四相分离器分体撬装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种四相分离器分体撬装结构，包括进液管撬体和泵阀撬体，所述四相分离器的进液管路设置在进液管撬体上，四相分离器的泵和控制阀设置在泵阀撬体上；四相分离器底部与泵阀撬体连接，一侧与进液管撬体连接。本实用新型既能满足四相分离器运输方便的要求，同时也便于设备的安装和拆卸维护。该结构设计将四相分离器分为三大模块，模块化的设计实现分体维护及方便有效的运输。同时分体撬装紧凑组合的结构形式也便于在钻井现场中进行合理放置，减小了在井场的占用空间。
【专利说明】四相分离器分体撬装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种四相分离器分体撬装结构，适用于钻井用四相分离器的安装及运输，属于四相分离器设备制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]欠平衡钻井技术已广泛应用于国内外油田，对于高含硫储层进行欠平衡钻井需要钻井液在密闭的条件下得到分离，所以密闭系统是高含硫地层实施欠平衡钻井作业的必配装备。四相分离器是密闭系统的核心装置，可以将返出地面的钻井液中的油、气、液、固进行有效分离。例如，中国专利号“200920078576.4”公开了一种钻井液四相分离器，
【公开日】为2009年10月21日，其包括壳体和分离机构，分离机构的除固仓设置在壳体内的前部，液、气分离仓和储油仓分别设置在壳体内的中部和后部。
[0003]现有技术中，为满足设备对钻井液中各相介质的有效分离条件，通过理论计算得出，四相分离器的容积较大，即罐体尺寸较大，如果同时配套一体安装结构复杂的泵阀与管路系统等机构装置，整套设备的体积与重量将增加较多，从而将超过国内对于道路运输的严格标准，使得设备的运输问题较为困难。同时，整个系统泵阀机构较多，且管路系统结构复杂，如果其中一个环节出现故障，将拆卸整套设备进行维修，因此维护极为不便，且庞大的设备将占用较大的钻井现场空间，尤其为处于山地地区的有限钻井现场空间布局带来困难。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有钻井用四相分离器存在的上述不足，提供一种四相分离器分体撬装结构。本实用新型既能满足四相分离器运输方便的要求，采用模块化的设计，实现分体维护及方便有效的运输，同时分体撬装紧凑组合的结构形式也便于在钻井现场中进行合理放置。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种四相分离器分体撬装结构，其特征在于:包括进液管撬体和泵阀撬体，所述四相分离器的进液管路设置在进液管撬体上，四相分离器的泵和控制阀设置在泵阀撬体上；四相分离器底部与泵阀撬体连接，一侧与进液管撬体连接。
[0007]所述四相分离器通过法兰与底部的泵阀撬体相连，一侧通过法兰与进液管撬体相连。
[0008]所述四相分离器和泵阀撬体通过定位销连接，泵阀撬体和进液管撬体通过定位销连接。
[0009]所述四相分离器的排液口、除砂口和排油口的管路通过法兰与泵阀撬体连接。
[0010]采用本实用新型的优点在于:
[0011]一、本实用新型包括进液管撬体和泵阀撬体，所述四相分离器的进液管路设置在进液管撬体上，四相分离器的泵和控制阀设置在泵阀撬体上；四相分离器底部与泵阀撬体连接，一侧与进液管撬体连接，采用此结构，既能满足四相分离器运输方便的要求，同时也便于设备的安装和拆卸维护，该结构设计将四相分离器分为三大模块，模块化的设计实现分体维护及方便有效的运输，同时分体撬装紧凑组合的结构形式也便于在钻井现场中进行合理放置，减小了在井场的占用空间。
[0012]二、本实用新型中，四相分离器通过法兰与底部的泵阀撬体相连，一侧通过法兰与进液管撬体相连，采用法兰连接便于连接和拆卸，且将四相分离器的整套设备机构进行模块化后连接，使得其在能够正常可靠运行的条件下，尺寸重量方面也能够满足国内严格的道路运输标准，同时应便于安装和拆卸维护，且应结构紧凑，使其所占用的井场空间最小化，具有应用范围广，安全方便，经济节省的特点。
[0013]三、本实用新型中，所述四相分离器和泵阀撬体通过定位销连接，泵阀撬体和进液管撬体通过定位销连接，此结构，使得各模块化后的机构连接更牢固可靠。
[0014]四、本实用新型中，所述四相分离器的排液口、除砂口和排油口的管路通过法兰与泵阀撬体连接，此结构便于与泵阀撬体上的四相分离器对应连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型结构示意图
[0016]图2为本实用新型应中的四相分离器整装结构示意图
