一种放喷翼气液分离装置的制作方法

1.本发明型属于油气生产技术领域，特别是涉及一种放喷翼气液分离装置。


背景技术：

2.在石油、天然气开发初期时，通常会通过采油树放喷翼放喷提高井筒温度，以此保证单井开启高效安全，放喷的气、液会充分燃烧。
3.然而在现有技术中，采油、气树放喷翼采用油管连接，并进行直接放喷，使单井产出气液直接对空燃烧，此时燃烧的不仅有可燃气，还有相当一部分石油，造成石油液体的浪费，同时石油液体燃烧不充分还会污染空气。从而造成在石油、天然气开发初期放喷过程中，火炬频繁熄灭、污染环境、石油液体浪费等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种放喷翼气液分离装置，以克服在石油、天然气开发初期放喷过程中，火炬频繁熄灭、污染环境、石油液体浪费的问题。
5.本发明型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
6.一种放喷翼气液分离装置，包括嵌套设置的放喷管和外层积液管，放喷管和外层积液管之间形成环空腔，放喷管的一端为油气混合物进口，放喷管的另一端为排放口，放喷管内的上管壁和下管壁间隔设置多个挡片，位于放喷管内下侧相邻两个挡片之间的放喷管的管壁设置有积液口，积液口连通放喷管的内腔和环空腔，外层积液管的侧壁上靠近放喷管排放口一端的底部设有排液口。
7.进一步的，放喷管内上下两侧分别间隔设置多个挡片，上侧的挡片为第一挡片，下侧的挡片为第二挡片，第二档片位于两个第一挡片的中间位置，平均分布在放喷管的上下两侧，使放喷管形成蛇形的气体通道，同一侧相邻两个挡片之间的距离为0.8-1.2米。
8.进一步的，等间隔设置的多个挡片所在平面与放喷管的轴线垂直设置。
9.进一步的，挡片为扇形结构，挡片一侧的圆弧边与放喷管的内壁连接。
10.进一步的，单个挡片的大小为放喷管内部通道截面的50％-70％。
11.进一步的，单个挡片的大小为放喷管内部通道截面的50％。
12.进一步的，挡片所在平面与水平面呈45-90度夹角。
13.进一步的，挡片所在平面与水平面呈75度夹角。
14.进一步的，积液口为锥形孔，从放喷管的内壁向外层积液管的管壁方向积液口的直径逐渐减小。
15.进一步的，排液口处设有管接头。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
17.本发明一种放喷翼气液分离装置，包括嵌套设置的放喷管和外层积液管，放喷管和外层积液管之间形成环空腔，放喷管的一端为油气混合物进口，放喷管的另一端为排放口，放喷管内的上管壁和下管壁间隔设置多个挡片，位于放喷管内下侧相邻两个挡片之间
的放喷管的管壁设置有积液口，积液口连通放喷管的内腔和环空腔，外层积液管的侧壁上靠近放喷管排放口一端的底部设有排液口，结构总体为套管，放喷管和外层积液管之间具有环空的空间，并且放喷管内设置有挡片，使放喷管中形成蛇形的气体通道，在进行放喷时，油气混合物通过放喷管时，液体会通过设置在放喷管管壁上的积液口流入放喷管和外层积液管之间的空间中，最后通过外层积液管的排液口流出，从而使油气混合物实现理想的气液分离效果,解决了放喷过程中，火炬频繁熄灭、污染环境、石油液体浪费的问题。
18.本发明提供的放喷翼气液分离装置能够实现油气混合物的气液分离，可以仅对放喷的可燃气体点燃，石油液体可以得到回收，避免了石油液体的浪费，以及避免了石油液体燃烧不充分还会污染空气的情况发生，适合当前油气生产初期放喷时的使用。
19.进一步的，同时采用上部间隔设置的挡片，使气体能在液体通过下端挡片时，进入上部空间，实现有效的气液分离。
20.进一步的，通过设置多个积液口，可以加快石油液体的排出，起到避免石油液体堆积的效果。
21.进一步的，通过将积液口设置为锥形孔的方式，可以加快石油液体的流出，避免石油液体因液体表面张力而堆积在放喷管中。
附图说明
22.上述说明仅是本发明的具体实施方式的概述，为了能够更清楚了解本发明型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明型的较佳实施例并配合附图详细说明。
23.图1为本发明实施例1中放喷管内挡片与管壁呈垂直角度设置结构示意图。
24.图2为本发明实施例2中放喷管内挡片与管壁呈倾斜角度设置结构示意图。
