[发明专利]一种井下脱气除油旋流分离装置

说明书

一种井下脱气除油旋流分离装置。主要为了解决由于存在伴生气而使井下油水分离的效果受到制约的问题。其特征在于：本种旋流分离装置采用双切向入口，以保证待处理液在经过一级脱气分离时所需的切向及径向压力，同时一级脱气分离结构与除油分离结构由筒体隔开，并通过在适当位置开孔的形式使两级分离相互连通；脱气后的处理液经增压部件增压加速以保证分离高效进行；油水分离结构采用二级增压、二级分离的方式，从而提高油水分离精度。本装置可提高井下油水分离的效率，增强井下油水分离系统的可行性及适用性。

技术领域：

本发明涉及一种应用于石油、化工等领域中的分离装置，具体的说，是一种应用于对油田采出液进行分离及污水进行处理的分离装置。

背景技术：

随着油田的不断开发，很多陆上油田开发进入中后期，油井含水率越来越高，很多油井含水率大于95％，因此产出水如何处理是很多油田不得不面临的棘手问题，随着研究的深入，目前已基本形成了一整套以旋流设备为主要分离部分的井下油水分离及同井回注技术方案，用于油水分离的旋流分离器在井下环境中表现出很好的分离效果。但是，由于伴生气的影响使分离效果受到制约。伴生气进入旋流器后会造成几方面影响：一方面是气相的存在造成分离不稳定，它增加了相间混合和湍流程度，两相流动过程中液滴和气泡的碰撞、团聚和扩散机理更加复杂，这就造成了气-液旋流分离的研究远滞后于其他分离。气液比增大后，多数气体分离后由溢流管排出，部分未来得及分离的气体随液体由底流排出，所以气液比增大后也增加了分离的难度。气相的存在也会占据溢流出油口的空间，最终影响到旋流器的分离效果；另一方面含气会对与旋流分离器配接的工艺管柱上的其他元件造成影响，最终相互影响，进一步恶化分离效果。

发明内容：

为了解决现行井下油水分离过程中所适用的油水分离设备，在含气条件下分离效果差分离效率低，且无法实现含气条件下油水两相间的高效分离等问题，本发明通过国家863课题：井下油水分离及同井回注技术与装备资金的支持，提供出一种井下脱气除油旋流分离装置，该种井下脱气除油旋流分离装置，可于井下实现高效脱气除油，能够增强分离设备对含气条件的适用性，对增强井下油水分离及同井回注系统的适用性并使其长期高效运行具有重大意义。

本发明的技术方案是：该种井下脱气除油旋流分离装置，由密封外筒、导流筒体、气液隔离管、上定位封板、变截面入口盘、入口腔体、变径分离管、锥形分离管、增压导管、螺旋增压装置以及下定位封板构成，其中：

气液隔离管的尾端开有隔离管定位螺纹；变径分离管由直管段和锥管段两段连接后构成；其中，所述直管段的内径大于所述锥管段小径端的内径，在锥管段小径端开有密封螺纹；在变径分离管直管段的上半部分开有若干排气孔；在变径分离管锥管段的尾端开有分离管紧固螺纹，用来与锥形分离管的首端进行螺纹连接；

锥形分离管的首尾两端分别开有用于与变径分离管连接的内螺纹和用于与导流筒体连接的导流筒体安装螺纹；

导流筒体的下部开有若干导流孔；增压导管的内部中空，于顶端设有轻质相溢流口，在外壁上固定有螺旋加速流道，在底部直管段的上部开有轻质相引流口，在所述轻质相引流口的下方，依次开有增压装置定位螺纹和下定位封板安装螺纹；

螺旋增压装置由一级螺旋增压流道和导流锥体连接后构成；导流锥体的尾端开有增压装置安装螺纹；

下定位封板的中央开有供增压导管的底部直管段插入的孔；

上定位封板与变截面入口盘及入口腔体组合后共同构成井下脱气除油旋流分离装置的双切向入口单元；其中变截面入口盘7上开有一对变截面入口，以实现由所述变截面入口进入的液体经此形成切向速度；上定位封板上开有带内螺纹的中心定位孔，用来安装固定变径分离管；变径分离管上开有分离管定位螺纹，通过分离管定位螺纹与中心定位孔连接；气液隔离管穿过中心定位孔插入所述变径分离管的直管段，通过隔离管定位螺纹与密封螺纹相连接后实现与所述变径分离管的套接；气液隔离管与中心定位孔之间留有环形间隙，此环形间隙为气相出口；气液隔离管的开口为重质液相出口；