一種高壓氣液分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓氣液分離方法，屬于油氣田污水處理、地面測試、試氣作業(yè)領域。
【背景技術】
[0002]油氣田壓裂后放噴排液或地面測試后，壓裂返排液混合支撐劑、井底巖石碎肩以及天然氣或者其他氣體從井內沖出，井口噴出后約帶有35MPa的壓力，這種氣液固混合體，需要經過一步分離之后，才能進行壓裂返排液回收利用或者地面測試工作。目前的做法是混合體從井內噴出，直接放噴到排液池中進沉淀分離，待氣體量達到一定程度后收集點燃。這種做法需要時間長，且壓裂返排液易被污染，不利于重復利用。
[0003]現(xiàn)場情況使用分離裝置來除去砂等顆粒，避免對管匯造成磨損。目前所使用的分離裝置大致可分為沉降式、過濾式和旋流分離式。
[0004]沉降式一般運用于低壓狀況，尤其在高壓情況下是不適用的，裝置體積大、需要時間長。
[0005]過濾式目前應用較典型的是雙筒濾砂器，優(yōu)點是除砂效率高、適合高壓以及集裝較好，缺點是在于人工操作不安全，勞動強度大，而且由于不是自動排砂，在一個筒卸砂，另一個筒砂體裝滿時，不得不關井，停止作業(yè)。
[0006]離心旋流式裝置適合小型化、且分離作用時間短、也適于進行自動化控制，故是新裝置設計的選擇。

【發(fā)明內容】

[0007]為了克服現(xiàn)有氣液分離裝置中操作不安全、磨損管匯和勞動強度大的問題，本發(fā)明提供一種高壓氣液分離方法，氣流從井下無節(jié)流不降壓地流出，保持了井下地層大部分的狀態(tài)參數(shù)。通過旋流分離裝置，在裝置的上出口是相對純凈的氣流，依然保持同井口一致的壓力，這時由于它相對干凈，不會出現(xiàn)磨蝕情況。
[0008]本發(fā)明的技術方案為:
一種高壓氣液分離方法，
具體步驟如下
I)油氣井壓裂后從井口放噴返排混合液，返排混合液經入口通過管線均等進入五個分離作業(yè)筒；
2)分離作業(yè)筒進行氣液分離，分離出的氣體通過上出氣管線排出；分離后的砂、液向下沉淀，通過其中一個分離作業(yè)筒上設置的檢測液位的液位計，通過液位的變化來控制液位控制閥的打開與閉合，排放液體；
3)步驟3)中分離后的液體通過下出液管線進入儲液罐進行儲存。
[0009]所述分離作業(yè)筒內部下方設置有錐形內襯，錐形內襯與分離作業(yè)筒上部設置的分離筒入口之間設置有導流板，所述錐形內襯下方連接有集砂罐，分離作業(yè)筒上出氣口通過上直角彎頭與上出氣管線連接，分離作業(yè)筒下出液口通過下直角彎頭與下出液管線連接，分離作業(yè)筒的上出氣口設置有上開關閥，分離作業(yè)筒的下出液口上設置有下開關閥。
[0010]所述安裝有液位計的一個作業(yè)分離筒，其上部出氣口通過管線連接有第二電磁閥，該管線上還連接有氣體壓力計和氣體流量計；分離作業(yè)筒的下部出口連接有液位控制閥；還包括控制元件，所述控制元件接收液位計檢測到的信號，分析處理后控制液位控制閥的打開與閉合；控制元件接收氣體壓力計和氣體流量計發(fā)出的信號并進行分析處理，來控制第二電磁閥的打開與閉合。
[0011]所述步驟2)中分離后的砂、液通過分離作業(yè)筒內部設置的導流板和錐形內襯一起作用將砂、液拋出，砂、液向下沉淀，由于砂粒密度大，沉淀過程中將液擠出，液體又被帶前行，直至砂粒充滿分離作業(yè)筒內部下面的積砂罐。
[0012]步驟2)中，在分離作業(yè)筒上集砂罐14與錐形內襯15之間依次設置有A線、B線和C線，當液位計4檢測到的液位到達A線時，打開設置在下出液管線末端的液位控制閥，保持液位在A線波動，液位高于A線時，向右旋轉液位控制閥打開，液位低于A線時，向左旋轉液位控制閥。
[0013]所述分離作業(yè)筒上部出氣口與上出氣管線連通，下出液口與下出液管線連通，所述分離作業(yè)筒為五個，并列設置在上出氣管線和下出液管線之間，相鄰兩個分離作業(yè)筒通過鍛件彎頭連通，上出氣管線的末端與下出液管線的末端之間設置有液位控制閥，液位控制閥與下出液管線位于同一水平線上。
[0014]所述分離作業(yè)筒的入口通過2-7/8丨丨TBG內螺紋轉3丨丨1502由壬直接與井口相連。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
氣流從井下無節(jié)流不降壓地流出，保持了井下地層大部分的狀態(tài)參數(shù)。通過旋流分離裝置，在裝置的上出口是相對純凈的氣流，依然保持同井口一致的壓力，這時由于它相對干凈，不會出現(xiàn)磨蝕情況，五個分離作業(yè)筒同時工作，增加了作業(yè)效率，同時解決了不用關井實現(xiàn)氣液分離。
