一種三相分離測試裝置的制造方法
【專利摘要】一種三相分離測試裝置，包括罐體，所述罐體內部設置有油水分離沉降室，所述流體入口處設置有第一迷宮式整流器；所述迷宮式整流器有多個波紋板重疊組成，相鄰波紋板的波峰與波谷交錯分布，相鄰波紋板之間間距不大于15毫米所述多個波紋板下方及四周設置有隔柵；所述迷宮式整流器下方的罐體上設置有第一排污口；所述三相分離測試裝置還包括測量氣體出口流量的氣體測量裝置、測量第一液相出口和第二液相出口的流量測量裝置。本發明采用迷宮式整流器使油氣流動平穩，消除紊流，并且利用微渦流的原理，加速油氣、油水、油砂的分離，同時起到除砂的雙重效果，提高了分離效率。
【專利說明】
一種三相分離測試裝置
技術領域
[0001]本發明屬于機械領域，涉及一種氣液分離設備，具體涉及一種三相分離測試裝置。
【背景技術】
[0002]油氣水三相分離器是油田開發生產過程中最常用的設備之一。油田油水井中安裝于栗下的一種“固、液、氣”三相分離裝置。
[0003]三相分離器一般分臥式和立式兩種，其中臥式分離器的工作原理為:氣液混合流體經氣液進口進入分離器進行基本相分離，氣體進入氣體通道并經過整流器和重力沉降，分離出液滴;液體進入液體空間分離出氣泡后油向上流動、水向下流動得以分離，氣體在離開分離器之前經捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經過溢流隔板進入油槽并從出油口流出，水經溢流檔板進入水槽并從排水口流出。一般三相分離器均會安裝氣液流量測量裝置以監控三相分離器的工作狀態。
[0004]傳統的臥式三相分離測試裝置內部在氣水分離時，液流分離后容易產生渦流及發生紊亂，破壞固體沉降過程及氣體分離，容易產生大量氣泡和混濁液體，影響分離效果。
【發明內容】
[0005]為克服傳統三相分離測試裝置氣水分離時，液流分離后容易產生渦流及發生紊亂，破壞固體沉降過程及氣體分離，容易產生大量氣泡和混濁液體，影響分離效果的技術缺陷，本發明公開了一種三相分離測試裝置。
[0006]本發明所述一種三相分離測試裝置，包括罐體，所述罐體上設置有氣體進口、流體入口、排污口、氣體出口、第一液相出口和第二液相出口，所述罐體內部設置有油水分離沉降室，所述流體入口處設置有第一迷宮式整流器；
所述迷宮式整流器有多個波紋板重疊組成，相鄰波紋板的波峰與波谷交錯分布，相鄰波紋板之間間距不大于15毫米，所述多個波紋板下方及四周設置有隔柵;所述迷宮式整流器下方的罐體上設置有第一排污口；
所述三相分離測試裝置還包括測量氣體出口流量的氣體測量裝置、測量第一液相出口和第二液相出口流量的流量測量裝置。
[0007]優選的，所述油水分離沉降室的出口處還設置有第二迷宮式整流器，所述第二迷宮式整流器下方的罐體上設置有第二排污口。
[0008]優選的，所述流體入口為包含至少一個直角彎折的彎管。
[0009]優選的，所述罐體中部側面設置有人員入口。
[0010]優選的，所述罐體上設置有安全閥和爆破片。
[0011]優選的，所述油水分離沉降室的入口和出口處分別設置有消泡器。
[0012]優選的，所述氣體測量裝置為DANIEL孔板流量計。
[0013]優選的，所述流量測量裝置為NUFLO渦輪流量計。
[0014]優選的，所述氣體出口及油水分離沉降室出口設置有除霧器。
[0015]進一步的，所述除霧器為翅片式除霧器，所述翅片式除霧器的翅片為金屬波紋板。
[0016]采用本發明所述的三相分離測試裝置，采用迷宮式整流器使油氣流動平穩，消除紊流，并且利用微渦流的原理，加速油氣、油水、油砂的分離，同時起到除砂的雙重效果，提高了分離效率。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述三相分離測試裝置的一種【具體實施方式】結構示意圖；
圖2為本發明所述迷宮式整流器的一種【具體實施方式】結構示意圖；