25.图3为本发明实施例1中放喷管内挡片与管壁呈垂设置端部结构示意图。
26.图4为本发明实施例2中放喷管内挡片与管壁呈倾斜角度设置端部结构示意图。
27.图5为本发明实施例中积液口局部放大结构示意图。
28.图中，1、放喷管；2、外层积液管；3、环空腔；4、挡片；5、气体通道；6、积液口；7、排液口；8、油气混合物进口；9、排放口。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.本发明一种放喷翼气液分离装置，促进降本、提质、增效，提升安全、促进环保，适用于所有石油天然气行业以及其他行业需要气液分离的场所；
32.具体包括嵌套设置的放喷管1和外层积液管2，放喷管1嵌套设置y于外层积液管2内，放喷管1和外层积液管2之间形成环空腔3，放喷管1的一端为油气混合物进口8，用于连接油气混合物的输送管道，放喷管1的另一端为排放口9，放喷管1和外层积液管2嵌套设置形成的气液分离装置水平放置使用；在放喷管1的内部间隔设置多个挡片4，放喷管1水平放置时，挡片4设置于放喷管1内的上壁和下壁，上壁和下壁上的挡片4间隔设置，如图1、图2所示；放喷管1和外层积液管2两端端部固定连接，在放喷管1和外层积液管2之间形成环空腔3；
33.在放喷管1的内部间隔设置的多个挡片，分布在放喷管内上下两侧，在放喷管1内形成蛇形的气体通道5；位于放喷管1内下侧的挡片为第一挡片，相邻两个第一挡片之间的放喷管的下侧的管壁设置有积液口6，积液口6连通放喷管1的内腔和环空腔3，外层积液管2的侧壁上靠近放喷管1排放口一端的底部设有排液口7；采用套管形式的放喷管1和外层积液管2，在放喷管和外层积液管之间形成环空的空间，并且放喷管内设置有挡片，使放喷管中形成蛇形的气体通道，利用该放喷翼气液分离装置连接在采油管上后，在进行放喷时，油气混合物通过放喷管1时，液体会通过设置在放喷管管壁上的积液口6流入放喷管1和外层积液管2之间的空间中，最后通过外层积液管的排液口流出，从而使油气混合物实现理想的气液分离效果。
34.采用上述放喷翼气液分离装置能够有效实现油气混合物的气液分离，结构简单，对放喷气液分离后的气体点燃，石油液体可以得到回收，避免了石油液体的浪费，以及避免了石油液体燃烧不充分还会污染空气的情况发生，适合当前油气生产初期放喷时的使用。
35.实施例1：
36.如图1所示，包括嵌套设置的放喷管1和外层积液管2，放喷管1和外层积液管2水平设置，放喷管1和外层积液管2两端端部固定连接，在放喷管1和外层积液管2之间形成环空腔3；
37.在放喷管1的内部设置有多个挡片，多个挡片间隔的分布在放喷管1的上下两侧，在放喷管内形成蛇形的气体通道；挡片4所在平面与放喷管1的轴线垂直；放喷管1的下侧管壁设置有积液口6，外层积液管2的侧壁上靠近放喷管1排放口一端的底部设有排液口7；
38.放喷管1和外层积液管2均可以使用油气生产中的油管加工，放喷管的外径与出油管的外径相同，以便放喷翼气液分离装置连接在出油管上。
39.放喷管与外层积液管的长度相同，二者组成的放喷翼气液分离装置的整体长度与油管的单节长度相同，如9米。放喷管1上下两侧的挡片平均等距分布在放喷管壁内，与管壁垂直，使中间形成蛇形气体通道，以及实现排气的顺畅性。
40.同一侧相邻两个挡片之间的距离为0.8-1.2米，优选的间隔为1米。放喷管的内部从井口放喷油气混液端开始，上、下端各设置4个半圆型挡片，每个挡片间距1米，使放喷管内气体形成蛇形的气体通道,下端挡片前部设置积液口，收集分离出的液体进入外层积液管，通过排液口排到相应的设备放喷翼；气液分离装置解决了放喷过程中，火炬频繁熄灭、
污染环境、石油液体浪费的问题。
41.在本实施中
42.优选的将挡片设置为半圆形，其中挡片一侧的圆弧边与放喷管的内壁连接，挡片的另一侧边为直边。
43.挡片4的大小占放喷管1内部通道截面的50％-70％，最好为50％；如图3所示，挡片4为半圆形结构，设置于放喷管的内壁占据放喷管通道的一半面积。
44.由于放喷管1和外层积液管2组成的放喷翼气液分离装置使用的时候是水平的放置，将放喷管水平的从中部分成两部分，进而形成半圆的上侧和下侧；挡片间隔的设置在放喷管内壁的上侧和下侧，形成蛇形的气体通道。
45.挡片采用焊接的方式设置在放喷管的内壁，也可以是预先在放喷管的管体上开设槽口，然后将挡片插入槽口中，最后焊接固定。
