防串油自封闭式油气分离气包的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油气分离气包，特别是一种油田井口的防串油自封闭式油气分离气包。
【背景技术】
[0002]采油一线油站都需要加热炉保外输流程，降低流程干压，加热用气源主要是来自简易分气包，常用的分气包一般采用内径50cm左右的套管，通过油气进入空腔内自然分离出天然气，为加热炉供气。当来液变化比较大、气量不稳定时，经常会出现气管线串油事件，增加了管理难度，处理时间较长，特别是冬天不及时发现就会出现管线冻堵事件，为确保加热炉温度，此时就需要及时的处理气管线。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种防串油自封闭式油气分离气包，根据离心力和受力平衡原理，在油气进入气包后，为了尽可能的避免气量较小时串油情况的发生，先利用双螺旋结构更大程度的将油气分离，在气量较小，气包内液面上升到一定位置后，气包气量出口就会自动关闭，避免了出现串油事故。
[0004]本发明采用以下技术方案:
[0005]—种防串油自封闭式油气分离气包，包括壳体，壳体内部通过隔板分为第一部分和第二部分，所述壳体在第一部分设置有油气入口，所述第一部分内设置有双螺旋油气分离结构，所述双螺旋油气分离结构设置有液体出口和气体出口 ；所述壳体在第二部分设置有气包天然气出口和气包流体出口 ；所述第二部分设置有对气包天然气出口进行自封闭的自封闭结构；所述隔板的顶部与壳体的顶部留有距离，所述隔板的底部与壳体的底部留有距离；当自封闭结构的重力小于浮力时，自封闭结构对气包天然气出口实现封堵，气包天然气出口关闭；随着壳体内气体的增多，在气体的作用下，液面被迫下降，自封闭结构随之下降，气包天然气出口打开。
[0006]所述自封闭结构包括浮筒、弹簧，以及浮球，所述弹簧的一端与浮筒的顶部固定连接，所述弹簧的另外一端与浮球固定连接。
[0007]所述自封闭结构进一步包括有支撑座，所述弹簧穿过该支撑座且浮球位于支撑座的底部。
[0008]所述支撑座包括底部以及自底部的两端分别向上延伸的一对臂部，所述底部设置有供弹簧穿过的孔，所述一对臂部固定在壳体的顶部。
[0009]所述浮筒的底部至少位于壳体二分之一以上的上部位置。
[0010]所述双螺旋油气分离结构的气体出口低于隔板的顶部位置。
[0011]所述双螺旋油气分离结构位于壳体的底部，所述油气入口位于壳体的最低端与双螺旋油气分离结构二分之一之间的任意位置，且油气入口高于双螺旋油气分离结构的液体出口。
[0012]一种防串油自封闭式油气分离气包的油气分离方法，油气从油气入口进入到壳体后，首先利用双螺旋油气分离结构进行初步的油气分离，分离出来的油和气分别通过气体出口和液体出口排出，排出的气体最终通过气包天然气出口排出，排出的液体通过气包流体出口排出；当从双螺旋油气分离结构排出的液体较多直至自封闭结构的浮力大于自封闭结构的重力时，自封闭结构在浮力的作用下上升直至封堵住气包天然气出口，随着双螺旋油气分离结构中分离出的气体的增加，壳体内液面被迫下降，随之，自封闭结构下降，气包天然气出口打开。
[0013]在所述双螺旋油气分离结构内，密度大的液体被分离到外围，气体分布于中心轴地带，当流体运行至螺旋顶端后，流体经过流体出口排出，气体通过气体出口排出。
[0014]当油气入口全部为气体时，气包内无液面，自封闭结构仅有重力作用，气包天然气出口打开，进入的气体经过双螺旋油气分离结构后直接通过气包天然气出口排出；同时，由于气包内外压力差的原因，流体出口被第二浮球封堵，防止气体从流体出口排出；
