气液分离装置及取样系统的制作方法

文档序号:15314627发布日期:2018-08-31 22:44阅读:97来源:国知局

本实用新型涉及油井取样技术领域,尤其涉及一种气液分离装置及取样系统。



背景技术:

石油开采过程中,为了掌握油井产出液中原油、含水等各项指标,需要从采油树的取样阀门处采集油样,因此油井取样是在油井生产计量分析以及产出物分析中非常重要的工作。

现有技术中,油田都是采用传统的油井取样方法,即通过在采油树输出管道处设置取样阀门进行取样。

由于高含硫地区油井生产中,常常伴生有高浓度硫化氢气体,在取样过程中硫化氢气体会外溢出至大气中,会对人员及环境造成损害。



技术实现要素:

本实用新型提供一种气液分离装置及取样系统,以解决上述现有技术在取样过程中硫化氢气体会外溢出至大气中,会对人员及环境造成损害的问题。

第一方面,本实用新型提供一种气液分离装置,包括:

内管、外管和壳体;

其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;

所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成第二腔体和第三腔体;

所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述第二腔体连通;

所述外管的内腔中设有旋流片;

所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;

所述外管的顶部设有排气阀;

所述壳体位于所述第三腔体处设有排气孔。

本实用新型提供的气液分离装置及取样系统,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

在第一方面的一种可能的实现方式中,所述排气孔设置在所述壳体的顶部。

在上述具体实施方式中,通过将排气孔设置在壳体的顶部,便于气体的排出。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述旋流片上设有开孔。

在上述具体实施方式中,在旋流片上设有开孔,便于气体从外管的排气阀排出。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述开孔均匀设置在所述旋流片上。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述排气阀为排气单流阀。

在上述具体实施方式中,由于排气阀为排气单流阀,因此气体只能从外管进入内管和壳体之间的腔体内,而不能从内管和壳体之间的腔体进入外管内。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述排气孔连接外接排气管。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述内管的顶部设有一第二开口。

在上述具体实施方式中,内管的顶部设有一第二开口,用于与采油树的输出管道连接。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,所述外管为环形中空结构。

第二方面,本实用新型提供一种取样系统,包括:

如第一方面中任一项所述的气液分离装置;

其中,所述气液分离装置的壳体的底部的开口与管道连接,所述管道上设有取样口;

所述气液分离装置的内管的顶部与采油树连接。

在第二方面的一种可能的实现方式中,所述取样口连接有取样管道;所述取样管道上设有取样阀门。

本实用新型提供的取样系统,气液分离装置,气液分离装置的壳体的开口与管道连接,所述管道上设有取样口;所述气液分离装置的内管的顶部与采油树连接,其中气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本实用新型提供的气液分离装置一实施例的结构示意图;

图2是本实用新型提供的取样系统一实施例的结构示意图;

图3是本实用新型提供的气液分离装置另一实施例的结构示意图;

图4是本实用新型提供的气液分离装置一实施例的液体流向示意图。

附图标记说明:

1、内管;

11、底壁;

12、侧壁;

13、第一开口;

2、外管;

21、排气阀;

3、壳体;

31、开口;

4、第一腔体;

5、旋流片;

6、排气孔;

7、放空气管;

8、取样口;

9、取样阀门;

10、自由气体。

通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的设备的例子。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“外周”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型的说明书中通篇提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方法结合在一个或多个实施例中。

现有技术中,油田都是采用传统的油井取样方法,即通过在采油树输出管道处设置取样阀门进行取样。

由于高含硫地区油井生产中,常常伴生有高浓度硫化氢气体,在取样过程中硫化氢气体会外溢出至大气中,会对人员及环境造成损害。

因此,本实用新型实施例的气液分离装置,旨在解决上述在取样过程中硫化氢气体会外溢出至大气中,会对人员及环境造成损害的问题。

图1是本实用新型提供的气液分离装置一实施例的结构示意图。图2是本实用新型提供的取样系统一实施例的结构示意图。如图1所示,本实施例提供的气液分离装置,包括:

内管1、外管2和壳体3;

其中,所述内管1包括底壁11和围设在所述底壁11的边缘的侧壁12;所述内管1套设在所述壳体3中,所述内管1的侧壁12和所述壳体3之间形成密封的第一腔体4;