46.积液口位置和大小需要满足排液的需要，避免出现石油液体堆积在放喷管内。
47.本发明提供的放喷翼气液分离装置连接在采油管上后，在进行放喷时，油气混合物通过放喷管时，液体会被挡片挡住，并落在相邻的两个第一档片之间的位置，之后通过设置在放喷管管壁上的积液口流入放喷管和外层积液管之间的空间中，最后通过外层积液管的排液口流出液体通入时，液体液面高于挡片高度，采用上下间隔设置的挡片结构，防止液体通过时放喷管1内时出现扰动紊乱，利用间隔设置的积液口6排放油液，同时采用上部间隔设置的挡片，使气体能在液体通过下端挡片时，进入上部空间，实现有效的气液分离。
48.通过本发明型提供的放喷翼气液分离装置能够实现油气混合物的气液分离，可以仅对放喷的可燃气体点燃，石油液体可以得到回收，避免了石油液体的浪费，以及避免了石油液体燃烧不充分还会污染空气的情况发生，适合当前油气生产初期放喷时的使用。
49.实施例2：
50.如图2所示，放喷管1内部的挡片倾斜设置，多个挡片间隔的分布在放喷管1的上下两侧，在放喷管内形成蛇形的气体通道；放喷管1的下侧管壁设置有积液口6，外层积液管2的侧壁上靠近放喷管1排放口一端的底部设有排液口7；
51.如图4所示，挡片4所在平面与水平面呈45-90度夹角，可以起到更好的拦截石油液体的作用；
52.优选的，当挡片4所在平面与水平面呈75度夹角时，气液分离效果最好，并且撞击在挡片上的石油液体可以沿着倾斜的挡片流到相邻档片之间的位置，进而石油液体可以通过积液口快速的流出放喷管，进入到放喷管和外层积液管之间的环孔的空间中，然后通过外层积液管上设置的排液口排出放喷翼气液分离装置，并进行石油液体的收集。
53.放喷管1和外层积液管2均可以使用油气生产中的油管加工，放喷管的外径与出油管的外径相同，以便放喷翼气液分离装置连接在出油管上。
54.相邻两个挡片之间的积液口的数量为多个；通过设置多个积液口，可以加快石油液体的排出，起到避免石油液体堆积的效果。
55.如图5所示，积液口为锥形孔，从放喷管的内壁向外层积液管的管壁方向积液口的直径逐渐减小。
56.通过将积液口设置为锥形孔的方式，可以加快石油液体的流出，避免石油液体因液体表面张力而堆积在放喷管中。
57.在具体实施中，放喷管的两端与外层积液管的两端分别密封连接，外层积液管的两端分别设置有外螺纹，放喷管两端设置密封螺纹盖，采用螺纹管螺纹连接密封。放喷管与外层积液管一体成型，在放喷管的两端设置有管接头，用于与石油管道和排气管道快速螺纹连接。
58.排液口设置在外层积液管与放喷管的一端。
59.排液口连接有管接头，通过排液口将汇集在环空空间的石油液体后排出，便于安装快速连接。
60.优选的将挡片设置为半圆形，其中挡片一侧的圆弧边与放喷管的内壁连接，挡片的另一侧边为直边。
61.放喷管1和外层积液管2组成的放喷翼气液分离装置使用的时候是水平的放置，将放喷管水平的从中部分成两部分，进而形成半圆的上侧和下侧；挡片间隔的设置在放喷管内壁的上侧和下侧，形成蛇形的气体通道。
62.挡片可以通过焊接的方式设置在放喷管的内壁，也可以是预先在放喷管的管体上开设槽口，然后将挡片插入槽口中，最后焊接固定。
63.本发明提供的放喷翼气液分离装置连接在采油管上后，在进行放喷时，油气混合物通过放喷管时，液体会被挡片挡住，并落在相邻的两个第一档片之间的位置，之后通过设置在放喷管管壁上的积液口流入放喷管和外层积液管之间的空间中，最后通过外层积液管的排液口流出液体通入时，液体液面高于挡片高度，采用上下间隔设置的挡片结构，防止液体通过时放喷管1内时出现扰动紊乱，利用间隔设置的积液口6排放油液，同时采用上部间隔设置的挡片，使气体能在液体通过下端挡片时，进入上部空间，实现有效的气液分离。
64.通过本发明型提供的放喷翼气液分离装置能够实现油气混合物的气液分离，可以仅对放喷的可燃气体点燃，石油液体可以得到回收，避免了石油液体的浪费，以及避免了石油液体燃烧不充分还会污染空气的情况发生，适合当前油气生产初期放喷时的使用。
65.本发明装置结构简单，操作方便，不仅能很好解决放喷过程中火炬频繁熄灭、污染环境、石油液体浪费的问题，促进降本、提质、增效，提升安全、促进环保，而且适用于所有石油天然气行业以及其他行业需要气液分离的场所，弥补了此类环境中的气液分离的空白，推广前景可观。
