一种轴流式导流片型的气液分离器的制作方法

本发明涉及气液旋流分离器技术技术领域，尤其是一种轴流式导流片型的气液分离器。

背景技术：

目前,国内外石油工业中常用的气液分离器上要为离心式分离器，其主要分离力为离心力、旋转动力和冲击力。近年来,海洋油气田及海上平台的地域特殊性对油气集输中的气液分离技术和分离器提出了新的要求首先是分离器的结构一定要紧凑,以满足苛刻的空间要求其次是需要提高分离效率,降低处理成本。基于上述两点,采用离心分离原理的紧凑式分离器成为首选。

轴流式气液旋流分离器结构简单、过流面积大，相比传统的切入式旋流器的料液入口与旋流器轴线组成垂直的二维布局，此结构中间流道的连接和管柱整体结构形式简单，显著降低了加工制造难度和加工成本及现场操作技术难度，是用于井下气液分离的理想分离设备。

技术实现要素：

本发明的目的是针对切向入口结构占地面积大，入口处湍流作用较强，压力损失较大的不足，提出一种轴流式导流片型气液旋流分离器，适用于空间较小的井下油气分离系统。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：进液管段连接旋流生成管段，旋流生成管段连接渐收除油管段，在进液管段上设有第一流量计，旋流生成管段设有可固定轴向安装在旋流管道中的螺旋导流叶片，除油管段设有沿轴向直径逐渐减小的除油管道，除油管道上设有沿管道四周均匀分布的矩形除油缝，除油管道与渐收除油管段形成一个腔室，腔室内设有用于容纳从除油缝排出液体的圆筒和与圆筒通过相贯的形式连通的出油管段，出油管段上装有一个球阀和第二流量计，球阀连接出口，除油管道的输出端管道上设有富气出口。

所述螺旋导流叶片装有2-4片螺旋型导流叶片。

所述螺旋导流叶片采用不锈钢或其他耐磨材料制成，螺旋叶片出口处与旋流管道的横截面的夹角为20度。导流片6的厚度设置在2mm～7mm。

所述除油管道上开设沿管道四周均匀分布的矩形除油缝，矩形缝与管道的内壁相切，矩形缝的宽度为2mm。

所述除油管道的管径从输入口到输出口逐渐减小。

所述除油管道的出气管向内延伸。

所述旋流管道的管径d为120mm。

所述除油管段包括除油管道，除油管道包括油气输入口和输出口。

本发明的有益效果：

1、利用入口结构产生对流体的导向作用，使入流的轴向速度转变为利于两相分离的有效切向速度，从而对密度不同的两相流进行旋流分离。由于轴向入口结构采用周向对称布置，使其相对于切向入口结构有效降低了入口处循环流的影响，提高了分离效率，同时入口处湍流作用减弱，减小了入口处的压力损失。

2、相比传统的切入式旋流器的料液入口与旋流器轴线组成垂直的二维布局，此结构中间流道的连接和管柱整体结构形式简单，节省空间，从而能更有效地利用井下空间，提高了处理量，同时显著降低了加工制造难度和加工成本及现场操作技术难度。

3、本发明的静态导流片安装方法回避了利用动态导流片在井下高压环境下的密封问题，且不存在切向式导流后的油气两相反向流动，能够避免因油气反向流动所带来的油气重混现象，从而提高了分离效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的旋流生成管段结构示意图；

图3为本发明的螺旋导流叶片的结构示意图；

图4为本发明的出水缝的结构示意图；

图5为本发明的结构的立体图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种轴流式导流片型的气液分离器，主要由进液管段1、旋流生成管段2、渐收除油管段3、第一流量计4、旋流管道5、螺旋导流叶片6、除油管道7、矩形除油缝8、圆筒9、出油管段10、球阀11、第二流量计12、出口13、富气出口14和管道15构成；进液管段1连接旋流生成管段2，旋流生成管段2连接渐收除油管段3，在进液管段1上设有第一流量计4，旋流生成管段2设有可固定轴向安装在旋流管道5中的螺旋导流叶片6，除油管段3设有沿轴向直径逐渐减小的除油管道7，除油管道7上设有沿管道四周均匀分布的矩形除油缝8，除油管道7与渐收除油管段3形成一个腔室，腔室内设有用于容纳从除油缝8排出液体的圆筒9和与圆筒9通过相贯的形式连通的出油管段10，出油管段10上装有一个球阀11和第二流量计12，球阀11连接出口13，除油管道7的输出端管道15上设有富气出口14。

实施例1

如图1所示，本发明包括：依次连接设置的进液管段1、旋流生成管段2和渐收除油管段3，进液管段1的进液管上设有第一流量计4。

如图2-3所示，旋流生成管段2进一步包括可固定轴向安装在旋流管道5中的螺旋导流叶片6。当油气混合流液沿流向a的方向流经导流叶片6时，形成中心对称的旋流场，在旋流场中由于油气的密度不同而受到不同的离心力，从而将油和气分离开来。

