专利名称：分离器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从液流中分离气体的分离器组件。在一个实施例中，所述分离器组件以火炬槽(flare tank)的形式出现,其包括至少一个除气器(degasser),所述除气器具有以下降的速度将所述液流引入所述除气器的容器的液流入口(并且可选地包括除气压力释放系统和非-气态组分过滤器)；具有沉降隔间(settling compartment)和吸入隔间(suction compartment)的槽；和用于点燃离开所述除气器的气体的火炬(flare)。
背景技术：
火炬槽典型用于(但是不限制于)钻井(well drilling)和维修操作(serviceoperations),并且更可能使用在易燃气体返回表面处。火炬槽典型是紧凑结构因为其被设计为通过公路运输从一个位置移动至另一位置。现有的火炬槽的设计提供与澳大利亚钻井实践不同的操作，其具有更高体积的液流回转(return)，包括地层液体、压裂砂和其他固体、气体和空气的组合在井维修操作期间回转至表面。在所述钻井操作之后进行井维修。所述维修操作使用压缩空气，其用于迫使所述液体和固体回转至表面从而清洁所述井。回转的速度是变化的并且难以控制。伴随着高速度回转的高体积不利地影响普通火炬槽的成功操作。这能够通过迫使液体流出火炬架替代通过除气器的底部排出或通过在所述除气器底部排出液封而发生。其他不利的影响是所述除气器的过早磨损和过度压力下的机械损害。高体积的固体回转包括也能够在所述除气器内聚集的压裂砂因此不利地影响其操作。典型的火炬槽的单一撞击分离器(singular impingement separator),通常认为是除气器，安装在通常已知的火炬槽内部。其他通常的名称包括回流槽(flow back tank)和火炬坑(flare pit)。所述火炬槽用于收集从所述除气器排出的液体和夹带的固体，其然后能够被回收利用或丢弃。所述除气器通过流动线路，典型指排屑线路(blooie line),从井获得流入物(即液流)。所述排屑线路典型是150毫米的公称口径管道并且通过四通管(mud cross)与油或气体井连接。所述排屑线路典型直接进入孔径不变的除气器的分离容器；进入所述除气器的液体高速流动穿过所述除气容器的空间并且冲击撞击板。所述除气器容器还典型地接受典型地来自于节流管汇和典型地为100毫米的公称口径的两个额外的小直径流入。在常见的澳大利亚钻井维修技术操作期间，如上描述的典型的火炬槽的限制是突发高流量气体(主要是空气)发生并且通过典型除气器容器的顶部和底部的两个开口迫使液体在空气流中被捕获并且存储在所述火焰槽中。典型的除气器首先设计为从油或气体井回转以恒定流量工作，并且所述流量或者典型地通过节流阀控制，或者通过泥泵的最大流速控制。发明概述发明人设计了用于从液流的其他非-气态组分中分离气体的分离器组件，例如井回转。然而，可以理解所述分离器组件的使用并不局限于钻井和维修操作。发明人还设计了能够最少化一个或多个上述缺点的分离器组件。
根据本发明的第一方面，提供一种用于从液流的非-气态组分中分离气体的分离器组件，所述组件包括除气器所述除气器包括容器；用于将所述液流引入所述容器的液流入口 ；位于所述容器下端的液流的非-气态组分的出口 ；和位于所述容器上端的气体出口。根据本发明的第二方面，提供一种用于从液流的非-气态组分中分离气体的分离器组件，所述组件包括除气器所述除气器包括容器；可与液流线路连接的液流入口，其用于从所述液流线路将所述液流以降低的速度(相对于在所述液流线路中的液流的速度)引入所述容器内；位于所述容器下端的液流的非-气态组分的出口 ；和位于所述容器上端的气体出口。根据本发明的第三方面，提供一种用于从液流的非-气态组分中分离气体的分离器组件，所述组件包括除气器所述除气器包括容器；用于将所述液流引入所述容器的液流入口 ；位于所述容器下端的液流的非-气态组分的出口 ；位于所述容器上端的气体出口 ；和压力释放系统，当所述容器内的气压超过预定压力时，其用于排出气体。根据本发明的第四方面，提供一种用于从液流的非-气态组分中分离气体的分离器组件，所述组件包括除气器所述除气器包括容器；用于将所述液流引入所述容器的液流入口 ；位于所述容器下端的液流的非-气态组分的出口 ；位于所述容器上端的气体出口 ；和至少一个过滤器，用于过滤出夹带在所述气体中的非-气态组分，使得其不能通过所述气体出口逃逸。根据本发明的第五方面，提供一种用于从液流的非-气态组分中分离气体的分离器组件，所述组件包括除气器所述除气器包括容器；用于将所述液流引入所述容器的液流入口，其中，所述液流入口相对于所述容器是可延长和缩短的；位于所述容器下端的所述液流的非-气态组分的出口 ；和