66.可以理解的是，此处所提供的说明书，说明了大量具体细节。然而，本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现，可以在没有这些具体细节的情况下实践，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中，也可以把实施例中的部件组合成一个部件，或者分成多个子部件。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
67.本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明型的范围之内并且形成不同的实施例。依据本发明型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明型技术方案的范围内容。

技术特征：
1.一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，包括嵌套设置的放喷管(1)和外层积液管(2)，放喷管(1)和外层积液管(2)之间形成环空腔(3)，放喷管(1)的一端为油气混合物进口(8)，放喷管(1)的另一端为排放口(9)，放喷管(1)内的上管壁和下管壁间隔设置多个挡片(4)，位于放喷管(1)内下侧相邻两个挡片之间的放喷管的管壁设置有积液口(6)，积液口(6)连通放喷管(1)的内腔和环空腔(3)，外层积液管(2)的侧壁上靠近放喷管(1)排放口一端的底部设有排液口(7)。2.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，同一侧相邻两个挡片之间的距离为0.8-1.2米。3.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，挡片(4)所在平面与放喷管(1)的轴线垂直。4.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，挡片为扇形结构，挡片一侧的圆弧边与放喷管的内壁连接。5.根据权利要求4所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，单个挡片(4)的大小为放喷管(1)内部通道截面的50％-70％。6.根据权利要求5所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，单个挡片(4)的大小为放喷管(1)内部通道截面的50％。7.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，挡片(4)所在平面与水平面呈45-90度夹角。8.根据权利要求7所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，挡片(4)所在平面与水平面呈75度夹角。9.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，积液口(6)为锥形孔，从放喷管的内壁向外层积液管的管壁方向积液口的直径逐渐减小。10.根据权利要求1所述的一种放喷翼气液分离装置，其特征在于，排液口处设有管接头。

技术总结
本发明公开了一种放喷翼气液分离装置，采用嵌套设置的放喷管和外层积液管之间形成环空腔，放喷管内设置多个挡片，位于放喷管内下侧相邻两个挡片之间的放喷管的管壁设置有积液口，积液口连通放喷管的内腔和环空腔，外层积液管的侧壁上靠近放喷管排放口一端的底部设有排液口，结构总体为套管，放喷管和外层积液管之间具有环空的空间，并且放喷管内设置有挡片，使放喷管中形成蛇形的气体通道，油气混合物通过放喷管时，液体会通过设置在放喷管管壁上的积液口流入放喷管和外层积液管之间的空间中，最后通过外层积液管的排液口流出，从而使油气混合物实现理想的气液分离效果,解决了放喷过程中，火炬频繁熄灭、污染环境、石油液体浪费的问题。体浪费的问题。体浪费的问题。


技术研发人员：肖玉勇 刘峰 段亚锋 纪晓飞 陈松 姚志光 尹金刚 罗刚 蒋智 贺岁峰 曾志权
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2023/10/8