油气水多相流体缓冲均混器制造技术

一种油气水多相流体缓冲均混器，它至少包括缓冲罐，罐壳体的壳壁上分别设有入口和出口，其特征在于：均混器为设有一个以上开孔的分离管，该管垂直设置在缓冲罐中，并与缓冲罐体固接，均混器的下端部与出口接近，实现油气水多相流体的缓冲均混。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种均混器，尤其是一种油气水多相流体缓冲均混器，主要用于海洋石油、陆上油田、石油化工，特别是深水边际油田、沙漠油田油气集输，属于机械制造静态混合器和油气水多相流混合输送

技术介绍
在多相流混合输送装置中，缓冲器和静态混合器是管路中必备的特殊装置，其主要作用是对管道中的流体进行缓冲和均混，消除管路流体的不稳定和不均匀状态，改善流动性能。缓冲罐主要是进行缓冲，减缓流体压力、流量的变化；静态混合器是使两种或两种以上的液体流过时发生转向和掺混，在静态混合器中没有运动叶片等构件，是靠流体自身的动力进行工作的。自从1970年第一种静态混合器问世以来，目前世界上以有上百种静态混合器，其中大约有一半类型的静态混合器实现了商业化。但按结构类型来分，基本三十来种。美国开采尼尔公司的新型Kenics静态混合器能利用很小的压降工作，而不受尺寸限制。我国静态混合器自70年代末进行开发应用以来，在化工过程和其他工业工艺过程中得到推广，越来越多的企业和科技人员已经或正在认识和开发这种新设备，以求取得更好的经济效益。但是，由于我国科技力量不足，没有进行过系统的基础研究，只是引进和改造了一些，现在开发生产的静态混合器基本分为五大类。其型号及该型号静态混合器的主要用途和技术性能参见表一表一 五类静态混合器 近几年来，随着油田采油技术和多相流增压方式的不断发展，静态混合器在这些领域的应用要求也越来越突出，而目前使用的一些静态混合器大多数是从化工行业移植过来的，而不是针对高粘度和多相流体的特殊要求进行专门设计研究的，因此在油田采油的应用中存在很多问题。缓冲罐也是一种常见的压力容器，在各种流体管路上都有应用，设计方法也比较成熟。其生产方法也比较简单，只要满足压力、容积和材料等要求就可以了。现有技术中缓冲器一般只是将体积放大，起到缓冲作用；静态混和器一般采用与管径一致的直管，直管内有螺旋弯槽或布置有丝网，他们都是分体设计的，现有技术的主要存在混合不均、混合阻力大、缓冲与均混分开进行、设备体积大等缺点，同时现有设备大多属于单一的均混设备，缺乏配套的自动控制系统，特别是与多相增压系统变工况条件相适应的系统功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种油气水多相流体缓冲均混器，使油气水的混合输送更加稳定可靠，多相井流或其它多相气-液混合流体经过此均混器后能够均匀混合，而且能对不稳定的流体进行缓冲，避免干运转和断塞流对多相泵运行的影响，让入口液流完全满足油气混输泵的最佳运行工况，使其能正常工作。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的一种油气水多相流体缓冲均混装置，它至少包括缓冲罐，罐壳体的壳壁上分别设有入口和出口，均混器为设有一个以上开孔的分离管，该管垂直设置在缓冲罐中，并与缓冲罐体固接，均混器的下端部与出口接近，实现油气水多相流体的缓冲均混。缓冲均混器还设有液位控制装置，该装置包括自动液位测试装置和液体补偿装置；自动液位测试装置固设在缓冲罐内壁上，通过连接线路与液体补偿装置相连，液体补偿装置设有回路与缓冲罐连接，当自动液位测试装置测试到缓冲罐内液体容量不足时，可通过液体补偿装置对其进行补充。分离管上部、下部分别通过固定装置与罐体的上、下罐壁固接，分离管设置在罐体的中央。开孔在分离管的一个以上横截面的圆周上径向开设，开孔的轴线方向与分离管的轴线方向垂直或者不垂直。相邻两个横截面圆周上开孔的轴线方向互不相同，便于油气水多相流体的吸入。