位于所述容器上端的气体出口。限定在所述第一至第五方面的本发明的特征的细节描述如下。发明具体描述所述除气器能够是任何合适的尺寸、形状和结构，能够以任何合适的材料或物料制成。所述除气器能够以任何合适的方式从所述液流的非-气态组分(包括泥、砂和液体)中分离气体。例如，所述除气器是撞击分离器。例如，非-气态组分能够通过重力分离和/或离心运动从气体分离。所述除气器可以是一体分离器。所述除气器可以是开底式垂直泥气体分离器并且非-气态组分出口能够通过液体密封被密封。所述容器能够垂直地(例如垂直分离器)或水平地延伸。优选地，所述容器是圆柱状并且垂直定向，并且其具有足够大的直径使得能够处理大体积流量。非-气态组分出口能够是任何合适的尺寸、形状和结构。在一个实施例中，非-气态组分出口是在所述容器的所述下端的开口。在另一实施例中，非-气态组分出口是从所述容器延伸出来的管道或接口(port)。所述气体出口能够是任何合适的尺寸、形状和结构。在一个实施例中，所述气体出口是在所述容器的上端的开口。在另一实施例中，所述气体出口是从所述容器延伸出来的管道或接口。如果所述除气器是撞击分离器，所述除气器进一步包括位于所述容器内的一个或多个撞击板或挡板，其用于影响气体从非-气态组分的分离，因为这些朝向所述容器的下端运动。如果利用离心运动，所述除气器包括用于在所述容器的下端破坏所述非-气态(液体)组分旋流的一个或多个挡板。所述除气器能够包括内部挡板，其设计为改变下落到所述容器下端的液体和固体的方向。所述除气器能够包括可替代的在所述容器上使用定位器保持在适当的位置的撞击板。所述除气器能够包括位于所述容器的下端并且成角度的固体斜槽(chute )以引导固体从所述非-气态组分出口离开。所述除气器包括冲刷系统，所述冲刷系统位于所述容器的下方区域，其能够与(但是不局限于)所述固体斜槽联合使用。所述冲刷系统包括至少一个任何合适的尺寸、形状和结构的喷嘴，用于迫使固体离开所述除气器的关键区域。所述除气器包括压力释放系统，当在所述容器内的气压超过预定压力时，所述压力释放系统用于排出气体。所述压力释放系统能够是任何合适的尺寸、形状和结构，并且能够由任何合适的材料或物料构成。所述压力释放系统能够以至少一个阀、通风孔或折板(flap)的形式出现。通风孔或折板能够铰接到所述容器，并且所述通风孔或折板能够在开启的气体-释放位置(当在所述容器内的所述气压超过预定压力时)和关闭的容器-密封位置(当所述容器在不超过压力下时)之间移动。这样的通风孔或折板由于重力优选地移动至关闭位置。在另一实施例中，所述压力释放系统能够包括从火炬或潜在的点燃源头的安全距离处释放排出气体的通风管道，或者用于输送排出的气体至第二除气器的通风管道。所述分离器组件能够包括用于点燃通过所述气体出口逃逸的气体的火炬。所述火炬能够是任何合适的尺寸、形状和结构，并且能够由任何合适的材料或物料构成。所述火炬包括火炬架和与所述火炬架相关联的引燃火焰/线路。在一个实施例中，所述火炬架以保护罩的形式出现，所述保护罩在所述容器周围延伸并且从所述气体出口向上延伸，并且所述引燃火焰位于所述保护罩内部。在另一实施例中，所述火炬架以管道的形式出现，所述管道密封地从所述气体出口延伸出来，并且所述引燃火焰位于远离所述容器的所述管道的端部，使得从所述容器而不是通过所述管道逃逸的任何气体不会被点燃。所述除气器包括一个或多个过滤器(冲刷器)，其用于过滤出夹带在所述气体中的任何非-气态组分(包括液体和粒子)，使得它们不能通过所述气体出口逃逸。所述过滤器能够是任何合适的尺寸、形状和结构，并且能够由任何合适的材料或物料构成。例如，所述过滤器延伸穿过所述容器上端，所述容器上端与所述气体出口、压力释放系统和/或火炬相邻。合适的过滤器/冲刷器的一个示例是加强铜丝网状物(例如100毫米厚)。