海洋天然气水合物固态流化管式分离器制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋天然气水合物固态流化管式分离器，涉及天然气水合物分离技术领域，该海洋天然气水合物固态流化管式分离器包括：第一分离器，所述第一分离器包括：第一分离套管、动力液管、旋流挡板、回收机构以及排砂机构。水合物被吸入第一分离套管后产生周向速度，使密度较大的泥砂分离到第一分离套管的管壁上，分离到管壁面的泥砂沿着管壁从旋流挡板与管壁的空隙向下沉降；而水合物的密度较小，则汇聚在第一分离套管的中部继续向下流动至旋流挡板处，水合物由于受到旋流挡板的作用而形成向上流动的旋流，水合物旋流流入回收机构进而离开第一分离套管，从而实现泥砂和天然气水合物的分离。

【技术实现步骤摘要】
海洋天然气水合物固态流化管式分离器
本专利技术涉及天然气水合物分离
，特别涉及一种海洋天然气水合物固态流化管式分离器。
技术介绍
存在于海底的天然气水合物(以下简称水合物)，其环境温度在0℃以上以及孔隙中不含冰，所处水深大、埋深浅，骨架固结程度弱或没有固结，工程地质条件复杂。现有的海底天然气水合物分离方式单一、除砂效果差，而水合物岩层泥砂粒直径常常达到微米级，现有的除砂分离装置根本无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种海洋天然气水合物固态流化管式分离器，以提高除砂效果。本专利技术的第一方面实施例的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，包括：第一分离器，所述第一分离器包括：第一分离套管，具有第一吸入口，所述第一吸入口设置于所述第一分离套管的中上部，所述第一吸入口呈现为螺旋状；动力液管，设置于所述第一分离套管内，所述动力液管的轴线与所述第一分离套管的轴线重合；旋流挡板，设置于所述动力液管的外圆周上，所述旋流挡板与所述第一分离套管的内壁之间具有空隙；回收机构，设置于所述动力液管与所述第一分离套管之间，所述回收机构位于所述旋流挡板的上方；以及排砂机构，连接于所述第一分离套管的下端。在进一步的实施例中，所述回收机构包括回收套管，所述回收套管套设于所述动力液管上，所述回收套管的内径大于所述动力液管的外径，所述回收套管的上部与所述第一分离套管的连接，所述回收套管与所述动力液管之间的间隙形成水合物的回收流道。在进一步的实施例中，所述回收套管的下端位于所述第一吸入口与所述旋流挡板之间。在进一步的实施例中，所述排砂机构包括滑套和弹簧，所述滑套套设于所述动力液管上，所述弹簧与所述滑套的下端固定连接，所述排砂机构还具有第一排砂孔，所述滑套通过压缩所述弹簧而向下移动以使所述第一排砂孔与所述第一分离套管连通。在进一步的实施例中，所述第一分离器还包括稳流挡板，所述稳流挡板设置于所述旋流挡板与所述排砂机构之间。在进一步的实施例中，所述第一分离器还包括平衡装置，所述平衡装置包括平衡阀，所述平衡阀设置于所述稳流挡板与所述排砂机构之间。在进一步的实施例中，所述海洋天然气水合物固态流化管式分离器还包括第二分离器，所述第二分离器与所述第一分离套管的上端连接，水合物通过所述回收机构进入所述第二分离器。在进一步的实施例中，所述第二分离器包括第一套管、第二套管及第二分离套管，所述第一套管套设于所述动力液管上，所述第二套管设置于所述动力液管与所述第一套管之间，所述第二套管的上端与所述第二分离套管固定连接，所述第二分离套管的下端与所述第一分离套管的上端对接，所述第一套管的上部具有第二吸入口，所述第二分离器还具有第二排砂孔，所述第二排砂孔设置于所述第一套管上。在进一步的实施例中，所述第一套管的上端为螺旋状套管，所述第二吸入口设置于所述螺旋状套管上。在进一步的实施例中，所述第一套管的下部为锥状。本专利技术实施例的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，至少具有如下有益效果：由于第一吸入口为螺旋状，水合物被吸入第一分离套管后产生周向速度，密度较大的泥砂分离被到第一分离套管的管壁上，分离到管壁面的泥砂沿着管壁从旋流挡板与管壁的空隙向下沉降，最终堆积于排砂机构上；而水合物的密度较小，则汇聚在第一分离套管的中部继续向下流动至旋流挡板处，水合物由于受到旋流挡板的作用而形成向上流动的旋流，水合物旋流流入回收机构进而离开第一分离套管，从而实现泥砂和天然气水合物的分离；而堆积于排砂机构上的泥砂达到一定重量后，从排砂机构排出第一分离器，减轻了水合物输送管的输送量，降低了泵输泥砂产生的消耗，提高了水合物的采收效率。同时，由于泥砂的原位排出，避免了开采水合物时造成出砂量大而引起的水合物储层疏松、形成采空区后井壁不稳定的情况。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：图1为本专利技术实施例的整体示意图；图2为本专利技术实施例的爆炸示意图图3是图1中A-A的剖面示意图；图4是图3中B部分的局部放大图。附图标记：第一分离器10，第一分离套管11，排砂机构12，旋流挡板13，回收机构14，稳流挡板15，平衡装置16，动力液管17，第二分离器20，第二分离套管21，第一套管22，第二套管23，第一吸入口100，滑筒121，滑套122，弹簧123，回收套管141，第一排砂孔200，第二吸入口300，第二排砂孔400。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。本专利技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。参见图1至图3，本专利技术实施例的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，包括第一分离器10，第一分离器10包括：第一分离套管11、动力液管17、旋流挡板13、回收机构14及排砂机构12。参见图1和图3，第一分离套管11具有第一吸入口100，第一吸入口100设置于第一分离套管11的中上部，第一吸入口100呈现为螺旋状；动力液管17设置于第一分离套管11内，动力液管17的轴线与第一分离套管11的轴线重合；旋流挡板13设置于动力液管17的外圆周上，旋流挡板13与第一分离套管11的内壁之间具有空隙；回收机构14设置于动力液管17与第一分离套管11之间，回收机构14位于旋流挡板13的上方；以及排砂机构12连接于第一分离套管11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海洋天然气水合物固态流化管式分离器，其特征在于，包括：/n第一分离器，所述第一分离器包括：/n第一分离套管，具有第一吸入口，所述第一吸入口设置于所述第一分离套管的中上部，所述第一吸入口呈现为螺旋状；/n动力液管，设置于所述第一分离套管内，所述动力液管的轴线与所述第一分离套管的轴线重合；/n旋流挡板，设置于所述动力液管的外圆周上，所述旋流挡板与所述第一分离套管的内壁之间具有空隙；/n回收机构，设置于所述动力液管与所述第一分离套管之间，所述回收机构位于所述旋流挡板的上方；以及/n排砂机构，连接于所述第一分离套管的下端。/n

