一種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于氣液兩相流混輸與分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣伴生礦藏十分普遍，油氣田開發(fā)時絕大多數(shù)礦場集輸管路采用氣液混輸方式，一方面避免早期分離增加作業(yè)成本，另一方面油氣兩相流的壓降損失小于單相油流，可實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。氣液兩相在集輸管路內(nèi)會形成分層、泡狀、波浪、環(huán)霧、段塞等多種流型，其中段塞流輸送速度相對較快。但在地形起伏和大落差的海底集輸管路中，氣液段塞流會引發(fā)管路振動、嚴重段塞和憋壓等不良影響。尤其是在海底管道與海洋立管轉(zhuǎn)接處，往往會出現(xiàn)液體回落至底部聚集形成液塞，造成氣體無法進入立管，從而在海管內(nèi)不斷憋壓，直至擁有足夠的壓力將液塞推出立管。此時，液塞在立管出口會迅速噴發(fā)，對海洋平臺帶來極大的安全隱患；同時，氣液段塞會誘導(dǎo)立管發(fā)生振動，致使立管疲勞失效。因此，在海底氣液段塞流管路的合適位置安裝段塞流捕集分離裝置十分必要。
[0003]現(xiàn)有的段塞流捕集裝置大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要消耗額外的能量、成本相對較高，包括栗控、旋流、增加回壓、多支管路等，且它們中的大多數(shù)不適用于海底集輸管路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的問題是針對現(xiàn)有段塞流捕集裝置存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低廉的海底管道氣液段塞流捕集分離裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置由殼體、來流管、承壓波紋管、連桿、連通球閥、隔板、浮動球閥、限位篩筒、喇叭口、出氣管和出液管組成。整個裝置的外殼為L型的中空殼體，殼體內(nèi)左側(cè)頂部布置有承壓波紋管，承壓波紋管底部連接一連桿，連桿下部接有一連通球閥，承壓波紋管壓縮和拉伸時會帶動連桿及連通球閥一起上下移動;殼體左側(cè)中部連接一向下傾斜的來流管;殼體右側(cè)頂部安有一倒置喇叭口，喇叭口上方連接出氣管;在喇叭口下方連接有伸入殼體內(nèi)部的圓柱形限位篩筒，限位篩筒筒壁與筒底開有篩孔;限位篩筒中安放一浮動球閥，浮動球閥的運動范圍受限位篩筒所限;殼體內(nèi)下部設(shè)有一水平隔板，隔板上開有正對連通球閥的通孔;殼體右側(cè)下部接出液管。
[0007]所述的承壓波紋管底部始終高于來流管入口；所述的殼體右側(cè)頂部低于來流管入口高度。
[0008]所述的喇叭口與出氣管連接處的口徑小于浮動球閥的直徑;所述的隔板通孔孔徑小于連通球閥的直徑。
[0009]所述的浮動球閥密度介于液相密度與氣相密度之間。
[0010]所述的連通球閥在裝置未通流體時封堵隔板上的通孔。
【附圖說明】
[ΟΟ??]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖2為本實用新型出氣管被堵后的憋壓工作狀態(tài)；
[0013]圖3為本實用新型連通球閥提升后的排液工作狀態(tài)；
[0014]圖4為本實用新型連通球閥封堵、出氣管暢通時的工作狀態(tài)；
[0015]其中:1、殼體;2、來流管;3、承壓波紋管;4、連桿;5、連通球閥;6、浮動球閥；7、限位篩筒;8、喇叭口；9、出氣管；10、隔板;11、出液管。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施作進一步描述。
[0017]如圖1所示，一種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置由殼體1、來流管2、承壓波紋管3、連桿4、連通球閥5、隔板1、浮動球閥6、限位篩筒7、喇叭口 8、出氣管9和出液管11組成。整個裝置的外殼為L型的中空殼體I，殼體I內(nèi)左側(cè)頂部布置有承壓波紋管3，承壓波紋管3底部連接一連桿4，連桿4下部接有一連通球閥5，承壓波紋管3壓縮和拉伸時會帶動連桿4及連通球閥5—起上下移動;殼體I左側(cè)中部連接一向下傾斜的來流管2;殼體I右側(cè)頂部安有一倒置喇叭口 8，喇叭口 8上方連接出氣管9 ；在喇叭口 8下方連接有伸入殼體I內(nèi)部的圓柱形限位篩筒7，限位篩筒7筒壁與筒底開有篩孔;限位篩筒7中安放一浮動球閥6，浮動球閥6的運動范圍受限位篩筒7所限;殼體I內(nèi)下部設(shè)有一水平隔板10，隔板10上開有正對連通球閥5的通孔;殼體I右側(cè)下部接出液管11。
[0018]所述的承壓波紋管3底部始終高于來流管2入口；所述的殼體I右側(cè)頂部低于來流管2入口高度。