所述液流入口在所述液流进入所述容器之前降低其速度，所述液流入口能够是任何合适的尺寸、形状和结构。其能够与所述容器和液流线路以任何合适的方式连接-例如，焊接、螺栓连接、夹合(clamping)、螺纹连接或其它合适的连接布置。在所述液流进入所述容器之前降低其速度能够以任何合适的方式完成。典型地这会涉及相比于所述液流线路(排屑线路)具有更大直径或横截面区域的所述液流入口，或相比于所述液流入口的上游(入口)端所述液流的下游(出口)端具有更大直径或横截面区域。改变至更大的直径/横截面区域将会导致所述液流速度减至合适的流速。在整个任何给定的所述液流入口的长度，直径或横截面区域的改变可以是突变的或渐变的。所述直径/横截面区域可以是正方形、圆形、类椭圆形、椭圆形或合适的任何其它形状。所述液流入口相对于所述容器能够延长和缩短，使得当连接至所述液流线路时提供更大的可移动性。所述液流入口可以是一体结构或能够包括两个或多个连接的或可连接的管道(管状)部件。所述液流入口的长度能够调节。如果有两个或多个管道(管状)部件，这些部件能够以任何合适的方式连接在一起。每个管道部件可以具有不同的直径。一个或多个管道部件能够是渐缩的使得能够提供逐渐改变的直径。如果需要，所述管道部件的两个或多个能够伸缩使得所述入口的整个长度在连接到液流线路之前或之后能够调整。在一个实施例中，所述液流入口能够以接口或连接器形式出现，其从所述容器延伸出来用于或者直接或者通过适配器连接至所述液流线路。即，具有例如150毫米直径的液流线路能够直接地连接到所述接口或连接器。具有小于所述接口或连接器的直径的液流线路能够通过直径渐增的适配器连接到所述接口或连接器。在示例中，液流线路与适配器相配合以提供相对于所述线路的剩余部放大的直径，所述适配器能够形成所述液流入口的一部分。在实践中，即，这可能涉及连接到150毫米直径的适配器的液流线路。所述液流入口能够以任何合适的方式将所述液流注入(feed)所述容器，但是优选地所述液流入口将所述液流切向地注入所述容器，使得离心力将气体从所述液流的非-气态组分中分离。在一个实施例中，所述液流入口包括能够连接至液流线路(排屑线路)的流入端和相比所述液流流入端具有更大直径/更大横截面区域的流出端。所述横截面区域可以是正方形、圆形、类椭圆形、椭圆形或任何其他合适的形状。所述流入端的所述横截面区域的形状能够与所述流出端的所述横截面区域的形状不同。这样，当所述液流从所述流入端移动至所述流出端，其速度减小，因此最终减小了作用于所述容器和撞击板上的冲击。所述流出端将所述液流切向地注入所述容器，使得离心力将气体从所述液流的所述非-气态组分中分离，从而当气体通过所述气体出口从所述容器逃逸时，所述非-气态组分通过重力下落至所述容器下端的非-气态组分出口上。所述流出端能够通过焊接、螺栓连接、夹合或其它合适的固定布置连接至所述容器。所述流入端以任何合适的方式连接到所述液流线路(排屑线路)。所述流入端能够通过焊接、螺栓连接、夹合或其它合适的固定布置连接至所述液流线路。如果需要，所述流入端包括至少一个伸缩适配管道，其相对于所述液流入口的剩余部能够延长或缩短，使得当其连接至所述液流线路时，能够提供更大的可移动性。所述入口端能够被设计为连接至所述液流线路而不是沿着共用的中心纵轴。例如，所述液流线路能够以相对于所述流入端的中心纵轴大约七度的角度在所述流入端内延伸。典型地，所述液流线路是六英寸公称口径排屑线路。在另一实施例中，所述液流入口包括(I)管道、管或其他类型的容器连接器或接口，和(2)在其流入端的至少一个直径渐小的适配器用于连接到更小直径的液流线路。所述管道或管或其他类型的容器连接器的流出端能够切向地将所述液流注入所述容器。在这个实施例中，管道或其他类型的容器连接器或接口不需具有不同直径/横截面区域的流入端和流出端。很重要的是所述流出端相比于所述液流线路的直径具有更大直径/横截面区域，使得所述液流的速度在其进入所述容器之前减小。所述分离器组件进一步包括适于包含液体的槽和所述容器下端能够位于所述槽内，使得非-气态组分出口能够以液体密封并使得所述容器内的气体通过所述气体出口逃离所述容器。所述槽能够是任何合适的尺寸、形状和结构，并且能够以任何合适的材料或物料制成。