一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器

文档序号:41223513发布日期:2025-03-11 14:02阅读:65来源:国知局

本发明属于油气田设备领域,具体涉及一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器。


背景技术:

1、储气库由于具有调峰能力强、投资成本低、储量大及安全系数高等优势,是天然气调峰的首要方式。注气时,通常采用干气作为气源,经长距离的管道运输储气库区域集注站,然后在集注站中对来气进行分离、过滤,随后通过压缩机进行气体增压,冷却后的气体再次进行过滤,除掉从压缩机带出的润滑油后将其注入地下储气库中进行储存。

2、注气压缩机工作时,会向气缸内注入润滑油进行润滑和密封,排气过程中,润滑油液滴会随天然气一起向压缩机下游管道流动,随后进入储气库中,并渗透到地层的缝隙里,改变储气库的孔隙率并减小地库的储气能力,严重影响注采井生产,因此在注气压缩机出口处,需要使用高效的除油器对排气端的含油天然气进行分离过滤。

3、注气压缩机除油器所处理的油气混合物流量大、压力高,其通常为立式结构,由上下两部分组成。底部为初级分离腔,油气混合物首先到达该部分,通过惯性碰撞分离出直径为10 μm以上的较大油滴。除油器中上部有规整排布的滤芯,油气混合物以较慢速度进入滤芯后,通过在纤维表面的聚结再分离,将未在初分离设备中实现分离的微小油滴进行进一步脱除。

4、除油器的效率不仅对润滑油的利用率、滤芯的使用寿命等有重要影响,气体的纯净度还对下游管道以及其他设备的平稳运行起到至关重要的作用。但现有除油器除油效率低,且下游管道上仍会聚集润滑油,甚至注采井中也会有润滑油进入,对整个储气库的安全生产带来极大的困扰。造成该现象的主要原因是,现有的储气库注气压缩机除油器中滤芯的结构不合理。现有滤芯为直筒状、立式布置,滤芯上吸附过滤下来的润滑油会沿着滤芯外表面向下运动并逐渐汇聚在滤芯直段的下半部,形成附着的液膜,气体从底部穿过时会携带小液滴,产生卷吸夹带,且储气库工况下,气液混合物的主流场聚集在滤芯底部,约下1/3处,使得滤芯上部闲置,难以充分发挥过滤作用。在整个注气周期中,注气压力逐渐提升,进入滤芯的气体速度逐渐下降,上述现象会越来越严重,进一步造成滤芯效率的下降。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,本发明能提升滤芯的利用率和过滤效率。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,包括筒体,筒体的内腔设有支撑板,筒体中位于支撑板下方的腔室作为初分离腔,支撑板上设有导油管,筒体上在初分离腔处设有入口管,筒体的底部设有排污管;

4、筒体中在支撑板的上部设有滤芯组件,支撑板上开设有使气液混合物流入滤芯组件的通孔,筒体在滤芯组件的上方设有出口管;

5、滤芯组件包括过滤单元,过滤单元包括支撑管和固定套设在支撑管外部的过滤层,支撑管从过滤层的底部延伸至过滤层的顶部,支撑管上在与过滤层对应的区域开设有多个滤孔,过滤层和支撑管的顶部封闭。

6、优选的,支撑管上设有用于对过滤层下端进行下限位的滤芯限位支撑环,滤芯限位支撑环包括若干同心且间隔设置的圆环,若干圆环之间通过连接支架固定连接。

7、优选的,支撑管的顶端设有支撑管定位杆,过滤层的顶部设有与支撑管定位杆适配的过滤层定位孔,支撑管定位杆伸入过滤层定位孔中。

8、优选的,过滤层包括滤芯和滤芯上盖,滤芯套设在支撑管的外部,滤芯上盖设置在滤芯的上端,滤芯上盖上开设所述滤层定位孔。

9、优选的,支撑管定位杆的外壁与过滤层的内壁之间设有空隙。

10、优选的,所述空隙的尺寸为2mm~3mm。

11、优选的,多个滤孔在支撑管上呈阵列均匀分布。

12、优选的,滤芯组件包括多个相互平行的设置的所述过滤单元。

13、优选的,筒体的内腔在入口管的出口侧设有u型的入口挡板,入口挡板的底边为弧形,入口挡板底边内凹的一侧与入口管的出口侧正对,入口挡板的两个翼边分别位于入口管出口侧的上下两侧。