[0017]图中标记为:1、排液口，2、四相分离器，3、回收管路，4、第一进液管路，5、备用进液管路，6、备用垂直管段控制阀，7、第三进液管路，8、第三垂直管段控制阀，9、管线，10、储砂罐，11、液位传感器，12、管线泵，13、管线单流阀，14、第三四通结构，15、压力传感器，16、第一垂直管段控制阀，17、流量计，18、第一水平管段控制阀，19、机构进液口，20、回收管路单流阀，21、回收管路泵，22、回收管路控制阀，23、进液管撬体，24、泵阀撬体，25、定位销。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]如图1所示，一种四相分离器分体撬装结构，包括进液管撬体23和泵阀撬体24，所述四相分离器2的进液管路设置在进液管撬体23上，四相分离器2的泵和控制阀设置在泵阀撬体24上；四相分离器2底部与泵阀撬体24连接，一侧与进液管撬体23连接。
[0020]本实用新型中，所述四相分离器2通过法兰与底部的泵阀撬体24相连，四相分离器2 —侧通过法兰与进液管撬体23相连。
[0021]本实用新型中，所述四相分离器2和泵阀撬体24通过定位销25连接，泵阀撬体24和进液管撬体23通过定位销25连接。
[0022]本实用新型中，所述四相分离器2的排液口、除砂口和排油口的管路通过法兰与泵阀撬体24连接。
[0023]采用定位销使三大撬体结构稳固，整体组合的结构形式可满足四相分离器的正常运行要求，同时也方便四相分离器的安装及拆卸维护操作，满足运输条件，节约井场空间。
[0024]实施例2
[0025]本实施例对本实用新型应用中的四相分离器进液机构进行说明。
[0026]一种钻井用四相分离器进液机构，包括第一进液管路4、备用进液管路5、第三进液管路7和回收管路3 ;所述第一进液管路4在四相分离器2正常运行时流通；所述备用进液管路5在第一进液管路4内的压力超过设定值时与第一进液管路4同时流通；第三进液管路7为经四相分离器2的固相舱分离后进入储砂罐10的钻井液再次回收流入到四相分离器2内进行循环的管路；所述回收管路3 —端连接到四相分离器2的排液口 1，另一端连接到第一进液管路4和备用进液管路5的进液口，当四相分离器2正常运行完后，四相分离器2、回收管路3、第一进液管路4和备用进液管路5形成钻井液循环路径。
[0027]钻井用四相分离器进液机构中采用的撬装结构包括进液管撬体23和泵阀撬体24，所述四相分离器的进液管路设置在进液管撬体23上，四相分离器的泵和控制阀设置在泵阀撬体24上；四相分离器2底部与泵阀撬体24连接，一侧与进液管撬体23连接。
[0028]优选地，所述四相分离器2通过法兰与底部的泵阀撬体24相连，一侧通过法兰与进液管撬体23相连，且通过定位销25将四相分离器2和泵阀撬体24稳定连，通过定位销将泵阀撬体24和进液管撬体23稳定连接。
[0029]所述第一进液管路4包括第一水平管段和第一垂直管段，第一水平管段通过第一四通结构与第一垂直管段连接，第一水平管段的进液口与进液管连接，第一垂直管段连接到四相分离器。第一水平管段的进液口为机构进液口 19，从井内返出的钻井液从机构进液口 19进入进液机构。
[0030]本实施例中，所述备用进液管路5包括备用垂直管段，备用垂直管段一端连接到四相分离器2，另一端连接有备用四通结构，备用四通结构与第一四通结构连通。
[0031]本实施例中，所述第三进液管路7包括第三垂直管段，第三垂直管段一端连接到四相分离器2，另一端连接有第三四通结构14，第三四通结构14通过管线9连接到储砂罐10，且储砂罐10通过又一管线连接到四相分离器2的固相舱，形成固相舱到储砂罐10的循环管路。
[0032]本实施例中，所述回收管路3上沿四相分离器2的排液口 I排液方向依次设置有回收管路控制阀22、回收管路泵21和回收管路单流阀20。
[0033]进一步地，所述第一进液管路4的第一水平管段上设置有第一水平管段控制阀18和压力传感器，回收管路3的另一端连接到第一四通结构与第一水平管段控制阀18之间的第一水平管段上；第一垂直管段上设置有第一垂直管段控制阀16和流量计17。
[0034]进一步地，所述备用进液管路5与第三进液管路7并联后连接到四相分离器2，备用进液管路5的备用垂直管段上设置有备用垂直管段控制阀6和流量计17。
[0035]进一步地，所述第三进液管路7的第三垂直管段上设置有第三垂直管段控制阀8和流量计17，与储砂罐10连接的管线上设置有管线单流阀13、管线泵12和管线控制阀，储砂罐10上设置有液面监测装置，液面监测装置优选为液位传感器11。
[0036]采用四相分离器进液机构的控制方法如下:
[0037]a、当第一进液管路内的压力值若小于或等于设定值，四相分离器正常运行，第一进液管路流通；
[0038]b、当第一进液管路内的压力超过设定值时，备用进液管路打开，备用进液管路与第一进液管路同时流通；
[0039]C、当经四相分离器固相舱分离后的钻井液进入储砂罐，储砂罐内的液位超过设定值时，第三进液管路打开，将储砂罐内的钻井液泵入罐内进行分离；[0040]d、当四相分离器运行完后，向四相分离器内注入钻井液，通过回收管路、第一进液管路、备用进液管路和四相分离器形成钻井液循环。