【技术特征摘要】
1.海洋天然气水合物固态流化管式分离器，其特征在于，包括：
第一分离器，所述第一分离器包括：
第一分离套管，具有第一吸入口，所述第一吸入口设置于所述第一分离套管的中上部，所述第一吸入口呈现为螺旋状；
动力液管，设置于所述第一分离套管内，所述动力液管的轴线与所述第一分离套管的轴线重合；
旋流挡板，设置于所述动力液管的外圆周上，所述旋流挡板与所述第一分离套管的内壁之间具有空隙；
回收机构，设置于所述动力液管与所述第一分离套管之间，所述回收机构位于所述旋流挡板的上方；以及
排砂机构，连接于所述第一分离套管的下端。


2.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，其特征在于，所述回收机构包括回收套管，所述回收套管套设于所述动力液管上，所述回收套管的内径大于所述动力液管的外径，所述回收套管的上部与所述第一分离套管的连接，所述回收套管与所述动力液管之间的间隙形成水合物的回收流道。


3.根据权利要求2所述的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，其特征在于，所述回收套管的下端位于所述第一吸入口与所述旋流挡板之间。


4.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物固态流化管式分离器，其特征在于，所述排砂机构包括滑套和弹簧，所述滑套套设于所述动力液管上，所述弹簧与所述滑套的下端固定连接，所述排砂机构还具有第一排砂孔，所述滑套通过压缩所述弹簧而向下移动以使所述第一排砂孔与所述第一分离套管连通。

【专利技术属性】
技术研发人员：唐洋，李泽良，王国荣，李绪深，陆江，方小宇，景鹏飞，张海荣，钟林，何玉发，李清平，李炎军，刘和兴，赵鹏，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，西南石油大学，
类型：发明
国别省市：广东;44