油井气液分离装置的设计与使用研究

油井气液分离装置的设计与使用研究

董永亮 董丹丹 陈超

（中石化胜利油田分公司东胜精攻石油开发集团股份有限公司金角采油管理区 山东东营 257000）

摘要：针对石油开采过程中气液分离效果不好的问题，笔者研究设计使用了一种新型油井气液分离装置，采用了两种分离方式将油液内部的气泡分离，分离效果优秀，取得了良好的应用效果，大大提高了生产效率，具有很高的推广价值。

关键词：采油；井口；气液分离装置

1 研究背景

在实用新型专利（CN201920576382.0）中，设计了一种油井气液分离装置，由于该实用新型中是从下方进料，而搅拌装置在进料口上方，搅拌装置很难对油田内的料液进行完全粉碎搅拌，将油内的气体排出，此外本实用新型只是通过搅拌旋转击碎油内气泡，将气泡释放出来，但是当需要分离的流量较大时，此时就比较难以实现全面均匀的对所有油液搅拌旋转，很难达到完美的气液分离效果。

2 装置的研制

为了解决现有技术中气液分离效果不好的问题，笔者研究设计了一种油井气液分离装置，包括分离筒，所述分离筒的底部固定设置有支撑架，所述分离筒的顶端中部通过密封轴承转动设置有搅拌圆杆，所述搅拌圆杆贯穿分离筒的顶端设置，所述分离筒内部的搅拌圆杆外壁上固定设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片的最外端与分离筒的内壁接触，所述分离筒的内壁上固定设置有多个均匀分布的尖刺，所述尖刺位于相邻两个螺旋叶片之间，所述分离筒的顶端固定设置有与搅拌圆杆配合使用的驱动装置，所述搅拌圆杆的内部中空且其内部套设有管道，所述管道的外壁与搅拌圆杆的内壁密闭接触且管道可在搅拌圆杆内转动，所述管道的顶端固定设置有限位板，所述限位板与搅拌圆杆的顶端相抵，所述限位板上设置有抽气管，所述抽气管与管道连通设置，所述分离筒的顶部且位于搅拌圆杆的附近设置有进液管，所述分离筒的内部且位于螺旋叶片的下方固定设置有气泡消除装置，所述分离筒的底部设置有排液管。

所述驱动装置包括固定安装在分离筒顶端的电机和固定套设在搅拌圆杆外部的齿轮，所述电机的输出端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿轮之间啮合连接。所述气泡消除装置包括固定焊接在分离筒内部的圆环，所述圆环的内部固定焊接有纵横交错的切割薄片，相邻两个平行的所述切割薄片之间距离在0.5cm-1cm之间。所述抽气管和进液管的开口处设置有防滑凸起。所述搅拌圆杆与分离筒之间设置有转动加强机构，所述转动加强机构包括固定焊接在搅拌圆杆外壁上的两个平行的限位圆环，两个所述限位圆环与分离筒的顶端外壁和顶端内壁相抵。

笔者研究设计的该装置有益效果在于：

该油井气液分离装置通过设置可以旋转的搅拌圆杆，并且搅拌圆杆上设置螺旋叶片，可以对油液进行搅拌，并且在尖刺的作用下，可以将油液内部的气泡戳破，尽可能的将油液内部和外部的气泡全部清除，此时油液在经过搅拌圆杆搅拌后，掉落到气泡消除装置上，并被切割薄片逐渐分割下滑进入到分离筒底部，在经过切割薄片时，油液为经过切割薄片之间的缝隙，被分割成多股细小液流，从而导致油液内的气泡破裂，从油液内分离出来。本实用新型，采用了两种分离方式将油液内部的气泡分离，分离效果优秀，有益效果明显，适合推广。

3 装置附图说明

图1为本装置的正视剖面结构示意图；

图2为本装置的正视结构示意图；

图3为本装置的俯视结构示意图；

图1

图2

图3

附图标记说明：

图中：1分离筒、2支撑架、3搅拌圆杆、4螺旋叶片、5尖刺、6管道、7限位板、8抽气管、9排液管、10电机、11齿轮、12驱动齿轮、13圆环、14切割薄片、15进液管、16防滑凸起、17限位圆环。

4 具体操作方法

参照图1-3，该油井气液分离装置，包括分离筒1，分离筒1的底部固定设置有支撑架2，分离筒1的顶端中部通过密封轴承转动设置有搅拌圆杆3，搅拌圆杆3贯穿分离筒1的顶端设置，分离筒1内部的搅拌圆杆3外壁上固定设置有螺旋叶片4，螺旋叶片4的最外端与分离筒1的内壁接触，分离筒1的内壁上固定设置有多个均匀分布的尖刺5，尖刺5位于相邻两个螺旋叶片4之间，分离筒1的顶端固定设置有与搅拌圆杆3配合使用的驱动装置，通过设置可以旋转的搅拌圆杆3，并且搅拌圆杆3上设置螺旋叶片4，可以对油液进行搅拌，并且在尖刺5的作用下，可以将油液内部的气泡戳破，尽可能的将油液内部的气泡释放出来。

搅拌圆杆3的内部中空且其内部套设有管道6，管道6的外壁与搅拌圆杆3的内壁密闭接触且管道6可在搅拌圆杆3内转动，管道6的顶端固定设置有限位板7，限位板7与搅拌圆杆3的顶端相抵，限位板7上设置有抽气管8，抽气管8与管道6连通设置，分离筒1的顶部且位于搅拌圆杆3的附近设置有进液管15，抽气管8和进液管15的开口处设置有防滑凸起16，进液管15用来加入待气液分离的入口，抽气管8用来将释放出来的气体吸收并从分离筒1内排出，搅拌圆杆3旋转，将油液内的气泡释放出来，而搅拌圆杆3内的管道6可以将释放出来的气体吸走，确保CO2不会再次混入到油液当中；其中管道6与分离筒之间可设置有连接装置，当搅拌圆杆3在转动的同时，不会带动管道6旋转。

分离筒1的内部且位于螺旋叶片4的下方固定设置有气泡消除装置，气泡消除装置包括固定焊接在分离筒1内部的圆环13，圆环13的内部固定焊接有纵横交错的切割薄片14，相邻两个平行的切割薄片14之间距离在0.5cm-1cm之间，分离筒1的底部设置有排液管9，经过搅拌分离后油液掉落到气泡消除装置上，并被切割薄片14逐渐分割下滑进入到分离筒1底部，在经过切割薄片14时，油液为经过切割薄片14之间的缝隙，被分割成多股细小液流，从而导致油液内的气泡破裂，从油液内分离出来，大大提高了气液分离效果。

驱动装置还可包括固定安装在分离筒1顶端的电机10和固定套设在搅拌圆杆3外部的齿轮11，电机10的输出端固定连接有驱动齿轮12，驱动齿轮12与齿轮11之间啮合连接，电机10转动时在驱动齿轮12和齿轮11的传动作用下，使得搅拌圆杆3转动。

搅拌圆杆3与分离筒1之间设置有转动加强机构，转动加强机构包括固定焊接在搅拌圆杆3外壁上的两个平行的限位圆环17，两个限位圆环17与分离筒1的顶端外壁和顶端内壁相抵，限位圆环17的设置增大搅拌圆杆3与分离筒1之间的连接强度。

［参考文献］

［1］胡建生.机械制图［M］.北京：机械工业出版社，2017.1

作者简介：董永亮，男，2010年2月参加工作，采油高级技师，目前从事油气田开发工作。