所述槽包括一个或多个隔间，例如所述容器下端位于其内的沉降隔间，和从所述沉降隔间(在其内粒子一定程度上分散)收集净化液体的吸入隔间。所述槽具有计量V-堰(metering v-weir)用于将液体从所述沉降隔间传送至所述吸入隔间。所述吸入隔间具有吸入口，其用于将液体从所述吸入隔间移除。所述分离器组件包括框架和/或滑道，其用于支承所述组件的槽和其他部分和/或用于通过公路或铁路运输所述组件。所述框架或滑道能够具有用于吊车或起重机的起重装置。所述框架或滑道具有安全栏杆、平台等等。所述分离器组件能够包括多于一个的除气器，在一种情况下所述除气器能够互相串联。所述除气器彼此相似并且以相似的方式或不同的方式操作。每个所述除气器能够在槽的沉降隔间内延伸。第一(主要)除气器的气体出口能够延伸至第二 (辅助)除气器。所述主要除气器的气体出口是任何合适长度和横截面的管道或管，并且能够切向地将所述气流/液流注入所述辅助除气器的容器。所述主要除气器具有位于所述主要除气器的气体出口上方的压力释放系统。所述主要除气器具有或不具有非-气态组分过滤器。可选地或附加地，主要除气器的压力释放系统的通风管道(vent pipe)延伸至辅助除气器的容器。所述辅助除气器的通风管道是任何合适长度和横截面的管道或管。所述分离器组件可以以火炬槽的形式出现。根据本发明的第六方面，提供一种用于分离和点燃来自于液流的非-气态组分的气体的火炬槽，所述火炬槽包括至少一个除气器，所述除气器具有液流入口，其用于以降低的速度将所述液流引入所述除气器的容器，并且可选地包括除气压力释放系统和非-气态组分过滤器；槽，所述槽具有沉降隔间和吸入隔间；和用于点燃离开所述除气器的空气的火炬。根据本发明的第七方面，提供一种用于分离和点燃来自于液流的非-气态组分的气体的火炬槽，所述火炬槽包括至少一个除气器，所述除气器具有能够连接至液流线路的液流入口，其用于相对于在所述液流线路内的所述液流的速度而言以降低的速度将来自于所述液流线路的液流引入所述容器，并且可选地包括除气器气压释放系统和非-气态组分过滤器；槽，所述槽具有沉降隔间和吸入隔间；和用于点燃离开所述除气器的空气的火炬。根据第六和第七方面的火炬槽具有关于第一至第五方面上述描述的一个或多个特征。现在通过示例，并参考附图描述本发明的优选的实施例。
图1是根据本发明的实施例的分离器组件的立体图。图2是根据本发明的另一实施例的与图1中组件相似的分离器组件(火炬槽)的立体图。图3是根据本发明的另一实施例的与图1中组件相似的分离器组件(火炬槽)的立体图。图4是根据本发明的另一实施例的与图3中组件相似的分离器组件(火炬槽)的立体图。图5是根据本发明的另一实施例的分离器组件(火炬槽)的立体图。图6是图5中示出的分离器组件的部分截面图。图7是根据本发明的另一实施例的分离器组件(火炬槽)的立体图。图8是图7中示出的分离器组件的部分截面图。
具体实施例方式在附图中相同的附图标记代表相同的特征。首先参考图1，示出了将气体从液流中的非-气态组分中分离出来的分离器组件Ia (井回程)。所述分离器组件Ia包括滑道/框架2、槽3和除气器4。所述滑道/框架2使得所述组件Ia能够通过铁路或公路提升和运输。提升固定装置20位于所述滑道/框架2的每个拐角。所述槽3由所述滑道/框架2支承，并且包括沉降隔间30和吸入隔间31。所述隔间30，31具有共用壁，所述壁具有计量V-堰32使得液体能够从所述沉降隔间30流动至所述吸入隔间31。所述吸入隔间31具有吸入口 33，通过所述吸入口 33液体能够被移除/吸出。
所述除气器4是包括圆柱状容器40的撞击分离器，用于将液流以快速下降的速度引入所述容器40的液流入口 41，位于所述容器40下端的非-气态组分出口 42，位于所述容器40上端的气体出口 43，和延伸穿过所述容器40上端的过滤器44。所述容器40具有约为2200毫米的直径和约6. 3立方米的体积。所述容器40的所述下端在所述沉降隔间30内延伸。所述非-气态组分出口 42是在所述容器40下端的开口并且当所述沉降隔间30包含液体时是有效地密封的。当密封有液体时，在所述容器40内的任何气体通过所述气体出口 43从所述容器40逃逸。所述气体出口 43对应于所述圆柱状容器40上端的开口，并且位于所述液流入口41的上方。