[0016]本發(fā)明的氣體去除率達到98%以上，承壓強度達到35MPa，出口壓力彡35MPa。
[0017]以下將結合附圖進行詳細的說明。
【附圖說明】
[0018]圖1為高壓氣液分離裝置結構示意圖。
[0019]圖2為分離作業(yè)筒結構示意圖。
[0020]圖3為液位控制系統(tǒng)原理圖。
[0021]附圖中，1、入口 ；2、分離作業(yè)筒；3、上出氣管線；301、下出液管線；4、液位計；5、上開關閥；6、液位控制閥；7、第一電磁閥；8、第二電磁閥；9、氣
體壓力計；10、氣體流量計；11、控制元件；12、下開關閥；13導流板；14、集砂罐；15、錐形內襯；16、上直角彎頭；1601、下直角彎頭；17分離筒入口。
【具體實施方式】
[0022]實施例1: 為了克服現(xiàn)有氣液分離裝置中操作不安全、磨損管匯和勞動強度大的問題，本發(fā)明提供了如圖1所示一種高壓氣液分離方法，氣流從井下無節(jié)流不降壓地流出，保持了井下地層大部分的狀態(tài)參數(shù)。通過旋流分離裝置，在裝置的上出口是相對純凈的氣流，依然保持同井口一致的壓力，這時由于它相對干凈，不會出現(xiàn)磨蝕情況。
[0023]一種高壓氣液分離方法，其特征在于:
具體步驟如下
1)油氣井壓裂后從井口放噴返排混合液，返排混合液經入口I通過管線均等進入五個分離作業(yè)筒2 ;
2)分離作業(yè)筒2進行氣液分離，分離出的氣體通過上出氣管線3排出；分離后的砂、液向下沉淀，通過其中一個分離作業(yè)筒2上設置的檢測液位的液位計4，通過液位的變化來控制液位控制閥6的打開與閉合，排放液體；
3)步驟2)中分離后的液體通過下出液管線301進入儲液罐進行儲存。
[0024]本實施例中所述的分離作業(yè)筒2為立式氣液分離器，其內部設置有導板13和錐形內襯15，保證進入的液體呈旋流式前進。分離作業(yè)筒2上下均設置有開關閥，分離作業(yè)筒2的上下出口均通過直角彎頭與管線連接，直角彎頭有效的防御液體直沖帶來的沖蝕。
[0025]所述分離作業(yè)筒2上部出氣口與上出氣管線3連通，下出液口與下出液管線301連通，所述分離作業(yè)筒2為五個，并列設置在上出氣管線3和下出液管線301之間，相鄰兩個分離作業(yè)筒2通過鍛件彎頭連通，上出氣管線3的末端與下出液管線301的末端之間設置有液位控制閥6，液位控制閥6與下出液管線301位于同一水平線上。
[0026]如圖2中所示，所述分離作業(yè)筒2內部下方設置有錐形內襯15，錐形內襯15與分離作業(yè)筒2上部設置的分離筒入口 17之間設置有導流板13，所述錐形內襯15下方連接有集砂罐14，分離作業(yè)筒2上出氣口通過上直角彎頭16與上出氣管線3連接，分離作業(yè)筒2下出液口通過下直角彎頭1601與下出液管線301連接，分離作業(yè)筒2的上出氣口設置有上開關閥5，分尚作業(yè)筒2的下出液口上設置有下開關閥12。
[0027]所述步驟I)中，分離作業(yè)筒2的上出氣口設置有上開關閥5，上出氣管線
3排除殘余的氣體通過打開上開關閥5排盡氣體。其中一個分離作業(yè)筒2上設置有檢測液位的液位計4。
[0028]所述步驟3)中還設置有出液直流通道，分離后的液體可直接通過出液直流通道排出液體。
[0029]所述高壓氣液分離方法，其裝置外觀尺寸:寬5 2300 mm,高5 2800 mm,長^ 6600 mm ;作業(yè)環(huán)境:含硫(<2000PPm)、耐酸性(適合PH值5-7)的油、氣、水；環(huán)境溫度范圍:-20°C?50°C ;工作溫度:0°C?60°C ;連接方式:出入口連接:2-7/8 " TBG內螺紋轉
3" 1502 由壬。
[0030]額定工作壓力:35MPa ;最大氣處理量:10X104m3/d ;最大液(含砂)處理量:1 m3/
mino
[0031]進氣(液)管線是將進氣(液)各均勻分離到分離筒當中，采用加強彎頭、三通抵御直沖帶來的沖蝕；本是私立中采用了上直角彎頭16和下直角彎頭1601來抵御直沖帶來的沖蝕。
[0032]所述分離作業(yè)筒2采用35鉻鉬合金鋼材質，進氣口沖擊面敷焊耐磨材料；本實施例中的耐磨材料為碳化硅。分離作業(yè)筒2內置放錐型內襯15，便于更換.所述分離筒上出氣管線為3〃無縫加厚管，并采用由壬1502連接，出口安裝捕霧器、除泡沫裝置；分離作業(yè)筒2下出液管線301為3〃無縫加厚管，并采用由壬1502連接，便于拆卸、維修。下出液管線301為進出液直流通道，可供手動選擇使用。
[0033]所述步驟2)中分離后的砂、液通過分離作業(yè)筒2內部設置的導流板13和錐形內襯15 —起作用將砂、液拋出，砂、液向下沉淀，由于砂粒密度大，沉淀過程中將液擠出，液體又被帶前行，直至砂粒充滿分離作業(yè)筒2內部下面的積