[发明专利]一种基于涡流管效应的气田井口节流降压装置及方法

权利要求书

1.一种基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，包括集成柜、与集成柜入口端连接的进气管线、与集成柜出口端连接的集液管线及集气管线；其特征在于：

还包括涡流管，所述涡流管包括涡流室（3）及分别位于涡流室（3）两端且与涡流室（3）连通的冷端管及热端管；所述冷端管及热端管的出口端均连接有扩张管，分别为冷端扩张管（5）及热端扩张管（4）；涡流室（3）的入口端连接有一变径管（1）；冷端管与涡流管的连接处环绕设有一与冷端管连通的管壳换热器（2）；热端扩张管（4）还通过伴热管线与管壳换热器（2）连接；

所述集成柜内部设有一次节流降压装置，所述一次节流降压装置包括并联设置的若干涡流管；进气管线分别通过变径管（1）与涡流管的入口端连接，且沿进气管线的进气方向上变径管（1）的直径呈缩小趋势；

还包括位于集成柜外部的的一次汇合系统，所述一次汇合系统包括依次连接的第一换热器（6）、第一稳压器（7）及第一气液分离器（8）；热端扩张管（4）均连接至第一稳压器（7），冷端扩张管（5）均连接至第一换热器（6）；所述第一气液分离器（8）的出气端与集气管线连接，出液端与集液管线连接。

2.根据权利要求1所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，其特征在于：还包括位于集成柜内的二次节流降压装置及位于集成柜外部的后的二次汇合系统；所述二次节流降压装置包括有与一次节流降压装置中数目相同、结构相同的涡流管；二次汇合系统包括依次连接的第二换热器（9）、第二稳压器（10）及第二气液分离器（11）；其中，第一气液分离器（8）的出气端通过变径管（1）与二次节流降压装置中的涡流管的入口端连接；同样地，在二次节流降压装置中，热端扩张管（4）均连接至第二稳压器（10），冷端扩张管（5）均连接至第二换热器（9）；所述第二气液分离器（11）的出气端与集气管线连接，第一气液分离器（8）的出液端及第二气液分离器（11）的出液端均与集液管线连接。

3.根据权利要求2所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，其特征在于：还包括第三气液分离器，所述第三气液分离器（12）的出气端与进气管线连接，出液端与集液管线连接。

4.根据权利要求3所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，其特征在于：所述一次节流降压装置及二次节流降压装置中的涡流管均为4个。

5.根据权利要求4所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，其特征在于：所述进气管线上还设有安全阀（16）。

6.根据权利要求5所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，其特征在于：热端扩张管（4）至管壳换热器（2）、第一稳压器（7）及第二稳压器（10）的连接管线均设有保温层。

7.一种基于涡流管效应的气田井口节流降压方法，其特征在于：使用如上权利要求6所述基于涡流管效应的气田井口节流降压装置，该步骤如下：

来自井口的天然气进入第三气液分离器（12），气相经进气管线进入集气柜中的一次节流降压装置进行一次节流降压：在涡流管中进行冷热分离，析出游离水，游离水随高温气体经由热端扩张管（4）通过热端总管（15）引出至第一稳压器（7）中，另一部分高温气体通过伴热管线输送至管壳换热器（2）给冷端管进行伴热，在冷端管中与低温气体混合，混合后经冷端总管（14）连接至第一换热器（6）中，在第一稳压器（7）中冷热流混合，进行复温，复温后的气流进入第一气液分离器（8），游离水进入集液管线；脱除游离水后的气流再次进入至集成柜内经由二次节流降压装置进行二次节流降压；

二次节流降压中，游离水进入集液管线，脱除游离水后的气流进入集气管线。

8.根据权利要求7所述基于涡流管效应的气田井口节流降压方法，其特征在于：所述冷热分离的冷流比为1:2。