一種槳葉發電穩定旋流分離裝置的製作方法

2023-05-04 09:17:01

專利名稱：一種槳葉發電穩定旋流分離裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於原油集輸計量技術領域，涉及ー種油氣分離裝置，尤其涉及ー種槳葉發電穩定旋流分離裝置。
背景技術：
在原油集輸計量系統，特別是井口單井計量系統中，常用油氣分離系統把油井開採出的氣相和液相分離開，分別計量原油中的液相數量、氣相數量，液相含水率進而推算出產油量，實現生產計量的目的，支持油田信息化管理和決策、計量、控制、提高產油量提供依據和保障。目前各種常用的管柱旋流分離器相比傳統的臥式分離器、立式分離器由於體積小、分離速度高、分離效果好被大量開發出來。由於原油集輸系統的流體參數為非穩態，例如斷塞流等瞬間大氣量、大液量、無流量等現象，大幅度改變原油集輸的瞬時流量，導致決定旋流分離效果的關鍵參數-射流線速度在過大的範圍內變動，嚴重削弱旋流分離效果，降低實際分離計量精度。同吋，採用質量流量計的分離計量裝置，直接計量質量值，計量誤差小，常被用來作為其他井口計量裝置的校準設備，需要移動，計量裝置移動後，需要在井場重新接電，大部分井場沒有備用接ロ，就需要把抽油機停下來在抽油機的控制櫃接電，不僅影響抽油機的產量和可靠性，而且存在安全風險。因此，油田迫切需要開發適應原油流量壓カ波動大，免外部充電(少外部充電)的移動計量裝置。

實用新型內容為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種無需外接電源、分離效果顯著的槳葉發電穩定旋流分離裝置。本實用新型的技術解決方案是本實用新型提供了一種槳葉發電穩定旋流分離裝置，包括管狀分離器本體，其特殊之處在於所述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體內部的發電裝置。上述發電裝置包括與管狀分離器本體同軸的傳動軸以及設置在傳動軸上端部並由傳動軸驅動的發電機；所述傳動軸通過支撐架設置在分離器本體內部。上述支撐架包括上支撐以及下支撐；所述上支撐包括上支撐座、向心推力軸承以及上支撐臂；所述上支撐臂與分離器本體相連；所述傳動軸的上端伸入上支撐座中並通過向心推力軸承固定在支撐臂上；所述下支撐包括下支撐孔以及下支撐臂；所述傳動軸的下端伸入下支撐孔中；所述下支撐臂與分離器本體相連。上述發電裝置還包括驅動葉片；所述驅動葉片設置在傳動軸上並靠近設置在管狀分離器本體上射流ロ附近；所述驅動葉片是一片或多片，所述驅動葉片是多片時，所述多個驅動葉片均勻分布在傳動軸上。上述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體外部的隔離連接器以及充電裝置；所述發電裝置通過隔離連接器與充電裝置相連。上述充電裝置包括電源輸入端、分壓電阻、可控三極體以及可充電源；所述分壓電阻的一端分別接入電源輸入端以及可控三極體的集電極；所述分壓電阻的另一端接入可控三極體的發射極；所述可充電源接入可控三極體的基極；所述電源輸入端接入隔離連接器。上述可控三極體是可控單向三極體；所述分壓電阻是可調電阻。上述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體內部井置於發電裝置下部的攪 拌裝置。上述攪拌裝置設置在發電裝置的傳動軸上。上述攪拌裝置是設置在傳動軸上的攪拌葉片；所述攪拌葉片是ー層或多層；所述每層攪拌葉片是一片或多片。本實用新型的優點是I、擴展性強，無需外接電源。本實用新型在分離器的氣相空間中，還設置了與傳動軸連接的發電機，在傳動軸轉動的過程中，帶動發電機進行發電，可對其他井口計量裝置進行充電，免去了外接電源，在氣液分離的基礎上進一步增強了其使用功能，使用方便。2、分離效果顯著。本實用新型在現有油氣分離器的基礎上，首先利用充電裝置，流量較小時，不對外充電，保證足夠的射流線速度；流量較大時，對外充電吸收過大能量，避免過大的射流線速度，達到提高旋流分離效果的作用。