油气集输技术知识
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工作性能取决于螺旋的螺距、直径 和长度，以及液流和气流的流量。
地面螺旋分离器
在地面条件下应用分离 器的直径不必按井底用时限 制 在 小 于 3.75in ， 所 以 在 地 面应用中使用了可减少压降 的大直径螺旋分离器。螺旋 分离器的直径为5.5in，被安 放 在 一 段 6in 的 管 子 中 。 在 6in 管 子 的 外 边 再 套 上 一 段 8in的管子，安装一个测压孔， 从而可通过环空中的压力探 测到内管的冲蚀或腐蚀，防 止发生原油泄漏。
螺旋叶片式分离器试验结果
螺旋分离器是一种既可用于井下油管也可用于地面，可从液流中 分离出部分气体的结构紧凑且经济可行的分离设备
对井下分离器进行的实验室试验表明，可将80%的气体从采出 液流中分离出来，且液体夹带很少。当分离的气体量小于60% 时，在分离的气流中几乎测不到任何液体
在油井中，分离器可以稳定地进行气体分离，不会出现将液体夹 带到环空中的现象。在这些试验中，分离器最多从液流中可将 43%的气体分离出来
GLCC主体结构
入口位置 长径比 分离体锥度
液位控制
对于GLCC紧凑的几何结构来说，无法拥 有直接有效的适应各种流动条件的液位 控制。试验中研究几种不同的液位控制 方案：气相的流动控制、液相的流动控 制以及两者同时控制。未来的主要工作 是研制更加稳定有效的液位控制方案。
综合分离系统
GLCC可用于部分或完全分离。部分分离使下游的设备 得以减小并使其效率提高。特别地，当GLCC与多相仪 表、除砂器和液-液水力旋流器一起使用时，其性能更 优。不管是单独的GLCC还是综合分离系统，都可以大 大降低费用和减轻重量，这一点对海上平台来说尤为重 要，因为建造平台所节省的费用可能是分离装置的好几 倍。
油气集输技术知识
油气集输技术发展之一
分离技术
分离技术的现状 传统分离器改进 旋风分离器 螺旋叶片式分离器 水力旋流器分离技术 GLCC分离技术
分离技术的发展
分离器简化图
图3-1 简化后分离器的外形图
入口装置
图1-1A旋风分离式入口装置图
1-1B立式单旋风分离器
入口构件
图3-2 倒T形入口构件
GLCC
GLCC结构设计
入口设计 GLCC主体结构 液位控制 综合分离系统
入口设计
倾斜入口 入口喷嘴 双入口
倾斜入口
传统的立式分离器都 使用一垂直入口，最近的 研究表明倾斜入口将提高 GLCC的性 能 ，原因是减 小了气体带液率。首先， 下倾入口有利于分层并提 供了在入口喷嘴处的初步 分离；另外，下倾入口使 液体 在GLCC内 旋 转一周 后仍位于入口以下，阻止 液体与气体一起流向 GLCC上部。
图1-2G孔板波纹填料 料
图1-2H瓷质规整波纹填料
图1-2 规整填料
图1-2I全塑蜂窝直管填
聚结构件
图3-14 平板平行板组
图3-15 斜板平行板组
图3-16 蛇形板相向平行板组
图3-17 蛇形板相背平行板组
图3-18 田字板平行板组
图3-19 斜板交错搭接平行板组
波纹板
波纹板型式
另一种综合分离系统是将两个GLCC串联使用，理论研 究已预测出其气体带液率可达到理论上的极限值。
除了以上的结构改进外，还有如面积可变的入口流道和 气液出口结构等，但有关这方面的性能研究结果还比较 少。
GLCC应用
在石化工业中的应用 在石油工业中的应用
单相流量计计量用GLCC 多相计量 传统容器式分离器或液塞捕集器预分离装置 完全代替传统的分离器 不完全分离 小型分离系统 海底应用
集液构件
图1-3A 固定堰板式
图1-3B 溢流堰板式
图1-3C 筒堰板式
图1-3B 可调堰板式
图1-3集液构件
旋风分离器
紧凑型气液分离器
液塞捕集器
井下螺旋叶片式分离器
