性，降低设备维护的成本。
[0057]同时浮子壳体18的底部设有放液口 27，放液口 27配设有用于开启和关闭放液口27的放液阀。放液口 27的设置既能够通过该放液口 27向浮子内部加入配重液，又可以将浮子壳体23内部的凝液或者事故状态下产生的积液排出，提高本实用新型的实用性能。配重液的加入可以适用于不同气压下的工况环境，提高本实用新型的实用性能。
[0058]浮子在同等几何大小情况下能够提供的浮力能够直接控制阀门组件的控制，从而减少了现有气液分离设备中配设的控制系统，降低了生产的成本，同时在不消耗外部能源(气能、电能)的情况下提高了设备运转的稳定性，降低设备维护的成本；使得油气田站场工艺流程简化，结构紧凑，有利于油气田站场装置一体化、撬装化；无需配设电力、气源系统，利于油气田无人化值守井站的建设。
【权利要求】
1.一种气液测试分离器，包括卧式壳体，所述卧式壳体的一端的上侧设有气液进口，所述气液进口连通有消能导流初分装置；靠近气液进口端的卧式壳体设有掏砂口 ；所述卧式壳体另一端的上侧配设有出气口，靠近出气口端的卧式壳体配设有自动排液装置，其特征在于，所述卧式壳体内的底部设有挡砂堰板，所述挡砂堰板安装在气液进口与自动排液装置之间的卧式壳体内。
2.根据权利要求1所述的气液测试分离器，其特征在于:所述卧式壳体配设有用于冲洗挡砂堰板与掏砂口之间沉积的砂粒的注水冲砂喷嘴。
3.根据权利要求2所述的气液测试分离器，其特征在于:所述卧式壳体的底部开设有排砂口，所述排砂口开设在挡砂堰板与掏砂口之间的卧式壳体上。
4.根据权利要求1一3任一所述的气液测试分离器，其特征在于:所述出气口配设有丝网捕雾器。
5.根据权利要求4所述的气液测试分离器，其特征在于:所述卧式壳体的上侧配设有压力表管嘴。
【文档编号】B01D19/00GK204034500SQ201420502649
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】杨昌平, 陈高阳, 唐超, 鲁勇, 李汀, 黄择惠, 杨继鸿, 乔路, 李明君, 林建荣 申请人:四川科宏石油天然气工程有限公司