如图3所示，螺旋导流叶片6采用不锈钢或其他耐磨材料制成，螺旋叶片出口处与旋流管道5的横截面的夹角为10度。导流片6的厚度通常可以设置在1mm-5mm，以保证足够的强度。旋流管道5的管径d为100mm，导流片的厚度为1mm。

在本发明实例中，导流叶片的数目是2片。

如图4所示，除油管段3包括沿轴向直径逐渐减小的除油管道7，该除油管道包括油气输入口和输出口。在除油管道上开设沿管道四周均匀分布的矩形除油缝8，矩形缝与管道的内壁相切，矩形缝的宽度为1mm。出气管向内延伸，通过这样设置，可以大大减小气核所受的干扰。

在除油管道7外还设置有与除油管段3形成的一个腔室，该腔室包括用于容纳从除油缝8排出液体的圆筒9，以及与圆筒9通过相贯的形式连通的出油管段10，油从出油管段10排出，出油管段10上装有一个球阀11和流量计12，通过调节球阀11来控制从出口13分流掉的流量占进液管段1流量的百分比。其余的来液通过主流下游的富气出口14排出，富气出口14即为安装在除油管道7的输出端的管道15的出口。

实施例2

如图1所示，本发明包括：依次连接设置的进液管段1、旋流生成管段2和渐收除油管段3，进液管段1的进液管上设有第一流量计4。

如图2-3所示，旋流生成管段2进一步包括可固定轴向安装在旋流管道5中的螺旋导流叶片6。当油气混合流液沿流向a的方向流经导流叶片6时，形成中心对称的旋流场，在旋流场中由于油气的密度不同而受到不同的离心力，从而将油和气分离开来。

如图3所示，螺旋导流叶片6采用不锈钢或其他耐磨材料制成，螺旋叶片出口处与旋流管道5的横截面的夹角为20度。导流片6的厚度通常可以设置在2mm-7mm，以保证足够的强度。旋流管道5的管径d为120mm，导流片的厚度为2mm。

在本发明实例中，导流叶片的数目是4片，可以起到相同或类似的油气分离效果。

如图4所示，除油管段3包括沿轴向直径逐渐减小的除油管道7，该除油管道包括油气输入口和输出口。在除油管道上开设沿管道四周均匀分布的矩形除油缝8，矩形缝与管道的内壁相切，矩形缝的宽度为2mm。出气管向内延伸，通过这样设置，可以大大减小气核所受的干扰。

在除油管道7外还设置有与除油管段3形成的一个腔室，该腔室包括用于容纳从除油缝8排出液体的圆筒9，以及与圆筒9通过相贯的形式连通的出油管段10，油从出油管段10排出，出油管段10上装有一个球阀11和流量计12，通过调节球阀11来控制从出口13分流掉的流量占进液管段1流量的百分比。其余的来液通过主流下游的富气出口14排出，富气出口14即为安装在除油管道7的输出端的管道15的出口。

实施例3

如图1所示，本发明包括：依次连接设置的进液管段1、旋流生成管段2和渐收除油管段3，进液管段1的进液管上设有第一流量计4。

如图2-3所示，旋流生成管段2进一步包括可固定轴向安装在旋流管道5中的螺旋导流叶片6。当油气混合流液沿流向a的方向流经导流叶片6时，形成中心对称的旋流场，在旋流场中由于油气的密度不同而受到不同的离心力，从而将油和气分离开来。

如图3所示，螺旋导流叶片6采用不锈钢或其他耐磨材料制成，螺旋叶片出口处与旋流管道5的横截面的夹角为30度。导流片6的厚度通常可以设置在3mm-8mm，以保证足够的强度。旋流管道5的管径d为140mm，导流片的厚度为3mm。

在本发明实例中，导流叶片的数目是2片，可以起到相同或类似的油气分离效果。

如图4所示，除油管段3包括沿轴向直径逐渐减小的除油管道7，该除油管道包括油气输入口和输出口。在除油管道上开设沿管道四周均匀分布的矩形除油缝8，矩形缝与管道的内壁相切，矩形缝的宽度为3mm。出气管向内延伸，通过这样设置，可以大大减小气核所受的干扰。

在除油管道7外还设置有与除油管段3形成的一个腔室，该腔室包括用于容纳从除油缝8排出液体的圆筒9，以及与圆筒9通过相贯的形式连通的出油管段10，油从出油管段10排出，出油管段10上装有一个球阀11和流量计12，通过调节球阀11来控制从出口13分流掉的流量占进液管段1流量的百分比。其余的来液通过主流下游的富气出口14排出，富气出口14即为安装在除油管道7的输出端的管道15的出口。