所述过滤器/洗涤器44 (加强铜丝网状物)延伸穿过所述容器40的上端，并且能够捕获在所述逃逸气体中夹带的所述液流的非-气态组分(包括液体和粒子)。尽管未示出，所述除气器4还包括在所述容器40内的撞击板和用于破坏在所述容器40下端的非-气态组分旋流的挡板(未示出)。如上所述，所述液流入口 41在所述液流进入所述容器40之前降低了其速度。所述液流入口 41包括与液流线路10 (排屑线路10)连接的流入端400和相比于所述流入端400具有更大直径/更大横截面区域的流出端401。以此种方式，当液流从所述流入端400向所述流出端401流动，其速度减小，因此最终减小了作用于所述容器40和其撞击板上的冲击力。所述流出端401将所述液流切向地引入所述容器40使得离心力将所述气体从所述液流的所述非-气态组分中分离，从而当气体通过所述气体出口 43从所述容器40逃逸时，所述非-气态组分由于重力的作用而下落到所述非-气态组分出口 42。如图1所示，所述液流入口 41包括具有大直径/横截面区域的第一管道402，具有减小的直径/横截面区域的第二管道403，和与排屑管路10连接的第三伸缩适配管道404。所述第一管道402提供有所述流出端401并且焊接至所述容器40。所述流入端400由所述第二管道403和第三管道404提供。所述第一管道402的凸缘端405与所述第二管道403的凸缘端406连接。所述第三伸缩适配管道404具有在所述第二管道403内延伸的第一端和与排屑管路10连接的第二端。所述第一端通过接头407在所述第二管道403内保持在适当的位置。所述第三伸缩适配管道404的所述第二端也通过接头408与所述排屑管路10连接。所述接头408使得所述排屑管路10能够相对于所述第三伸缩适配管道404的中心纵轴成大约七度(偏移)连接。在使用中，来自井(井回程)的液流从所述液流入口 41内的所述排屑管路10流入所述容器40。由于所述液流入口 41的增加的直径/横截面区域，所述液流以快速下降的速度(相对于其在所述排屑管路10内的速度)切向地进入所述容器40，并且在所述容器40内以螺旋运动方式流动。由于离心力，所述非-气态组分(即液体和夹带的粒子)向下螺旋直到通过所述非-气态组分出口 42离开进入所述槽3的所述沉降隔间30。从液流分离的气体穿过位于所述容器40上端的所述非-气态组分过滤器44，并且进一步通过所述气体出口43。固体沉降在所述沉降隔间30的底部同时净化的液体通过所述计量V-堰32流入所述吸入隔间31。然后液体通过所述吸入点33从所述吸入隔间31泵出。
现在参考图2，示出了分离器组件lb，其类似于图1所示的分离器组件la，除其进一步包括火炬5b。所述火炬5b用于点燃从所述液流分离的易燃气体。所述火炬5b包括以保护罩50形式出现的火炬架50，其在周围延伸并且从所述容器40向上延伸。所述火炬架50通过径向支承件(stays)51支承在所述容器40的顶部,所述径向支承件在所述火炬架50的壁之间延伸。所述火炬5b进一步包括在所述保护罩50内的在中心延伸的引燃火焰52，并且所述引燃火焰52由所述径向支承件51支承。所述引燃火焰52通过所述保护罩50保护其不受风的影响。现在参考图3，示出了分离器组件lc，其类似于图2所示的分离器组件lb，除其进一步包括不同类型的火炬5c。在这个示例中，所述火炬5c包括火炬架53，所述火炬架53包括从所述容器40的上端延伸出来的凸缘管道53。所述除气器4的径向横档(crosspiece)45延伸穿过所述容器40的上端并且所述气体出口 43c从所述径向横档45中心延伸出来。所述火炬架管道53的凸缘端连接至所述气体出口 43c的凸缘端。所述火炬5c进一步包括沿着所述火炬架管道53延伸的引燃火焰/线路56。图3中的分离器组件Ic与图1和图2的组件la，lb不同之处还在于其除气器4具有压力释放系统60，当在所述容器40内的气压超过预定压力时，所述压力释放系统60用于排出气体。所述压力释放系统60是以铰接至所述径向横档45的各个纵向侧的一对通风孔(vent) 61,62的形式存在。每个通风孔61，62能够在开启的气体-释放位置(如图所示)和关闭的容器-密封位置(当所述容器不再处于过压状态时)之间移动。每个通风孔61，62由于重力作用移动至所述关闭位置。