第二，本實用新型在此基礎上還增加了伸入液相內部的傳動軸以及攪拌葉片和驅動葉片，當油氣混合物從射流ロ入射時，由於其離心カ的作用下推動驅動葉片，並進ー步帶動傳動軸和攪拌葉片的旋轉，在液面下的攪拌葉片通過對液相的攪動，對分離器中的混有氣相的液相翻卷，迫使液面以下的氣相升至液面以上進行逃逸。攪拌葉片加速沒有分離出的氣相聚合、粘接等進ー步分離，特別是針對泡沫油等氣液兩相親和的狀態、溶解氣等，通過擠壓、破乳、碎泡、聚合，加速難分離混合物分離。吸收流體動能通過旋風分離器帶動同軸的截斷螺旋，翻卷旋流分離後的較高單一含量流體，促進夾帶的需分出流體浮出主含量流體界面逸出，進ー步提高兩相流體分離精度，改善了原油泡沫油及溶解性兩相流體分離效果。同時攪拌葉片可以通過速度超越離合器與傳動軸連接，避免流速過大時引起飛濺，破壞已有分離效果；並截斷過長旋流，避免夾帶。驅動葉片還起到過小流量下，強制形成旋流分離的作用。本實用新型改變了傳統依靠重力分離的方式，使氣液分離更加徹底，效果非常顯著。

圖I是本實用新型所提供的分離裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型所採用的充電裝置的電路原理圖；其中I-分離器本體；2_出液ロ ；3_下支撐；4_攪拌葉片；5_液面；6_驅動葉片；7_傳動軸；8_射流ロ ；9_上支撐；10-向心推力軸承；11-發電機；12-隔離連接器；13-出氣ロ ；14-充電裝置；141-分壓電阻；142_可控三極體；143-可充電源。
具體實施方式
[0024]參見圖I，本實用新型提供了 ー種槳葉發電穩定旋流分離裝置，包括管狀分離器本體I，該槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體I內部的發電裝置。發電裝置包括與管狀分離器本體同軸的傳動軸7以及設置在傳動軸7上端部並由傳動軸7驅動的發電機11 ;傳動軸7通過支撐架設置在分離器本體I內部。支撐架包括上支撐9以及下支撐3 ;上支撐9包括上支撐座、向心推力軸承10以及上支撐臂；上支撐臂與分離器本體I相連；傳動軸7的上端伸入上支撐座中並通過向心推力 軸承10固定在支撐臂上；下支撐3包括下支撐孔以及下支撐臂；傳動軸7的下端伸入下支撐孔中；下支撐臂與分離器本體I相連。發電裝置還包括驅動葉片；驅動葉片設置在傳動軸7上並靠近設置在管狀分離器本體I上射流ロ 8附近；驅動葉片6是一片或多片，驅動葉片6是多片時，多個驅動葉片6均勻分布在傳動軸7上。槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體I外部的隔離連接器12以及充電裝置14 ;發電裝置通過隔離連接器12與充電裝置14相連。充電裝置14包括電源輸入端、分壓電阻141、可控三極體142以及可充電源143 ；分壓電阻141的一端分別接入電源輸入端以及可控三極體142的集電極；分壓電阻141的另一端接入可控三極體142的發射極；可充電源143接入可控三極體142的基極；電源輸入端接入隔離連接器12。充電裝置是限壓電路，分離器處理的流體流量較大時，發電機轉速較高，動カ較大，產生的電動勢較高，通過分壓電阻141分壓後的電壓大於可控三極體142的觸發電壓，可控三極體142通電阻幾乎為零，發電機的電動勢加在可充電源143上給可充電源充電。分離器處理的流體流量較小時，發電機轉速較低，動カ較小，產生的電動勢較低，通過分壓電阻141分壓後的電壓小於可控三極體142的觸發電壓，可控三極體142處於電阻無限大狀態，相當於電路斷開，不給可充電源143充電，發電機的輸出負載幾乎為零，發電機軸上不受電動阻力。可控三極體142是可控單向三極體，避免可充電源143對發電機發電，増大旋流的阻尼。分壓電阻141可以設為可調電阻，以便調節充電電壓和發電機對流體能量的穩定水平。