所述第一腔体4内设有所述外管2;所述第一腔体4通过所述外管2分离形成两个腔体,第二腔体和第三腔体;

所述内管1的外壁在靠近所述底壁11的位置处设有第一开口13;所述内管1的腔体与所述第二腔体连通;

所述外管2的内腔中设有旋流片5;

所述壳体3的底部设有开口31;所述外管2的腔体与所述壳体3的底部的开口31连通;

所述外管2的顶部设有排气阀21;

所述壳体位于所述第三腔体处设有排气孔。

具体的,如图2所示,在不需要取样时,可以打开右侧的阀门,从采油树中流出的液体可以直接流入右侧的管道中,至地面其他流程进行处理。在需要取样时,可以打开左侧的阀门,从采油树中流出的液体可以直接流入气液分离装置中,从气液分离装置分离后流出的液体在图中的取样阀门处进行取样。

如图1所示,所述内管1包括底壁11和围设在所述底壁11的边缘的侧壁12;所述内管1套设在所述壳体3中,所述内管1的侧壁12和所述壳体3之间形成密封的第一腔体4;

所述第一腔体4内设有所述外管2;所述第一腔体4通过所述外管2分离形成两个腔体;

所述内管1的外壁在靠近所述底壁11的位置处设有第一开口13;所述内管1的腔体与所述外管2的腔体通过第一开口13连通;

所述外管2的内腔中设有旋流片5;

所述壳体3的底部设有开口31;所述外管2的腔体与所述壳体3的底部的开口31连通,在与第一开口相对的一侧;所述壳体3的底部的开口31与管道连接,用于将气液分离后的液体输出,如图2所示,通过取样口的取样阀门流出。

所述外管2的顶部设有排气阀21;所述壳体3位于所述第三腔体处设有排气孔6。

如图4所示,从采油树流入气液分离装置的液体按照图4中箭头的方向从内管1流向外管2,外管外圈设计有旋流片5,液体通过旋流片5旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体10上移经过排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔6排出,如图2所示,气液分离装置可以外接放空气管7,通过放空气管7至放空流程。

在一些实施例中,自由气体例如为硫化氢气体。

在一些实施例中,可以通过燃烧的方式消除硫化氢气体。

如图4所示,分离后的液体进入外管内圈,从壳体的底部的开口处流入管道中,从取样口8处的取样阀门9处流出,从而可以实现取样过程。

图4中箭头所指的流动通道形成了一个低压湍流,使得自由气体从液体中解析出来。解析出来的自由气体上移经过排气阀进入外部的排气管至放空流程。

本实施例提供的气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

图3是本实用新型提供的气液分离装置另一实施例的结构示意图。在上述实施例的基础上,可选的,如图3所示,为了便于气体的排出,所述壳体的顶部设有排气孔。

具体的,在本实施例中,排气孔可以设置在壳体的顶部,便于气体的排出。

可选的,所述排气孔连接外接排气管。

排气孔可以连接外接排气管,即放空气管7,通过放空气管7至放空流程,例如可以通过燃烧的方式消除硫化氢气体,使得减少对人员及环境的危害。

本实施例提供的气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,具体是壳体的顶部设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

在上述实施例的基础上,可选的,所述旋流片上设有开孔。

具体的,在旋流片上设有开孔,便于在气液分离的过程中,气体通过开孔上移,进而通过排气阀从外管排出,进而通过壳体的排气孔排出,进而可以通过放空气管7至放空流程,例如可以通过燃烧的方式消除硫化氢气体,使得减少对人员及环境的危害。

可选的,所述开孔均匀设置在所述旋流片上。

需要说明的是,在其他实施例中,所述开孔也可以不均匀设置,例如靠近所述内管的方向上设置的数量多一些,远离所述内管的方向上设置的数量少一些,本实施例对此并不限定。

本实施例提供的气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,在旋流片上设有开孔,便于在气液分离的过程中,气体通过开孔上移,经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