圖中附圖標記名稱為1-第一液相出口、2-第二液相出口、3_氣體出口、4-除霧器、5-消泡器、6-人員入口、7-爆破片、8-安全閥、9-氣體進口、I O-排污口、11 -波紋板、12-隔柵。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0019]本發明所述三相分離測試裝置，包括罐體，所述罐體上設置有氣體進口9、流體入口、排污口、氣體出口 3、第一液相出口 I和第二液相出口 2，所述罐體內部設置有油水分離沉降室，所述流體入口處設置有第一迷宮式整流器；
所述迷宮式整流器有多個波紋板11重疊組成，相鄰波紋板的波峰與波谷交錯分布，相鄰波紋板之間間距不大于15毫米，所述多個波紋板下方及四周設置有隔柵12;所述迷宮式整流器下方的罐體上設置有第一排污口；
所述三相分離測試裝置還包括測量氣體出口流量的氣體測量裝置、測量第一液相出口和第二液相出口的流量測量裝置。
[0020]氣體及固液混合的流體分別從氣體進口和流體入口進入，經過第一迷宮式整流器整流后進入油水分離沉降室，
具體在本發明的【具體實施方式】中，罐體內設置有堰板，堰板將罐體前半部分分成油室和油水分離沉降室，流體入口優選為包含至少一個直角彎折的彎管，流體首先經彎管進行初步分離后進入油水分離沉降室，在重力的作用下，密度最大的水沉降在底部，水層上方為密度較小的油層，油層上部的空間為氣體。
[0021]本發明中，利用迷宮式整流器結構在三相分離器內進行整流，將迷宮式整流器安裝在流體入口處，流體進入迷宮式整流器時，由于流道變窄，產生加速，在通過整流器的波紋板之后，由于流道變得開闊，在隔柵中產生渦流運動，渦流的產生加速了油氣、油水及油砂的分離。流體中的砂礫固體物質由于離心力的作用，向迷宮式整流器隔柵邊緣移動，并且沿隔柵下降到底部，從而將砂礫等固體物質從進入的流體中分離出來。
[0022]采用迷宮式整流器可以使油氣流動平穩，消除紊流，并且利用微渦流的原理，加速油氣、油水、油砂的分離，同時起到除砂的雙重效果，保證后續的填料能夠正常工作。迷宮式整流器的波紋板可以選擇不銹鋼材質，具有耐腐蝕，耐沖刷等特點，能長時間的保持氣液分離的穩定。由于迷宮式整流器提高了固體沉降效率，因此在迷宮式整流器下方通常會設置一個排污口以排出流體中沉降的固體。
[0023]在所述油水分離沉降室的出口處還可以設置第二迷宮式整流器，可以采用與第一迷宮式整流器相同或類似的結構，所述第二迷宮式整流器下方的罐體上設置有第二排污□ O
[0024]還可以在罐體中部側面設置人員入口6，供檢修清洗人員進出，采用側壁式人員入口設計，而并非像傳統的將人員入口設置在罐體后端;有利于后期在清洗設備時，能很快的洗凈設備底部的固體沉積物。
[0025]三相分離測試裝置還包括測量氣體出口流量的氣體測量裝置、測量第一液相出口和第二液相出口的流量測量裝置。其中氣體計量可以通過DANIEL高級孔板流量計進行，可以通過在BARTON三筆記錄儀上的記錄進行人工計算氣產量，也可以連接數據采集系統進行自動計算。液體計量使用NUFLO渦輪流量計，渦輪流量計的上部裝有流量顯示器，可直接讀出數據，還可以與數據采集系統相連，將流量數據傳給數據采集系統。
[0026]本發明所述三相分離測試裝置的壓力可以通過氣管線上的FISHER壓力控制系統(壓力控制器+壓力調節閥)進行調節，油位和油/水界面通過FISHER液位/界面控制系統(液位/界面控制器+液位/界面調節閥)進行調節。
[0027]為提高安全系數，本發明所述三相分離測試裝置優選使用安裝在罐體上的安全閥8和爆破片7兩種安全裝置，如出現異常高壓，首先開啟安全閥泄壓;在前者泄壓無效的情況下，爆破片破裂泄壓，從而起到雙重保護作用。所述油水分離沉降室的入口和出口處可以分別設置一個消泡器5，消除渦流中產生的氣泡，以利于后續除霧及沉降處理。
[0028]可以在氣體出口及油水分離沉降室出口設置除霧器4，以保證液滴在通過除霧器之后就能分離沉降下來。
[0029]除霧器主要利用碰撞、聚結的分離方法，把沉降分離中未能除去的氣中所含的較小油滴除去。除霧器優選由金屬波紋板組成。帶液氣體與金屬波紋片相撞時，氣體穿過時，氣體中所含液滴與金屬波紋片相撞，下流并聚集，形成較大液滴，克服液滴表面張力和上升氣體速度的限制而降落下來，從而實現除霧功能，消除氣體中的液相成分。
