气液分离器及气液分离组件的制作方法

本申请涉及油气田油气处理，尤其涉及一种气液分离器及气液分离组件。

背景技术：

1、气液分离器一般分为卧式分离器和立式分离器两种，为了进一步提高分离效率，针对石油工业主要依赖于传统的分离器，具有体积庞大、笨重，而且在成本、安装和操作方面都是成本昂贵情况，美国塔尔萨大学分离技术中心于1995年开展了传统分离器的创新替代品气液旋柱分离器(gas liquid cylindrical cyclone separators，以下简称glcc)研究，glcc与传统的容器型分离器不同，glcc结构简单、设计紧凑，重量轻，低成本，不需要维护，易于安装和操作，因此，它作为一种易于操作、极具经济吸引力的替代品越来越受欢迎。

2、glcc是在圆柱型钢管制成的本体上，安装一个与水平面成27°角的斜长管做进口，进入本体的气液混合物在无约束的做自由旋涡的旋流运动，在重力、离心力、拖曳力和惯性力的作用下实现气液分离，在glcc本体的上端有气相出口，下端有液相出口。

3、参照glcc的经典结构和处理量的计算方法，以处理360吨液和120万方天然气为例，圆柱型钢管制成的本体内径约为650mm，高度为4800mm，设备高度太高，显然作为测试用分离器既不现实也不可能。

4、因此，如何提供一种小体积、分离效率高适用于测试用的气液分离器是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种气液分离器及气液分离组件，主要提供如下技术方案：

2、本申请第一方面提供一种气液分离器，该气液分离器包括：分离管本体，呈立式圆管状，所述分离管本体的底部和顶部分别连通有液相出口管和气相出口管，所述分离管本体的中部包括分离管段；

3、内管体，设置与所述分离管本体内部且对应于所述分离管段，所述内管体的外壁与所述分离管本体的内壁之间形成环状分离空间，所述环状分离空间的顶侧呈封闭状且其底侧呈开口状；和

4、入口管，用于向所述环状分离空间内通入气液混合物，以使所述气液混合物在所述环状分离空间内以薄膜状进行旋流；

5、其中，所述入口管包括：第一管段和第二管段，所述第一管段沿纵向延伸且其底端与所述第二管段的第一端连通，所述第二管段的与所述第一端相背的第二端沿所述环状分离空间的切向与其顶部连通，所述第二管段的所述第二端的高度不低于所述第一端的高度。

6、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述环状分离空间包括：入口部分及位于其底侧的分离部分；

7、所述入口部分与所述入口管对应且连通；

8、所述分离部分的径向尺寸小于所述入口部分且二者之间平滑过渡，所述分离部分呈环形狭缝状，以使所述气液混合物在所述分离部分以薄膜状进行旋流。

9、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述环状分离空间的所述分离部分设置有呈螺旋状延伸的旋叶，所述旋叶固定于所述内管体的外壁和/或所述分离管本体的内壁。

10、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述分离管本体包括位于所述入口管和所述入口部分之间的导通通道，所述导通通道由连通所述入口管的第三端至连通所述入口部分的第四端的直径逐渐减小；

11、其中，所述导通通道的所述第四端的端口为长圆孔，所述端口的长度方向与所述纵向同向，其宽度大于所述分离部分的外径和内径的差值，且小于所述入口部分的外径和内径的差值。

12、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述分离管本体包括：

13、由底侧至顶侧依次连接的液相分离管、旋流分离管和气相分离管；

14、所述液相分离管连通有所述液相出口管，所述气相分离管连通有所述气相出口管；

15、所述旋流分离管对应于所述分离管段，所述液相分离管和所述气相分离管分别螺接于所述旋流分离管的内壁的底端和顶端；

16、其中，所述内管体的内径大于所述气相分离管的内径，所述内管体固定于所述气相分离管的内侧底端。

17、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述内管体呈直管状；

18、所述液相分离管顶部开设有所述导通通道，且其内壁的顶部开设有与所述导通通道连通的环形槽体，以形成所述入口部分，所述环形槽体的底部与所述液相分离管的内壁之间平滑过渡。

19、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述液相分离管顶部开设有所述导通通道；

20、所述内管体为变径管体，其外径由对应于所述入口部分的第一外径逐渐增大至对应于所述分离部分的第二外径。

21、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述分离管本体的内径不大于150mm；和/或，

22、所述环状分离空间的所述分离部分的外径和内径的差值为5-15mm；和/或，

23、所述环状分离空间的所述分离部分的外径和内径的差值与所述内管体的内径的比值为：0.03-0.15。

24、在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述液相出口管的内端和所述气相出口管的内端分别设置有整流部件。

25、本申请第二方面提供一种气液分离组件，该气液分离组件包括：气液混合物入口汇管、气相出口汇管及液相出口汇管；

26、多个上述的气液分离器，每个所述气液分离器的入口管的第一管段的顶端分别与所述气液混合物入口汇管连通，每个所述气液分离器的气相出口管分别与所述气相出口汇管连通，每个所述气液分离管的液相出口管分别与所述液相出口汇管连通。

27、相较于现有技术，本申请提供的气液分离器及气液分离组件，通过在分离管本体的内部且对应分离管段的位置设置内管体，可使气液分离器形成套管式结构，内管体与分离管本体的内壁之间形成环状分离空间，使气液混合物在环状分离空间内进行离心分离，可缩短分离距离，稳定分离流场，并能够缩短气液分离的时间，且该环状分离空间的径向尺寸非常狭小，可对气液混合物起到压缩作用，确保气液分离效果，从而在这样的设计中，可以降低大幅降低气液分离器的内径和整体高度，且结构简单，降低了制造和运行成本，可进行灵活组合，适用于测试使用，且可将多个气液分离器并联在一个撬体内，形成一个分离组件，以使处理能力满足要求。

技术特征：

1.一种气液分离器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，

10.一种气液分离组件，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种气液分离器及气液分离组件，涉及油气田油气处理技术领域。其中，该气液分离器包括：分离管本体，呈立式圆管状，所述分离管本体的底部和顶部分别连通有液相出口管和气相出口管，所述分离管本体的中部包括分离管段；内管体，设置与所述分离管本体内部且对应于所述分离管段，所述内管体的外壁与所述分离管本体的内壁之间形成环状分离空间，所述环状分离空间的顶侧呈封闭状且其底侧呈开口状；和入口管，用于向所述环状分离空间内通入气液混合物，以使所述气液混合物在所述环状分离空间内以薄膜状进行旋流。

技术研发人员：张文,王镜波,杨永保
受保护的技术使用者：北京奥凯石星科技有限公司
技术研发日：20230908
技术公布日：2024/5/16