利用充電裝置，流量較小時，不對外充電，保證足夠的射流線速度；流量較大時，對外充電吸收過大能量，避免過大的射流線速度。達到提高旋流分離效果的作用。槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體I內部井置於發電裝置下部的攪拌裝置，攪拌裝置設置在分離器本體I中的液面5內部，攪拌裝置設置在發電裝置的傳動軸7上。攪拌裝置是設置在傳動軸7上的攪拌葉片4 ;攪拌葉片4是ー層或多層；每層攪拌葉片4是一片或多片。經本實用新型所提供的分離裝置後，液體從分離器本體I底部的出液ロ 2流出，氣體從分離器本體I頂部的出氣ロ 13逸出。
權利要求1.ー種槳葉發電穩定旋流分離裝置，包括管狀分離器本體，其特徵在於所述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體內部的發電裝置。
2.根據權利要求I所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述發電裝置包括與管狀分離器本體同軸的傳動軸以及設置在傳動軸上端部並由傳動軸驅動的發電機；所述傳動軸通過支撐架設置在分離器本體內部。
3.根據權利要求2所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述支撐架包括上支撐以及下支撐；所述上支撐包括上支撐座、向心推力軸承以及上支撐臂；所述上支撐臂與分離器本體相連；所述傳動軸的上端伸入上支撐座中並通過向心推力軸承固定在支撐臂上；所述下支撐包括下支撐孔以及下支撐臂；所述傳動軸的下端伸入下支撐孔中；所述下支撐臂與分離器本體相連。
4.根據權利要求3所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述發電裝置還包括驅動葉片；所述驅動葉片設置在傳動軸上並靠近設置在管狀分離器本體上射流ロ附近；所述驅動葉片是一片或多片，所述驅動葉片是多片時，所述多個驅動葉片均勻分布在傳動軸上。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體外部的隔離連接器以及充電裝置；所述發電裝置通過隔離連接器與充電裝置相連。
6.根據權利要求5所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述充電裝置包括電源輸入端、分壓電阻、可控三極體以及可充電源；所述分壓電阻的一端分別接入電源輸入端以及可控三極體的集電極；所述分壓電阻的另一端接入可控三極體的發射極；所述可充電源接入可控三極體的基板；所述電源輸入端接入隔離連接器。
7.根據權利要求6所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述可控三極體是可控單向三極體；所述分壓電阻是可調電阻。
8.根據權利要求7所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述槳葉發電穩定旋流分離裝置還包括設置在管狀分離器本體內部井置於發電裝置下部的攪拌裝置。
9.根據權利要求8所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述攪拌裝置設置在發電裝置的傳動軸上。
10.根據權利要求9所述的槳葉發電穩定旋流分離裝置，其特徵在於所述攪拌裝置是設置在傳動軸上的攪拌葉片；所述攪拌葉片是ー層或多層；所述每層攪拌葉片是一片或多片。
專利摘要本實用新型涉及一種槳葉發電穩定旋流分離裝置，包括管狀分離器本體，以及設置在管狀分離器本體內部的發電裝置。本實用新型提供了一種無需外接電源、分離效果顯著的槳葉發電穩定旋流分離裝置。
文檔編號E21B43/34GK202417465SQ20112056423
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉文化, 劉景峰, 張鵬, 黃鵬 申請人:西安東風機電有限公司