在该分离器中没有运动零件。多相 液流沿井筒上行进入到螺旋段，在 这里固定不动的螺纹浆叶之间的螺 距使得液流受力开始旋转。旋转产 生离心力，离心力使得液体沿油管 内壁流动，气体在油管中心流动。 一部分气体会通过油管内壁上的孔 眼排出，并经过旁通管进入油套环 空。液体和一部分气体（举升流体 所需要的气体）沿油管被向上举升。
图3-3 耙形入口构件
整流构件
图3-6竖板整流构件Байду номын сангаас
3-7 横板整流构件
3-8 圆筒整流构件
3-9 田字板整流构件
聚结构件
图1-2A 平行板波纹填料 图1-2B 自支撑式波纹填料 图1-2C 峰谷搭片式波纹填料 图1-2D Plate-Pack波纹板 图1-2E Stokes-Pack垂直波纹板 图1-2F Stokes-Pack水平波纹板
在石化工业中的应用
图 传统转油线流程
图 增加GLCC后的转油线流程
单相流量计计量用GLCC
多相计量
多相计量
预分离用GLCC
当将螺旋分离器安装在地面时，它可成功地为气举作业提供举升 所需的天然气。有50%～60%的产出气可用于举升作业
地面分离器的费用约为安装设传统分离器容器费用的2%。虽然 作业场所不同所需的费用有所差异，但粗估费用的节省是相当可 观的
Gas-Liquid Cylindrical Cyclone
GLCC 由 带 有 倾 斜 切 向 入口的垂直圆柱管和气液两 个出口组成。气液混合物由 切 向 入 口 进 入 GLCC 并 产 生 旋流流动，流体在离心力、 浮力和重力的综合作用下分 离出气液两相。液体流向器 壁并作螺旋线形向下运动， 气体流向中心并从顶部逸出。
入口喷嘴
喷嘴是影响气液流动分布以及进入GLCC 切向速度的最终因素。切向入口喷嘴形 式是最难加工的部分，因此相应结构的 GLCC的价格也十分昂贵。为了优化水力 性能，在具有相同流通面积的情况下试 验了几种不同的喷嘴结构，发现同心圆 形喷嘴（渐缩管）性能最差，月牙形次 之，矩形最好。
双入口
双倾斜入口将入 口流预分为两股流动： 低入口的富液流和高 入口的富气流。双入 口的试验表明中等大 小的气体流量（在入 口处段塞流转为分层 流）下，气体带液率 有明显降低，当气体 流量较高时（在入口 处为环空流），无多 大变化。
地面螺旋分离器
在地面条件下应用分离 器的直径不必按井底用时限 制 在 小 于 3.75in ， 所 以 在 地 面应用中使用了可减少压降 的大直径螺旋分离器。螺旋 分离器的直径为5.5in，被安 放 在 一 段 6in 的 管 子 中 。 在 6in 管 子 的 外 边 再 套 上 一 段 8in的管子，安装一个测压孔， 从而可通过环空中的压力探 测到内管的冲蚀或腐蚀，防 止发生原油泄漏。
螺旋叶片式分离器试验结果
螺旋分离器是一种既可用于井下油管也可用于地面，可从液流中 分离出部分气体的结构紧凑且经济可行的分离设备
对井下分离器进行的实验室试验表明，可将80%的气体从采出 液流中分离出来，且液体夹带很少。当分离的气体量小于60% 时，在分离的气流中几乎测不到任何液体
在油井中，分离器可以稳定地进行气体分离，不会出现将液体夹 带到环空中的现象。在这些试验中，分离器最多从液流中可将 43%的气体分离出来
GLCC主体结构
入口位置 长径比 分离体锥度
液位控制
对于GLCC紧凑的几何结构来说，无法拥 有直接有效的适应各种流动条件的液位 控制。试验中研究几种不同的液位控制 方案：气相的流动控制、液相的流动控 制以及两者同时控制。未来的主要工作 是研制更加稳定有效的液位控制方案。
综合分离系统
GLCC可用于部分或完全分离。部分分离使下游的设备 得以减小并使其效率提高。特别地，当GLCC与多相仪 表、除砂器和液-液水力旋流器一起使用时，其性能更 优。不管是单独的GLCC还是综合分离系统，都可以大 大降低费用和减轻重量，这一点对海上平台来说尤为重 要，因为建造平台所节省的费用可能是分离装置的好几 倍。
油气集输技术知识
油气集输技术发展之一
分离技术
分离技术的现状 传统分离器改进 旋风分离器 螺旋叶片式分离器 水力旋流器分离技术 GLCC分离技术
分离技术的发展
分离器简化图