[0019]所述的喇叭口 8與出氣管9連接處的口徑小于浮動球閥6的直徑;所述的隔板10通孔孔徑小于連通球閥5的直徑。
[0020]所述的浮動球閥6密度介于液相密度與氣相密度之間。
[0021 ]所述的連通球閥5在裝置未通流體時封堵隔板10上的通孔。
[0022]實施例:
[0023]使用時，先將氣液兩相流集輸管道連接來流管2，將出氣管9和出液管11分別連接輸氣和輸液管，保持整個裝置直立安置于海床上。
[0024]裝置安裝完成后的初始狀態(tài)如圖1所示，連通球閥5封堵著隔板10上的通孔。氣液兩相流經(jīng)來流管2進入殼體I后，由于來流管2向下傾斜，流體在慣性的作用下會俯沖至殼體I右部。由于隔板10通孔被封堵，此時液體只能在隔板10上部聚集，而氣體可以穿過限位篩筒7，經(jīng)喇叭口 8和出氣管9流出殼體I。隨著殼體I內(nèi)液體越積越多，液位將逐漸升高。如圖2所示，當(dāng)液體托著浮動球閥6將喇叭口 8處的出氣管9封堵后，氣體只能在殼體I左側(cè)承壓波紋管3下方聚集。隨著氣體的不斷聚集，承壓波紋管3下方的氣體壓力逐漸升高，致使承壓波紋管3被壓縮。如圖3所示，承壓波紋管3壓縮后，將帶動連桿4及連通球閥5—起向上移動，從而打開隔板10上的通孔，使液體能夠經(jīng)通孔流入出液管11被排出。如圖4所示，隨著殼體I內(nèi)液位的下降，承壓波紋管3下方的氣體壓力逐漸減小，連桿4及連通球閥5將向下移動，直至連通球閥5再次封堵隔板10通孔；同時浮動球閥6也隨液面下降，從而打開出氣管通道，氣體可以從出氣管9流出。此后，整個裝置將重復(fù)上述過程，進入循環(huán)的排氣、排液階段，實現(xiàn)段塞流的消除和氣液兩相的有序分離。
【主權(quán)項】
1.一種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，其特征在于:由殼體(I)、來流管(2)、承壓波紋管(3)、連桿(4)、連通球閥(5)、隔板(10)、浮動球閥(6)、限位篩筒(7)、喇叭口(8)、出氣管(9)和出液管(11)組成;整個裝置的外殼為L型的中空殼體(I)，殼體(I)內(nèi)左側(cè)頂部布置有承壓波紋管(3)，承壓波紋管(3)底部連接一連桿(4)，連桿(4)下部接有一連通球閥(5)，承壓波紋管(3)壓縮和拉伸時會帶動連桿(4)及連通球閥(5) —起上下移動;殼體(I)左側(cè)中部連接一向下傾斜的來流管(2);殼體(I)右側(cè)頂部安有一倒置喇叭口(8)，喇叭口(8)上方連接出氣管(9);在喇叭口(8)下方連接有伸入殼體(I)內(nèi)部的圓柱形限位篩筒(7)，限位篩筒(7)筒壁與筒底開有篩孔;限位篩筒(7)中安放一浮動球閥(6)，浮動球閥(6)的運動范圍受限位篩筒(7)所限;殼體(I)內(nèi)下部設(shè)有一水平隔板(10)，隔板(10)上開有正對連通球閥(5)的通孔;殼體(I)右側(cè)下部接出液管(11)。2.如權(quán)利要求1所述的海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，其特征在于:承壓波紋管(3)底部始終高于來流管(2)入口；殼體(I)右側(cè)頂部低于來流管(2)入口高度。3.如權(quán)利要求1所述的海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，其特征在于:喇叭口(8)與出氣管(9)連接處的口徑小于浮動球閥(6)的直徑；隔板(10)通孔孔徑小于連通球閥(5)的直徑。4.如權(quán)利要求1所述的海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，其特征在于:浮動球閥(6)密度介于液相密度與氣相密度之間。5.如權(quán)利要求1所述的海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，其特征在于:連通球閥(5)在裝置未通流體時封堵隔板(10)上的通孔。
【專利摘要】本實用新型涉及一種海底管道氣液段塞流捕集分離裝置，由殼體、來流管、承壓波紋管、連桿、連通球閥、隔板、浮動球閥、限位篩筒、喇叭口、出氣管和出液管組成。裝置外殼為L型中空殼體，殼體左側(cè)頂部設(shè)承壓波紋管，其底部依次連接連桿和連通球閥；殼體左側(cè)中部連接下傾式來流管；殼體右側(cè)頂部安有倒置喇叭口，喇叭口下方連接限位篩筒，限位篩筒中安放浮動球閥，喇叭口上方連接出氣管；殼體下部設(shè)水平隔板，隔板上開有正對連通球閥的通孔；殼體右側(cè)下部接出液管。本實用新型可循環(huán)地排氣、排液，從而達到消除段塞流和有序分離的目的。
【IPC分類】E21B43/36, B01D45/04, E21B43/01, B01D19/00
【公開號】CN205277395
【申請?zhí)枴緾N201620005460
【發(fā)明人】朱紅鈞, 孫兆鑫, 唐有波, 尤嘉慧
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月4日