在分离管上部的开孔孔径大于其下部的开孔孔径，孔径小于或等于分离管直径的1/4。开孔的总面积之和大于或等于分离管的通流面积。开孔的孔间距为分离管直径的1/3。入口设置一与罐体内壁固接的挡板，用以阻挡自入口进入的流体直接冲击分离管，并分离气团。该挡板为扇形或半圆形的弧形挡板，且挡板的面积大于罐体入口的通流面积。分离管的底端与出口设有一间隙，该间隙用于补充液体，避免液位下降后纯气流对设备的损坏。间隙的长度由间隙与缓冲均混器存液界面之间的压差决定，其数值不小于170mm。缓冲罐上开设有油气水多相流体缓冲均混器液位观察窗，该观测窗的位置开设在缓冲罐自罐体底部向上1/4到1/3处，其外部安装有耐压透明示窗。综上所述，本专利技术的优点在于1、使油气水的混合输送更加稳定可靠，多相流井液或其它多相气-液混合流体经过此均混器后能够均匀混合，而且能对不稳定的流体进行缓冲，避免干运转和断塞流对多相泵性能的影响，让入口液流满足油气混输泵的最佳运行条件，在保证其能正常工作的同时，提高效率。2、能够进行多相流体混合，尤其能进行油气水的均匀混合，使多相流体形成一种均匀密度的连续流体，为多相增压装置提供必须的工作条件。3、实现了缓冲和均混一体化设计，体积紧凑、结构合理，并减小了气液接触混合的面积从而使压力损失减小。4、与一般的均混器相比，在对高粘度的原油或高聚合物的均匀混合有特别的工作能力，能够适应各种多相流型。5、消除进入多相增压装置的段塞流和纯气流，把不稳定的、压力变化多相来流变成稳定均匀的流体，为多相增压设备的安全工作提供了保证。6、具有液位自动控制系统，保证各种复杂来流工况下的稳定运行。7、本专利技术无能耗、效率高、混合均匀度高、安全可靠。附图说明图1为本专利技术油气水多相流体缓冲均混器的结构示意图；图2为本专利技术油气水多相流体缓冲均混器和其他过流部件的连接示意图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细地说明。如图1所示，为本专利技术油气水多相流体缓冲均混器的结构示意图。由图中可知，该油气水多相流体缓冲均混器，它至少包括缓冲罐1、均混器2、液位控制系统，罐壳体的壳壁上分别设有入口3和出口4，所述的均混器设在缓冲罐体内，均混器为带有一个以上气孔5的分离管6，该管垂直设置在缓冲罐1中与缓冲罐体固接，分离管6的下端部与出口4接近；所述的液位控制系统安装在缓冲罐上，液位控制系统为一套带有自动液位测试装置和液体补偿系统在内的智能控制系统，自动液位测试仪12安装在缓冲管内，液体自动补充系统13与罐体液体补充口9相连。分离管6上部、下部通过固定装置7和8与罐体固接，分离管6设置在罐体的中央。分离管6的底端与出口间有一间隙，该间隙为环型间隙9。所述的气孔5的开孔总面积之和大于或等于分离管6的通流面积，气孔5的孔间距为分离管6直径的1/3，孔径为分离管直径的1/4。入口3设置一与罐体固接的挡板10，用以阻挡自入口3进入的流体直接冲击分离管6，并分离较大气团；该挡板10为扇形或半圆形的弧形挡板；挡板10的面积大于罐体入口3的通流面积。为了维持罐体内液面的稳定，避免长时间断塞流工况造成罐内液体不足或纯气工况的出现，罐体上安装有液位控制系统，液位控制系统为一套带有自动液位测试装置12和液体补偿系统13在内的智能控制系统，同时开设有油气水多相流体缓冲均混器液位观察窗11。油气水多相流体缓冲均混器的设计是将分离器、混合器以及压力容器的设计融合在一起。其作用原理是含气油流沿切向进入缓冲罐，利用半圆柱折流和重力沉降方法进行初级分离，目的是将其中混带的大气团分离，以便于利用均化器实现更好的混合。气流上升到罐上部，根据压力和含气量，缓冲罐的液体在其中某一位置达到平衡。这样使得多相流不直接进入多相泵，而在罐内实现压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏武，李清平，薛敦松，
申请(专利权)人：石油大学北京，
类型：发明
国别省市：