液气分离器(课堂PPT)

三、钻井液气分离器的结构
结构
常用的液气分离器按照排液管结构形 式的不同分为两种：一种排液管为常闭结 构，另一种排液管为常开结构。
结构
常闭结构分离器的排液管上安装了一 个气动蝶阀，当罐内液面高度达到设定值 后，蝶阀开启排液。当分离器内液位降到 设定高度时，蝶阀随之关闭，停止排液。 这种结构可避免含气钻井液直接从排液管 进入钻井液循环系统。
四、钻井液气分离器的安装
安装前的准备
1、分离器主体及安全附件应在有效期内。 2、分离器应安装于节流管汇J8号或J10号闸阀之后。 3、分离器应采用地脚螺栓或绷绳固定，地脚螺栓直径应不 小于20 mm，长度应不小于500 mm，压板厚度应不小于8mm，宽 度应不小于50mm；绷绳为均布的4根直径不小于16mm的钢丝绳； 固定地脚螺栓或绷绳用水泥基墩坑尺寸长×宽×深为 0.8m×0.8 m×1.0m，遇地表松软时，基墩坑体积应大于1.2 m3。 4、应检查分离器主体、管线及附件是否有裂纹、损伤、堵 塞等缺陷，有缺陷的不应安装。 5、分离器安装位置的基础应平整。
安装
安装
排气管线 1、通径应不小于150 mm。 2、排气管线上便于观察处应安装一块测压法兰，安
装截止阀及压力表。截止阀压力等级 4 MPa，压力表测量范围0 ～ 0.16MPa，表盘直径100mm。
3、应接出距井口50m以远有点火条件的安全地带， 出口端距除放喷管线以外的各种设施距离不小于20m。。 充空气钻井作业时可接至距井口30 m以远的井场污水池 或沉砂池。
结构
目前，我公司所用的液气分离器全 部为排液管常开结构的。只不过根据U 形管形成方式的不同，又分为内置式和 外置式两种。
结构
内置式结 构示意图
结构
内置式结构的分离器工作时可维持 约1500mm的液柱高度。按钻井液比重 1.5g/cm3计算，分离器工作时罐内压力 不超过0.0225 MPa。
结构
7、点火装置应垂直地面安装，用地脚螺栓或直径12 mm钢丝绳固定，钢丝绳不少于3根。
安装
安全阀 1、应安装在罐体顶部位置。 2、出口应朝向井场外侧，不应连接泄压管线。 3、压力等级应与分离器的压力等级相匹配。
安装
压力表 1、测量范围0～6MPa，表盘直径150 mm。 2、压力表前应安装截止阀。测量范围0 MPa ～
6 MPa，表盘直径150 mm。 3.6.2.2 压力表前应安装截止阀。 3.7 4
安装
1、不应在分离器罐体、进液管线及排气管线上 施焊。
2、安装后应检查进液管线、排液管线和排气管 线的畅通情况。
使用
1、压力表截止阀应处于常开状态。 2、安全阀应处于正常工作状态（安全阀手柄与地面 垂直）。安装前、打开油气层前以及油气层中作业每30 天，应采用逆时针方向扳动手柄的方式活动安全阀。 3、使用前将清水或钻井液灌入分离器内至排液管出 口有液体排出为止。 4、使用前应按测量的U型管高度及钻井液密度计算 出最大允许工作压力（最大允许工作压力Pmax=U型管的 有效高度H×钻井液密度ρ）。
结构
压力表 安全阀 进液管 分离器总成
分离板
二位五通 换向阀 浮球
气源
排污取样阀
气动蝶阀
排液管 排气管
结构
常开结构分离器内的液面高度是通过 排液管的U形接法来控制的，当罐内液面 高度达到U形管最高点位置后，排液管开 始排液。这种分离器内始终保持一定高度 的液面，用于阻挡分离出的气体从排液管 排出。
使用一根长度2 m、额定压力2 MPa 软管连接。
安装
排液管线 5、地面管线用地脚螺栓至少固定一处；“U”形
单法兰弯头出口应固定。 6、地面管线与接至分配箱的管线用偏心三通连接，
偏心三通偏心的一端接蝶阀、排污管线。 7、内置式U型管分离器，排液管线接至分配箱时
应水平或向下接出。 8、安装后应测量 U 型管的有效高度 H 并记录。
钻井液气分离器的安装与使用
一、钻井液气分离器的功能
功能
在钻井过程中出现气侵、溢流、井涌 时，采用节流压井措施对井内含气钻井液 进行替换。钻井液气分离器就是用来处理 节流管汇替换出来的含气钻井液，除去钻 井液中的空气与天然气，回收初步净化的 钻井液。
二、钻井液气分离器的工作原理
工作原理
其工作原理是：从井内经节流管汇返出的含气钻井 液，从切向进入分离器罐体，根据沉降、减压、膨胀原 理，部分气体从钻井液中分离出来。经初次分离后的钻 井液，按分离器内布置的分离板（斜板）流动，表面积 增大，在分离板上分散成薄层，使气体暴露在钻井液的 表面，气泡破裂，从而使气体和钻井液得到进一步分离。 分离出的气体从分离器顶部经排气管引至井场50m以外 点燃烧掉，分离出的钻井液经排液管进入振动筛的分配 箱中。
安装
排气管线 4、应处于畅通、无堵塞状态，在低洼处应安装三通，
旁通上安装蝶阀。 5、出口端应安装防回火装置及点火装置（充空气钻
井作业除外） 。 6、直管段不大于15 m、拐弯处应做水泥基墩固定,
地脚螺栓直径不小于20mm，长度不小于500mm，基墩坑长 ×宽×深为0.5m×0.5m×0.8m，遇地表松软时，基墩坑体 积应大于0.4m3。
结构
外置式结 构示意图
结构
外置式结构的分离器工作时可维 持约4000mm的液柱高度。按泥浆比 重1.5g/cm3计算，分离器工作时罐内 压力不超过0.06MPa。
结构
结构
分离器工作时罐内的压力等于分离出 的气体由排气管排出时的摩擦阻力。如果 上述摩擦阻力大于分离器内钻井液柱的静 液压力，就会将液体从排液管推出，形成 的液柱高度逐渐降低，最终造成“短路”， 未经分离的混气钻井液和分离出的气体就 会从排液管直接排出。
不应形成节流。 3、使用高压软管连接应使用保险绳或安全链。
安装
安装
安装
安装
安装
排液管线 1、通径不小于203mm，采用法兰或由壬连接。 2、应接至振动筛前的分配箱上，不应将管口埋于箱
中液体内。 3、安装应保证分பைடு நூலகம்器罐体内的液面高度在1.3 m至
1.6 m之间。 4、应使用 90°弯头和直管从地面接至分配箱，可
安装
安装
1、应在分离器就位后用地脚螺栓或绷绳固定。 地脚螺栓宜固定在底座四个吊装位置处，应加弹簧垫 或锁紧螺帽。地脚螺栓或绷绳的正反螺栓应在浇注凝 固后紧固。
2、分离器所用管线弯管角度不小于90°。
安装
进液管线 1、采用法兰连接、钢圈密封。 2、压力等级不低于14 MPa，通径不小于78 mm，