在操作期间，所述气流是恒定的，所述高流动压力通风孔61，62保持关闭并且所有气体通过所述火炬架53强制排出。然后排出的气体由引燃火焰56点燃。在操作期间，当所述气流过多时，所述高流动压力释放通风孔61，62开启(如示出)从而将多余的气体释放至大气中。现在参考图4，示出了分离器组件ld，其类似于图3所示的分离器组件lc，除其进一步包括不同类型的火炬5d。所述火炬5d包括火炬架53和引燃火焰/线路56。所述火炬架53包括凸缘直立管道53，其通过凸缘转移管道55连接至所述气体出口 43d的凸缘端。即，所述转移管道55输送气体至所述火炬架53的直立管道53以通过所述引燃火焰56点燃气体。所述火炬5d包括T-形结构支承件58，其延伸穿过所述吸入隔间31并且进一步延伸至所述火炬架53。在操作期间，所述气流是恒定的，所述高流动压力通风孔61，62保持关闭并且所有气体通过所述火炬架53强制排出。然后排出的气体由引燃火焰56点燃。在操作期间，当所述气流过多时，所述高流动压力释放通风孔61，62开启(如示出)从而将多余的气体释放至距离所述引燃火焰56安全处的大气中。现在参考图5和图6，示出了分离器组件le，其类似于图3和图4所示的分离器组件lc，Id,除其进一步包括辅助除气器7。图5和图6中的所述组件Ie的主要除气器4e如其他所描述的除气器40a_40d相似，除所述容器40e的上方区域420具有比所述容器40e的下方区域421更小的直径。所述容器40e的上方区域420具有圆形侧壁，从所述圆形侧壁延伸出气体出口 43e。所述上方区域420的顶部带有凸缘并且与压力释放系统65连接。所述压力释放系统65包括凸缘管道66，其上铰接有通风盖67，所述通风盖67能够克服重力移动(抬起)至开启的气体-通风位置。所述主要除气器4e的所述气体出口 43e是箱形-截面管43e，其将气体/液流输送至所述辅助除气器7的容器70内，所述辅助除气器7的位置以数字71标明。所述辅助除气器7与所述主要除气器4e功能相似，其具有位于沉降隔间30内的下部容器70端部，并且所述下端具有非-气态组分出口 42。所述辅助除气器7具有从所述容器70的顶壁向上延伸的气体出口 72。所述分离器组件Ie包括火炬5e，所述火炬5e包括火炬架53和引燃火焰56。所述火炬架53包括具有凸缘端的直立管道53，其与所述辅助除气器7的所述气体出口 72的凸缘端连接。所述火炬架53将气体从所述辅助除气器7的所述容器70传输至所述引燃火焰56。在使用中，还可包括液流中夹带的非-气态组分的气体，该气体在所述主要除气器4e中不能被成功地分离，而通过所述气体出口 43e排出至所述辅助除气器7。所述气体出口管43e切向地连接至所述容器420的上部区域，并且切向地连接至所述辅助除气器容器70 (在数字71处)。进入所述辅助除气器7的气体按照与所述主要除气器4e相同的程序被分离。排出气体通过位于所述辅助除气器7顶部的火炬架53逃逸，在该处其被引燃火焰56点燃。在超出所述辅助除气器7的容量的操作期间时能够出现瞬时高流量。超出的流量通过高流量压力通风孔65释放。所述高流量压力通风孔65的所述通风盖67被铰接使得一旦所述流量减少其能够自 动关闭，重新回到在所述凸缘管道66顶上的其常闭位置(如图5中所示)。当串联使用时，过滤器44仍然能够使用但是其不是必需的。在常规相对低流量下所述主要除气器4e不在其最有效的工作范围。为了克服所述低效率所述主要除气器4e的流出量流入辅助除气器7。所述主要除气器4e适合上述描述的在所述过滤器44之上的高流动压力释放通风孔65相配合。在高流量瞬间所述主要除气器4e在其最有效区域内工作因此有效地从所述气体中分离非-气态组分，允许基本上净化的气体通过所述高流动通风孔67逃逸。现在参考图7和图8，示出了分离器组件lf，其类似于如图3的所述分离器组件Ic,除其包括改良的除气器4f。所述除气器4f是撞击分离器，其包括具有密封的上端的圆柱状容器40f、用于将液流以减小的速度引入所述容器40f的液流入口 41f、位于所述容器40f下端的非-气态组分出口 42f和位于所述容器40f的上部密封端的气体出口 43f。所述容器40f的下端在所述槽3的沉降隔间30f内延伸。所述非-气态组分出口42f是在所述容器40f的下端的开口，当所述沉降隔间30f包含液体时是有效密封的。