在上述实施例的基础上,可选的,所述排气阀为排气单流阀。

具体的,单流阀就是只能够从单一个方向流进来从另一个方向出去。排气阀的数量可以是多个。

本实施例中,气体只能从外管进入内管和壳体之间的腔体内,而不能从内管和壳体之间的腔体进入外管内。

在上述实施例的基础上,可选的,所述内管1的顶部设有一第二开口。

具体的,内管的顶部设有一第二开口,用于与采油树的输出管道连接,使得液体从采油树进入气液分离装置的内管中,通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

在上述实施例的基础上,可选的,所述外管2为环形中空结构。

具体的,所述外管2为环形中空结构。外管2外圈设计有旋流片5,液体通过旋流片5旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体10上移经过排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔6排出,如图2所示,气液分离装置可以外接放空气管7,通过放空气管7至放空流程,可以进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

本实施例提供的气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

本实用新型实施例还提供一种取样系统,包括:

如图1所示实施例中任一项所述的气液分离装置;

其中,如图3所示,所述气液分离装置的壳体的开口与管道连接,所述管道上设有取样口8;

所述气液分离装置的内管的顶部与采油树连接。

在上述实施例的基础上,可选的,所述取样口连接有取样管道;所述取样管道上设有取样阀门9。

具体的,如图2所示,在不需要取样时,可以打开右侧的阀门,从采油树中流出的液体可以直接流入右侧的管道中,至地面其他流程进行处理。在需要取样时,可以打开左侧的阀门,从采油树中流出的液体可以直接流入气液分离装置中,从气液分离装置分离后流出的液体在图中的取样阀门处进行取样。

如图1所示,所述内管1包括底壁11和围设在所述底壁11的边缘的侧壁12;所述内管1套设在所述壳体3中,所述内管1的侧壁12和所述壳体3之间形成密封的第一腔体4;

所述第一腔体4内设有所述外管2;所述第一腔体4通过所述外管2分离形成两个腔体;

所述内管1的外壁在靠近所述底壁11的位置处设有第一开口13;所述内管1的腔体与所述外管2的腔体通过第一开口13连通;

所述外管2的内腔中设有旋流片5;

所述壳体3的底部设有开口31;所述外管2的腔体与所述壳体3的底部的开口31连通;所述壳体3的底部的开口31与管道连接,用于将气液分离后的液体输出,如图2所示,通过取样口的取样阀门流出。

所述外管2的顶部设有排气阀21;所述壳体3位于所述第三腔体处设有排气孔6。

如图4所示,从采油树流入气液分离装置的液体按照图4中箭头的方向从内管1流向外管2,外管外圈设计有旋流片5,液体通过旋流片5旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体10上移经过排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔6排出,如图2所示,气液分离装置可以外接放空气管7,通过放空气管7至放空流程。

在一些实施例中,自由气体例如为硫化氢气体。

在一些实施例中,可以通过燃烧的方式消除硫化氢气体。

如图4所示,分离后的液体进入外管内圈,从壳体的底部的开口处流入管道中,从取样口8处的取样阀门9处流出,从而可以实现取样过程。

图4中箭头所指的流动通道形成了一个低压湍流,使得自由气体从液体中解析出来。解析出来的自由气体上移经过排气阀进入外部的排气管至放空流程。

本实施例提供的取样系统中包括的气液分离装置,包括:内管、外管和壳体;其中,所述内管包括底壁和围设在所述底壁的边缘的侧壁;所述内管套设在所述壳体中,所述内管的侧壁和所述壳体之间形成密封的第一腔体;所述第一腔体内设有所述外管;所述第一腔体通过所述外管分离形成两个腔体;所述内管的外壁在靠近所述底壁的位置处设有第一开口;所述内管的腔体与所述外管的腔体连通;所述外管的内腔中设有旋流片;所述壳体的底部设有开口;所述外管的腔体与所述壳体的底部的开口连通;所述外管的顶部设有排气阀,所述壳体上设有排气孔,进入气液分离装置的液体通过内管进入外管,通过外管内的旋流片旋转上移,通过离心力分离部分气液,解析出来的自由气体上移经过外管的排气阀排出,进一步可以通过壳体上的排气孔排出,通过外接排气管进行燃烧,从而消除硫化氢气体,避免对人员及环境造成损害。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本公开的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

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