[发明专利]倾斜管式水下预脱水脱气分离装置

摘要

本发明提供了一种倾斜管式水下预脱水脱气分离装置，应用于含气井流水下直接预脱水脱气。该水下分离装置将原油立式和卧式在线分离技术有机结合，并依据倾斜式布置和管式构造，实现油气水高效预分离及快速预脱水脱气；分流管采用窄缝式圆管和碰撞式半球形板完成气液的初步分离，波纹板组通过一组沿垂直方向等间距叠放的波纹板完成二次气液分离，并彻底分离出油井产液中的伴生气；气液分离管实施波纹板倾斜管式油水预分离处理，脱除油井产液中的大部分水相；排气平衡器依据捕液体和滤液体的两级滤气加上平衡管的涤气作用而彻底脱除伴生气中的小液滴，排水管及时排出含油率低的生产水，而冲砂管用来定期冲洗气液分离管底部沉积的砂粒等杂物。

主权项

1.一种倾斜管式水下预脱水脱气分离装置，将原油立式和卧式在线分离技术有机结合，实现水下管汇在线安装和运行，并依据倾斜式布置和柱形管式分离器的构造，完成水下油气水高效预分离和油井产液水下快速脱水脱气处理，该预脱水脱气分离装置的分流管、气液分离管及其内的波纹板组均倾斜布置，气液分离管的轴线与水平面之间的夹角为15°～25°，排气平衡器沿垂直方向朝上布置，而排水管则沿垂直方向朝下布置，其特征在于：一分流管；所述分流管的轴线与气液分离管的轴线重合，它采用窄缝式圆管和碰撞式半球形板相结合的构造来改变水下油井产液的流向和流速；分流管由入口管、窄缝管体和碰撞球板三部分组成，其中入口管水平布置，窄缝管体右侧的管体上设计有沿圆周方向均匀布置的多条窄缝，窄缝顺着窄缝管体的轴向布置并延伸至窄缝管体的右侧端，窄缝的横截面呈外宽内窄的等腰梯形状，分流管的碰撞球板采用半球形板，且其球形板面的球心位于窄缝管体的轴线上；一波纹板组；所述波纹板组的左端紧邻气液分离管的缓冲区，它包含一组沿垂直方向等间距叠放的波纹板，从而形成气液混合物流动的通道，波纹板由折板倾斜对称布置而成，波纹板间距小于折板波高，波纹板上相邻折板间的夹角为110°～130°，波纹板组使气液混合物不断反复折流运动，流动路径大幅增长，气液碰撞和接触面增加；一气液分离管；所述气液分离管内实施波纹板倾斜管式油水预分离处理，它包括大主管、堰板、出气管、出油管和出砂管，气液分离管采用整体式柱形厚壁管构造，大主管的左侧下部沿垂直方向布置有半圆形的堰板，堰板左端的区域分隔出缓冲区，波纹板组内部及其左端和上端的区域分隔出气液分离区，而波纹板组右端和下端的区域为油水沉降区，生产水区则位于气液分离管的底部；大主管左侧和波纹板组顶部的内腔壁上设置出气管，大主管中部的内腔壁上设置出油管，且大主管的右侧端设置出砂管；一排水管；所述排水管的出水管由直管段和弯管段通过法兰连接而成，出水管内容纳有防涡体，排水管的防涡体包含防涡叶轮和防涡杆，防涡叶轮通过焊接内接于防涡杆上并通过过盈配合而外衬于出水管的管壁，防涡叶片的上部采用螺旋式叶片，其轮廓线为一条螺旋线，同时防涡叶片的下部采用直板式叶片；一冲砂管；所述冲砂管包括进淡水管、冲砂体和喷嘴，进淡水管的轴线与排水管的轴线重合，且冲砂体的轴线与气液分离管的轴线重合，同时冲砂体的管壁上沿轴向设置等间距分层排列的喷嘴，喷嘴的内腔壁采用锥面和柱面相结合的结构，将高压水二次增压后喷出；一排气平衡器；所述排气平衡器依据捕液体和滤液体的两级滤气加上平衡管的涤气作用而彻底脱除二次气液分离后伴生气中的小液滴，它包括捕液体、喷射管、平衡管和滤液体，捕液体的汇液筒采用双锥筒构造，曲流板通过焊接而固定于汇液筒的上部倒锥筒内，形成一组等间距均匀排列且流道曲折的捕液组件，每件曲流板的外形类似波纹板，曲流板由曲板倾斜对称布置而成，相邻曲板间的夹角为90°～100°，且相邻曲板交汇处设置上下两个折流槽；喷射管将捕液后的伴生气导入平衡管，其垫板中央的内腔壁钻有圆锥面，该圆锥面将伴生气引流至基管内，而后经基管上部管壁的各射嘴喷出，射嘴内腔壁的入口处采用柱面而其出口处则为锥面；平衡管采用柱形长管体并与喷射管同轴心布置，其集液管的管腔上方为伴生气流而其管腔下方则为伴生气洗涤后的凝析液流；滤液体内伴生气流所携带的细颗粒液滴被捕集并聚结，滤液卡箍外衬于平衡管内，滤液卡箍的下锥面和上柱面结合面处形成台肩而定位丝网柱，丝网柱由蒙乃尔合金丝折叠而成。