[0030]在圖1所示三相分離測試裝置的【具體實施方式】中，罐體還裝有氣體壓力，氣油界面和油水界面自動控制裝置，且配有完整的管匯系統，易于操作，包括旁通管線及油，氣，水互連管匯，所有管匯的進出口使用為由壬連接。所謂由壬連接又叫管接或者活接頭。是一種能方便安裝拆卸的常用管道連接件。
[0031]采用本發明所述的三相分離測試裝置，采用迷宮式整流器使油氣流動平穩，消除紊流，并且利用微渦流的原理，加速油氣、油水、油砂的分離，同時起到除砂的雙重效果，提高了分離效率。
[0032]前文所述的為本發明的各個優選實施例，各個優選實施例中的優選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優選實施方式為前提，各個優選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數僅是為了清楚表述發明人的發明驗證過程，并非用以限制本發明的專利保護范圍，本發明的專利保護范圍仍然以其權利要求書為準，凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種三相分離測試裝置，包括罐體，所述罐體上設置有氣體進口、流體入口、排污口、氣體出口、第一液相出口和第二液相出口，所述罐體內部設置有油水分離沉降室，其特征在于，所述流體入口處設置有第一迷宮式整流器； 所述迷宮式整流器有多個波紋板重疊組成，相鄰波紋板的波峰與波谷交錯分布，相鄰波紋板之間間距不大于15毫米，所述多個波紋板下方及四周設置有隔柵;所述迷宮式整流器下方的罐體上設置有第一排污口； 所述三相分離測試裝置還包括測量氣體出口流量的氣體測量裝置、測量第一液相出口和第二液相出口流量的流量測量裝置。2.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述油水分離沉降室的出口處還設置有第二迷宮式整流器，所述第二迷宮式整流器下方的罐體上設置有第二排污口。3.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述流體入口為包含至少一個直角彎折的彎管。4.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述罐體中部側面設置有人員入口。5.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述罐體上設置有安全閥和爆破片。6.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述油水分離沉降室的入口和出口處分別設置有消泡器。7.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述氣體測量裝置為DANIEL孔板流量計。8.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述流量測量裝置為NUFLO渦輪流量計。9.如權利要求1所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述氣體出口及油水分離沉降室出口設置有除霧器。10.如權利要求9所述的三相分離測試裝置，其特征在于，所述除霧器為翅片式除霧器，所述翅片式除霧器的翅片為金屬波紋板。
【文檔編號】G01F1/36GK105909230SQ201610361629
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】胡建渝, 馬偉強
【申請人】四川科華石油化工設備工程有限公司, 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術研究院