当密封有液体时，在所述容器40f内的任何气体通过所述气体出口 43f从所述容器40f逃逸。所述液流入口 41f 在所述液流进入所述容器40f之前降低了其速度。所述液流入口 41f包括与排屑线路10连接的流入端400f和相比于所述流入端400f具有更大直径/更大横截面区域的流出端401f。以此种方式，当液流从所述流入端400f向所述流出端401f流动，其速度减小，因此最终减小了作用在所述容器40f上的冲击力。所述液流入口 41f 包括具有大直径/横截面区域的第一管道402f、具有减小的直径/横截面区域的第二管道403f和能够连接到排屑管路10的第三伸缩适配管道404f。所述第一管道402f提供有所述流出端401f并且焊接至所述容器40f。所述流入端400f由所述第二管道403f和第三管道404f提供。所述第一管道402f的凸缘端405f与所述第二管道403f的凸缘端406f连接。所述第三伸缩适配管道404f具有在所述第二管道403f内延伸的第一端和与排屑管路10连接的第二端。所述第一端通过接头407f 在所述第二管道403f内保持在适当的位置。所述第三伸缩适配管道404f的第二端通过接头408f也与所述排屑管路10连接。如图8所示，所述除气器4f包括在所述容器40f内的撞击板90。所述撞击板90是可移动的并且通过所述容器40f的壁和固定支架91保持在适当的位置。所述撞击板90能够通过移动所述容器40f的凸缘上端截面92被使用。所述除气器4f包括固体斜道93和从所述容器40f延伸出来的在所述固体斜道93和所述撞击板90之间的一对挡板94，95。所述固体斜道93呈一定角度使得固体和液体从所述挡板94，95向下行进，并且通过开口 42f离开所述容器40f，并且进一步进入所述沉降隔间30f。所述除气器4f还包括冲刷系统。包括喷嘴100的冲刷系统被定位使得通过喷嘴100泵出的液体促使任何通过所述开口 42f在固体斜槽93捕获的固体进入所述沉降隔间30f。所述冲刷系统通过供给线路102由泵101提供液体。所述泵101能够通过吸入线路103重复使用来自所述槽3的液体或使用来自于另外源头的液体。在所述沉降隔间30f中收集的固体能够使用所述泵101和弹性吸入截面105或其他抽吸方法被泵走。
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所述实施例通过减小所述液流速度来提供高固体含量和高流量回转，允许所述撞击板90的复位，通过所述固体斜槽93的设计和通过结合所述冲刷系统引导固体离开所述除气器4f的下端，以移出在所述容器40f内留存的任何固体。同时上述也通过本发明说明性的示例给出，本领域技术人员在不脱离所述宽的范围和此处列出本发明的范围下也可以做出任何改进或变化。术语“包括(comprise)”和所述术语的变化例如“包含(comprises)”或“组成(comprising)”在此处使用用于表示确定整体的内含物或确定整体但是没有排除任何其他整体或任何其他全部整体，除非上下文或所述术语的专有解释是必须的。
权利要求
1.一种分离器组件，其用于从液流的非-气态组分中分离气体，所述组件包括除气器 所述除气器包括 容器； 液流入口，其用于将所述液流引入所述容器； 所述液流的非-气态组分出口，其位于所述容器的下端；和 气体出口，其位于所述容器的上端。
2.如权利要求1所述的分离器组件，其中，所述除气器是开底式垂直撞击分离器，和所述非-气态组分的出口通过液封被密封。
3.如权利要求1或2所述的分离器组件，其中，所述液流入口能够连接至液流线路，以用相对于所述液流线路内的所述液流的速度以降低的速度将所述液流从所述液流线路引入所述容器。
4.如权利要求3所述的分离器组件，其中，所述液流入口相比于所述液流线路具有更大的直径或横截面区域。
5.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，其中，所述液流入口相对于所述容器能够延长和缩短。
6.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，其中，所述液流入口切向地将所述液流注入所述容器。