图3-1 简化后分离器的外形图
入口装置
图1-1A旋风分离式入口装置图
1-1B立式单旋风分离器
入口构件
图3-2 倒T形入口构件
GLCC
GLCC结构设计
入口设计 GLCC主体结构 液位控制 综合分离系统
入口设计
倾斜入口 入口喷嘴 双入口
倾斜入口
传统的立式分离器都 使用一垂直入口，最近的 研究表明倾斜入口将提高 GLCC的性 能 ，原因是减 小了气体带液率。首先， 下倾入口有利于分层并提 供了在入口喷嘴处的初步 分离；另外，下倾入口使 液体 在GLCC内 旋 转一周 后仍位于入口以下，阻止 液体与气体一起流向 GLCC上部。
图1-2G孔板波纹填料 料
图1-2H瓷质规整波纹填料
图1-2 规整填料
图1-2I全塑蜂窝直管填
聚结构件
图3-14 平板平行板组
图3-15 斜板平行板组
图3-16 蛇形板相向平行板组
图3-17 蛇形板相背平行板组
图3-18 田字板平行板组
图3-19 斜板交错搭接平行板组
波纹板
波纹板型式
另一种综合分离系统是将两个GLCC串联使用，理论研 究已预测出其气体带液率可达到理论上的极限值。
除了以上的结构改进外，还有如面积可变的入口流道和 气液出口结构等，但有关这方面的性能研究结果还比较 少。
GLCC应用
在石化工业中的应用 在石油工业中的应用
单相流量计计量用GLCC 多相计量 传统容器式分离器或液塞捕集器预分离装置 完全代替传统的分离器 不完全分离 小型分离系统 海底应用
集液构件
图1-3A 固定堰板式
图1-3B 溢流堰板式
图1-3C 筒堰板式
图1-3B 可调堰板式
图1-3集液构件
旋风分离器
紧凑型气液分离器
液塞捕集器
井下螺旋叶片式分离器
在该分离器中没有运动零件。多相 液流沿井筒上行进入到螺旋段，在 这里固定不动的螺纹浆叶之间的螺 距使得液流受力开始旋转。旋转产 生离心力，离心力使得液体沿油管 内壁流动，气体在油管中心流动。 一部分气体会通过油管内壁上的孔 眼排出，并经过旁通管进入油套环 空。液体和一部分气体（举升流体 所需要的气体）沿油管被向上举升。
图3-3 耙形入口构件
整流构件
图3-6竖板整流构件Байду номын сангаас
3-7 横板整流构件
3-8 圆筒整流构件
3-9 田字板整流构件
聚结构件
图1-2A 平行板波纹填料 图1-2B 自支撑式波纹填料 图1-2C 峰谷搭片式波纹填料 图1-2D Plate-Pack波纹板 图1-2E Stokes-Pack垂直波纹板 图1-2F Stokes-Pack水平波纹板
在石化工业中的应用
图 传统转油线流程
图 增加GLCC后的转油线流程
单相流量计计量用GLCC
多相计量
多相计量
预分离用GLCC
当将螺旋分离器安装在地面时，它可成功地为气举作业提供举升 所需的天然气。有50%～60%的产出气可用于举升作业
地面分离器的费用约为安装设传统分离器容器费用的2%。虽然 作业场所不同所需的费用有所差异，但粗估费用的节省是相当可 观的
Gas-Liquid Cylindrical Cyclone
GLCC 由 带 有 倾 斜 切 向 入口的垂直圆柱管和气液两 个出口组成。气液混合物由 切 向 入 口 进 入 GLCC 并 产 生 旋流流动，流体在离心力、 浮力和重力的综合作用下分 离出气液两相。液体流向器 壁并作螺旋线形向下运动， 气体流向中心并从顶部逸出。
入口喷嘴
喷嘴是影响气液流动分布以及进入GLCC 切向速度的最终因素。切向入口喷嘴形 式是最难加工的部分，因此相应结构的 GLCC的价格也十分昂贵。为了优化水力 性能，在具有相同流通面积的情况下试 验了几种不同的喷嘴结构，发现同心圆 形喷嘴（渐缩管）性能最差，月牙形次 之，矩形最好。
双入口
双倾斜入口将入 口流预分为两股流动： 低入口的富液流和高 入口的富气流。双入 口的试验表明中等大 小的气体流量（在入 口处段塞流转为分层 流）下，气体带液率 有明显降低，当气体 流量较高时（在入口 处为环空流），无多 大变化。