14、优选的,筒体的内腔在出口管的入口侧设有整流板。

15、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

16、储气库注气压缩机除油器分离效率低,注入压缩机的油回收率低,经过除油器后仍有大量润滑油残留在天然气中,附着于管壁或进入地层中,严重影响注采井生产。解析其具体原因为,含油天然气到达滤芯处流场不均匀,滤芯底部段过滤负担过高,油膜积累在滤芯底部导致卷吸夹带,滤芯无法实现最高效的过滤性能,从而失效快,更换周期短,除油器运行成本高昂。本发明的特点是将现有结构中底部矮短的支撑管向上拉长,贯通整个滤芯高度,并在支撑管表面布孔(即滤孔),同时在支撑管外用插套的方式安装滤芯。该种滤芯结构的改进可以使含油天然气从支撑管的滤孔中均匀排出,使得滤芯组负荷更加均匀,促进液膜在滤芯上的均匀分布,避免液膜大量聚集在竖直滤芯的底部,减小了卷吸夹带的可能性,同时改善整个滤芯组的气流运动特性,使得除油器中上部也有较多的气液两相混合物能够到达,提升滤芯组的整体效率。此外,现有结构中,由于支撑管短小,且仅有顶部一个操作口,因此滤芯吊装放入时由于会有轻微晃动,定位与放置均十分困难,本发明结构中由于拉长了支撑管,因此安装或更换滤芯时只需稍加对准,插套放入即可,给操作人员带来极大的方便。



技术特征:

1.一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,包括筒体(1),筒体(1)的内腔设有支撑板(4),筒体(1)中位于支撑板(4)下方的腔室作为初分离腔(1-4),支撑板(4)上设有导油管(5),筒体(1)上在初分离腔(1-4)处设有入口管(1-1),筒体(1)的底部设有排污管(1-3);

2.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,支撑管(7)上设有用于对过滤层(8)下端进行下限位的滤芯限位支撑环(10),滤芯限位支撑环(10)包括若干同心且间隔设置的圆环(10-1),若干圆环(10-1)之间通过连接支架(10-2)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,支撑管(7)的顶端设有支撑管定位杆(7-1),过滤层(8)的顶部设有与支撑管定位杆(7-1)适配的过滤层定位孔(8-1),支撑管定位杆(7-1)伸入过滤层定位孔(8-1)中。

4.根据权利要求3所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,过滤层(8)包括滤芯(8-3)和滤芯上盖(8-2),滤芯(8-3)套设在支撑管(7)的外部,滤芯上盖(8-2)设置在滤芯(8-3)的上端,滤芯上盖(8-2)上开设所述滤层定位孔(8-1)。

5.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,支撑管定位杆(7-1)的外壁与过滤层(8)的内壁之间设有空隙(7-2)。

6.根据权利要求5所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,所述空隙(7-2)的尺寸为2mm~3mm。

7.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,多个滤孔(6)在支撑管(7)上呈阵列均匀分布。

8.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,滤芯组件包括多个相互平行的设置的所述过滤单元。

9.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,筒体(1)的内腔在入口管(1-1)的出口侧设有u型的入口挡板(3),入口挡板(3)的底边为弧形,入口挡板(3)底边内凹的一侧与入口管(1-1)的出口侧正对,入口挡板(3)的两个翼边分别位于入口管(1-1)出口侧的上下两侧。

10.根据权利要求1所述的一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,其特征在于,筒体(1)的内腔在出口管(1-2)的入口侧设有整流板(9)。


技术总结
本发明属于油气田设备领域,公开了一种带插管式滤芯的储气库注气压缩机除油器,包括筒体,筒体的内腔设有支撑板,支撑板上设有导油管,筒体上在初分离腔处设有入口管,筒体的底部设有排污管;筒体中在支撑板的上部设有滤芯组件,支撑板上开设有使气液混合物流入滤芯组件的通孔,筒体在滤芯组件的上方设有出口管;滤芯组件包括过滤单元,过滤单元包括支撑管和固定套设在支撑管外部的过滤层,支撑管从过滤层的底部延伸至过滤层的顶部,支撑管上在与过滤层对应的区域开设有多个滤孔,过滤层和支撑管的顶部封闭。本发明使得气体在过滤的过程中能够从支撑管的孔隙中均匀流出,从而充分利用滤芯。

技术研发人员:冯健美,杜伟,李璁,王玲子,彭学院
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:
技术公布日:2025/3/10
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