[0041]以下对四相分离器进液机构的工作原理进行说明:
[0042]四相分离器2在正常运行时利用球阀即控制阀控制只有第一进液管路4流通，当压力传感器15检测到第一进液管路4的压力超过设定压力时，另一条备用进液管路5的球阀自动打开使钻井液可从两条进液管路同时进入四相分离器2内，从而降低第一进液管路4的压力使管路处于正常的压力范围。
[0043]第三进液管路7是由经四相分离器2的固相舱分离后进入储砂罐10的残余钻井液再次回收流入到四相分离器2内进行循环的管路，将四相分离器2通过管线9连接到储砂罐10，再通过又一管线将储砂罐10连接到四相分离器2，此管线9通过法兰与备用进液管路5并联连接，使储砂罐10中的钻井液与备用进液管路5的钻井液汇合后流入四相分离器2内进行分离。
[0044]为避免在同时启用备用进液管路5和残液的回收管路3时,备用进液管路5中的钻井液灌入回收管路3，需在回收管路中安装回收管路单流阀20。储砂罐10上安装有液面监测装置即液位传感器11，实时进行液面监控，并自动控制该管路上的泵阀开关。
[0045]钻井结束后，由于钻井液中的岩屑受自身重力作用会在进液管路的垂直管段底部沉积下来，为了避免沉积的岩屑将管路堵塞，设计了两种结构将进液管段的岩屑清除干净。首先将四相分离器2的排液口 I通过一段管路连接至第一进液管路4，并安装回收管路单流阀20。停泵后，关闭第一进液管路4的进液控制阀即第一水平管段控制阀18，可使部分的干净钻井液在管路内循环，循环过程中可以不断冲洗进液管垂直管段内沉积的岩屑。其次，在进液管的垂直管段与水平管段的交汇处设计了四通管路构造，既可减轻钻井液分离过程中对管路转折处的冲刷腐蚀，也可在停泵时将四通管路的底部法兰盲板打开将沉积的岩屑排出，保证管路的清洁与通畅。同时在每条进液管路上安装流量计，时刻监测各管路内流体流量情况，为系统可靠运行提供保障。
[0046]实施例3
[0047]下面结合附图2做进一步说明。图2所示为钻井用四相分离器进液机构示意图。
[0048]从井内返出的钻井液从机构进液口 19进入进液机构，压力传感器15检测的第一进液管路4压力值若小于设定值，则处于正常压力范围内，第一垂直管段控制阀16开启使钻井液从第一垂直管段流入四相分离器2内，备用垂直管段控制阀6与其它阀门处于关闭。
[0049]当压力传感器15检测到的压力值超过设定值时，备用垂直管段控制阀6自动打开使钻井液同时从第一垂直管段和备用垂直管段进入四相分离器2内。储砂罐10上的液位传感器11检测的液位超过设定值，打开第三垂直管段控制阀8，启动管线泵12，将储砂罐里的残余钻井液重新泵入四相分离器2内进行分离，管线单流阀13防止备用垂直管段内的钻井液回流到第三垂直管段。
[0050]当四相分离器2正常运行完后，向四相分离器2内注入干净的钻井液参与循环，打开回收管路控制阀22，关闭第一水平管段控制阀18，启动回收管路泵21，使钻井液从排液口 I沿回收管路3流入第一垂直管段和备用垂直管段。使其在四相分离器内循环，从而将因重力作用沉积在第一垂直管段和备用垂直管段底部的沉砂和岩屑冲入四相分离器内，以免堵住进液口，影响四相分离器下次的正常运行。[0051] 回收管路单流阀20避免在钻井时钻井液直接从机构进液口 19窜入回收管路3。此外，进液管段底部设计的四通结构可以将底部的法兰盲板打开，使沉积的岩屑从法兰口排出。三根进液管路均安装有流量计17，监测各管路内流量情况。
【权利要求】
1.一种四相分离器分体撬装结构，其特征在于:包括进液管撬体(23)和泵阀撬体(24)，所述四相分离器(2)的进液管路设置在进液管撬体(23)上，四相分离器(2)的泵和控制阀设置在泵阀撬体(24)上；四相分离器(2)底部与泵阀撬体(24)连接，一侧与进液管撬体(23)连接。
2.根据权利要求1所述的四相分离器分体撬装结构，其特征在于:所述四相分离器(2)通过法兰与底部的泵阀撬体(24)相连，一侧通过法兰与进液管撬体(23)相连。
3.根据权利要求1或2所述的四相分离器分体撬装结构，其特征在于:所述四相分离器(2)和泵阀撬体(24)通过定位销(25)连接，泵阀撬体(24)和进液管撬体(23)通过定位销(25)连接。
4.根据权利要求3所述的四相分离器分体撬装结构，其特征在于:所述四相分离器(2)的排液口、除砂口和排油口的管路通过法兰与泵阀撬体(24)连接。
【文档编号】E21B21/01GK203559828SQ201320706943
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】羡维伟, 张保贵, 陈科旭, 罗茂娜, 刘先明 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司