7.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，其中，所述除气器包括压力释放系统，当在所述容器内的气压超过预定压力时，所述压力释放系统用于排出气体。
8.如权利要求7所述的分离器组件，其中，所述压力释放系统以铰接至所述容器的通风孔或折板的形式出现，并且所述通风孔或折板能够在开启的气体-释放位置和关闭的容器-密封位置之间移动。
9.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，进一步包括用于点燃通过所述气体出口逃逸的气体的火炬。
10.如权利要求9所述的分离器组件，其中，所述火炬架以保护罩的形式出现，所述保护罩在所述容器周围并且从所述气体出口向上延伸，所述引燃火焰位于所述保护罩内部。
11.如权利要求9所述的分离器组件，其中，所述火炬架以火炬管道的形式出现，所述火炬管道从所述气体出口密封地延伸出来，并且所述引燃火焰位于远离所述容器的所述火炬管道的端部，使得从所述容器而不是通过所述火炬管道逃逸的易燃气体不会被点燃。
12.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，其中，所述除气器包括至少一个过滤器，所述过滤器用于过滤出夹带在所述气体中的非-气态组分，使其不能通过所述气体出口逃逸。
13.如权利要求12所述的分离器组件，其中，所述过滤器延伸穿过相邻于所述气体出口的所述容器的上端。
14.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，其中，所述液流入口包括流入端和流出端，所述流入端能够连接至液流线路，所述流出端相比于所述液流流入端或所述液流线路的直径具有更大的直径或更大的横截面区域。
15.如权利要求14所述的分离器组件，其中，所述流出端切向地将所述液流注入所述容器。
16.如权利要求14或15所述的分离器组件，其中，所述流入端包括至少一个伸缩适配管道，其相对于所述液流入口的剩余部是延长或缩短的使得当连接至所述液流线路时，其能够提供更大的可移动性。
17.如权利要求14至16中任一项所述的分离器组件，其中，所述流入端设计为连接至所述液流线路而不是沿着所述伸缩适配管道的中心纵轴。
18.如前述任一项权利要求所述的分离器组件，进一步包括适于包含液体的槽，所述容器的所述下端位于所述槽内使得非-气态组分的所述出口以液体密封。
19.如权利要求18所述的分离器组件，其中，所述槽包括沉降隔间和吸入隔间，所述容器的下端定位在所述沉降隔间内，并且所述吸入隔间从所述沉降隔间收集净化的液体。
20.如权利要求19所述的分离器组件，其中，所述槽包括用于从所述沉降隔间向所述吸入隔间传输液体的计量V-堰。
21.如前述任一项权利要求所述的分离器组件进一步包括框架和/或滑道。
22.如前述任一项权利要求所述的分离器组件进一步包括辅助除气器，主要除气器的气体出口延伸至所述辅助除气器的容器。
23.—种火炬槽,用于分离和点燃来自于液流的非-气态组分的气体，所述火炬槽包括 至少一个除气器，所述除气器具有连接至液流线路的液流入口，其用于相对于在所述液流线路内的所述液流的速度以降低的速度将所述液流从所述液流线路弓I入所述容器，并且可选地包括除气器气压释放系统和非-气态组分过滤器； 槽，所述槽具有沉降隔间和吸入隔间；和 火炬，其用于点燃离开所述除气器的空气。
24.一种参考至少一幅附图基本上如上描述的分离器组件。
全文摘要
一种火炬槽形式的分离器组件(1c)，所述火炬槽用于分离和点燃来自液流(例如井回程)的非-气态组分的气体。所述分离器组件(1c)包括至少一个除气器(4)，其具有液流入口(41)，以降低的速度将所述液流(井回程)引入至所述除气器(4)的容器(40)内，并且可选地包括除气器气压释放系统(60)和非-气态组分过滤器(40)；槽(3)，其具有沉降隔间(30)和吸入隔间(30)；和火炬(5c)，其用于点燃离开所述除气器(4)的气体。
文档编号E21B43/34GK103052431SQ201180034764
公开日2013年4月17日 申请日期2011年7月15日 优先权日2010年7月16日
发明者基多·斯坦戈赫林, 艾伦·道格拉斯·布古尔 申请人:澳大利亚钻探平台建设控股私人有限公司