[發明專利]一種旋流式氣油水分離器

有效

• 申請號: 200910153135.0
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101664720A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 王守波
• 申請（專利權）人: 寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00;B01D17/038;B01D45/16
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 徐雪波

技術領域

本發明涉及一種用于流體分離的氣油水分離器，特別是指一種通過高速旋轉氣油水混合物而分離氣相物、油相物和液相物的旋流式氣油水分離器。

背景技術

目前在油田地面集輸系統中，主要運用各種氣液分離器，將油井采出的油氣水混合物中的天然氣和油進行分離，繼而實現液計量或生產計量。普通的氣液分離器由一組氣體分離傘、一個液體分離傘、一個初級分離頭等簡單構件組成，其氣、液僅依靠重力進行分離，這種氣液分離器的分離效率低、速度慢，氣相物和液相物的分離效果不理想，而且分離器結構體積也較大，使用這種分離器處理稠油和泡沫原油，液體在分離器內的停留時間長，氣液分離不徹底，造成原油和氣體的計量誤差也較大。因此，一些通過高速旋轉氣液混合物而依靠離心力分離氣相物和液相物的氣液分離器被發明出來，由于這種旋流式氣液分離器的體積小、分離速度快、效果好，而具有較好的發展潛力，如專利號為ZL200720108504.0(公開號為CN201055811Y)的中國實用新型專利《一種旋流式氣液分離器》，就公開了這么一種氣液分離器。它包括有柱狀筒體，該柱狀筒體側壁的上部、中部、下部分別設置有與柱狀筒體相連通的出氣管、原油輸入管、出液管，其中，原油輸入管相對柱狀筒體傾斜向下，并與柱狀筒體的側壁相切。該氣液分離器通過傾斜向下的原油輸入管使氣液混合物能在柱狀筒體內形成旋流，繼而使氣體與液體分離開來，實現氣液分離。實際運用中，液體為油水混合物，如此，原油中的氣體雖然得到分離，但油與水之間仍不能得到分離，需要進一步改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀而提供一種能實現氣、油、水三相分離的旋流式氣油水分離器，其工作高效、穩定，分離效果較為理想。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該旋流式氣油水分離器，包括柱狀筒體，該柱狀筒體的頂部、中部、下部的筒壁上分別設置有與柱狀筒體內部相連通的出氣管、流體輸入管、出水管，其中，所述流體輸入管與柱狀筒體的側壁相切，其特征在于：所述柱狀筒體側壁的上部還設置有一出油管，該出油管位于所述流體輸入管的上方；

所述柱狀筒體內位于出油管與流體輸入管之間還設置有一隔板，該隔板將柱狀筒體內腔隔成位于隔板上方的集油區和位于隔板下方的分離區，隔板中央設置有一連通隔板上下集油區和分離區的導油管，該導油管的底端位于所述流體輸入管的底部之下；

并且，所述柱狀筒體內位于導油管下方還設置有一漏斗型分離筒，漏斗型分離筒的頂部為大口、底部為小口。

工作時，氣油水混合物帶一定壓力從流體輸入管切向地進入到柱狀筒體內，并產生旋轉，隨后直接進入到漏斗型分離筒內；由于漏斗型分離筒的頂部開口大，底部開口小，在流速穩定的情況下，漏斗型分離筒下部分的流速比上部分的流速來的大，因而越到漏斗型分離筒的下部分，混合物所受的離心力就越大；另外，根據物體在高速旋轉時產生的離心力，所有質點在離心場內都將受到比其自身重量大許多倍的離心力作用，離心力大小與質點本身的重力成正比，由于氣相物密度小于液相物的密度，油相物的密度小于水相物的密度，氣相物所受到的離心力比液相物小很多，而油相物受到的離心力比水相物又小，加之氣、油、水分別具有不同的密度而使得每個相物重力不同，氣浮于油面之上，而油浮于水面之上，在重力、離心力、浮力的聯合作用下，水相物會被甩到漏斗型分離筒的內邊沿，而氣相物會匯集在漏斗型分離筒的頂部中央，油相物也被擠壓到漏斗型分離筒的上部分中央，氣相物的密度比油相物小而直接通過導油管而上升到出氣管，并最終從出氣管溢出，而油相物聚集后逐步增高，繼而漫過正對漏斗型分離筒中央的導油管而向出油管輸出，而水相物在漏斗型分離筒旋流的同時，向下流動，最后從漏斗型分離筒的小口流入柱狀筒體底部，并從出水管輸出，最終實現氣相、油相、水相的各自分離。

為便于漏斗型分離筒在柱狀筒體內的固定，所述漏斗型分離筒之外可以設置有一多孔板，多孔板具有一供漏斗型分離筒插設的中央通孔，且該多孔板與柱狀筒體內壁相連。這樣，漏斗型分離筒頂部大而底部小，就可以通過中央開孔的多孔板固定在柱狀筒體內，而多孔板以設置在離漏斗型分離筒底部是整個高度的1/4處為佳。

為確保最終輸出的水相物的質量，所述出水管的位置可以是位于漏斗型分離筒底部的上方，保證了水相物能沉淀一段時間。