[0015]当油气入口的气体的来量大，液体的来量小且满足fff <M时，气包内液面较低，自封闭结构的重力大于浮力，气包天然气出口打开，进入的气体经过双螺旋油气分离结构后直接通过气包天然气出口排出；液体的来量不足以将第二浮球浮起时，流体出口封堵，直至第二浮球浮起时，液体从液体出口排出；
[0016]当油气入口的液体量大，气体量小且满足fff 1时，第二浮球浮起，液体从流体出口排出；气包内液面上升后，自封闭结构的浮力大于重力，使气包天然气出口关闭，当气体增大时，液面由于气体压力逐渐下降，此时自封闭结构因浮力减小而下降，浮力降至fi￥〈M时，气包天然气出口打开，实现气体单一排出；
[0017]当油气入口全部为液体且满足fff>M时，第二浮球浮起，气包内液面上升后，浮力大于重力，使气包天然气出口关闭，防止液体从气包天然气出口排出。
[0018]与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果:进入到本发明油气分离气包内的油气，首先经过双螺旋油气分离结构进行分离，当油气中的气体较少而液体较多时，液位上升到一定程度后通过自封闭结构关闭气包天然气出口，气量恢复后，液面下降，气包天然气出口打开，实现分离出更多的气量和出气口的自动开关，不存在气管线冻堵问题。
【附图说明】
[0019]下面结合附图对此发明的进一步说明。
[0020]图1是本发明防串油自封闭式油气分离气包的结构纵剖面图。
[0021]其中，1-油气入口 ；2_双螺旋油气分离结构；3_流体出口 ；4_气体出口 ；5_气包天然气出口；6-弹簧及连接装置；7_浮筒；8_隔板；9_气包流体出口。
【具体实施方式】
[0022]请参阅图1所示，本发明防串油自封闭式油气分离气包包括:壳体，该壳体的一侧壁开设有油气入口 I，另外一侧开设有气包流体出口 9，壳体顶部开设有气包天然气出口 5，所示油气入口位于壳体二分之一以下的任意位置；在该壳体内部设置有双螺旋油气分离结构2以及自封闭式结构，所述双螺旋油气分离结构2和自封闭式结构被隔板8分为第一部分和第二部分，所示隔板8位于壳体高度的中间位置，且隔板的顶部与壳体的顶部留有一定的距离供从双螺旋油气分离结构2分离出的气体通过，所述隔板的底部与壳体的底部留有一定的距离供从双螺旋油气分离结构2分离出的液体通过。
[0023]请继续参阅图1所示，所述双螺旋油气分离结构2的流体出口位于较低的位置，且流体出口的高度低于油气入口的高度，所述双螺旋油气分离结构2的气体出口位于顶部中心位置。
[0024]所述自封闭式结构包括浮筒7、弹簧，以及第一浮球。所述浮筒与第一浮球通过连接颈部连接为一体，所述弹簧缠绕在连接颈部的外围。所述自封闭式结构进一步包括有支撑座，该支撑座包括底部以及自底部的两端分别向上延伸的一对臂部，所述底部开有孔，所述连接颈部穿过该孔进入到支撑座内，所述第一浮球位于支撑部内部，所述支撑座通过一对臂部固定在壳体的顶部。
[0025]所述壳体的气包天然气出口为圆弧形结构，当自封闭式结构上升至壳体顶部时，所述第一浮球刚好与圆弧形结构的气包天然气出口匹配，将气包天然气出口封堵住。
[0026]在所述气包流体出口位置，设置有第二浮球，该第二浮球被限制在限位壳体内，当壳体内没有液体或者体液不足够多时，该第二浮球将气包流体出口封堵住，不允许液体流出，当液体达到一定量时，该第二浮球浮起，气包流体出口打开，液体从该气包流体出口流出。
[0027]本发明油气分离气包的工作过程为:
[0028]流体经过管线流程经油气入口 I进入气包，进入气包后先进入双螺旋油气分离结构2进行油气分离，分离后，由于离心力作用，密度较大的液体会被分离到外围，而气体则主要分布于中心轴地带，当流体运行至螺旋顶端后，流体主要经过流体出口 3排出，气体主要通过气体主