液气分离器基本知识.pdf

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1、液气分离器钻井液液气分离器也是气浸钻井液除气的专用设备，属常压除气范畴，基于常压除气原理，不过它是处理气浸钻井液的初级脱气设备，与除气器的主要区别在于它主要用于清除环空钻井液喷出来的直径≥3mm的大气泡。大气泡是指大部分充满井眼环空某段的钻井液的膨胀性气体，其直径大约为3-25mm。这些大气泡引起井涌。甚至喷出转盘表面。另外，液气分离器主要是靠重力冲撞作用来实现液气分离的，而除气器是采用真空、紊流、离心等原理，除气器的处理气体量比液气分离器少得多，但是清除气体更彻底。通常经液气分离器处理后的钻井液中还会有小气泡，通

2、过振动筛后，需进入除气器再进行常规除气。液气分离器可以直接从旋转防喷器处进液，也可以从节流管汇外进液。液气分离器按压力分常压式和压力自控式两种。在过去的50年里，它们已经从简单的开式罐发展到复杂的密闭和加压式容器。一般液气分离器是与节流管汇和电子点火装置配套使用的，用于脱离钻井液中的游离气体，可应用于欠平衡钻井液和硫化氢气体的钻井液处理。液气分离器的类型常用的液气分离器有两种类型1.封底式除气罐底部封闭。钻井液通过一根U形管线回到循环罐内。除气罐内钻井液面的高度，可通过u管的高度增减来控制。2.开底式分离器罐无底，

3、下半部潜入钻井液中。罐内的液面依靠底部潜入深度来控制，这种分离器在国外俗称“穷孩子”，说明其简易性。最简单、最可靠的液气分离器是封底式的。因为它的钻井液柱高度受到循环罐内液面高度的限制。液气分离器的工作压力等于游离气体由排出管排出时的摩擦阻力。分离器内始终保持一定高度的液面（钻井液柱高），如果上述摩擦阻力大于分离器内钻井液柱的静水压力，将造成“短路”，未经分离的气浸钻井液就会直接排入钻井液循环罐内。分离器产生“短路”一般是在气浸钻井液出现大量气体（峰值）的条件下发生的。这表明分离器处理能力不足。液气分离器原理液气分

4、离器的基本原理都是相同的。开底式的基本结构是一个底部敞开（或有一个直径较大的排出口）的立式钢质圆筒，筒的一侧有一个钻井液入口，顶端是气体排出口。筒体是一个直径为355-610（或者更大一些）的钢质圆筒。当钻井液从井口返出后，经阻气管汇流进入出气筒的入口管，入口关随阻气管的直径而定。例如：阻气管直径为50mm,则入口管直径为100mm,而液气分离器的排气管应为150mm.若圆筒直径是1000mm,则排气口直径应为200mm.液气分离器圆筒内有许多挡板，排列形状各不相同。其作用是承受钻井液的冲击，有助于形成紊流，使钻井

5、液层变薄，以促使气泡与液体分离、破裂、逸出。排气管线应接至远离井场的地方，以便将分离出的气体引向远处。应注意的是排气管内的阻力必须很小，以确保管线回压很小。液气分离流程如图所示，从井口返出的气浸钻井液经阻气管汇后，以很高的速度沿分离器进液口切线进入分离器内，顺内壁落在专门设计的一系列内挡板上，液体与钢板撞击后，通过碰撞、增大暴露面积后继续向下流动，一部分气泡在撞击后破裂，其余气泡与液体一起形成紊流和薄膜。由于液气分离器圆筒与大气相通，因而气浸钻井液压力降低到几乎等于大气压力，在紊流和薄膜中的气体便迅速膨胀并逸出液面

6、。液气分离后钻井液从下部流入钻井液罐循环罐内，分离出的游离气体通过罐顶的气体出口排走，排气管长度由现场确定及配备，并引到安全处。6.3.3油田液气分离器的技术参数型号ZYQ800ZYQ1000ZYQ1200分离器主80010001200体（mm)处理量180-260240-320260-380（m3/h）进液管5"5"5"出液管6"8"10"排气管8"8"5"重量160020002000(kg)外形尺寸2000*2000*5862200*2201900*1900*5700(mm)00*6634目前，油田用液气分离器

7、采用底部排液排污设计，并以此来控制工作液面高低，以保证分离器内液面恒定，同时解决了罐内积砂问题；罐内设有气体分离专用通道，气体排空通畅，提高了气体处理效果；供液管各弯角处均安装有缓冲装置并加装了可更换耐冲击挡板，可根据磨损情况进行定期检查更换，延长了设备的使用寿命；防硫型液气分离器整体采用特种材料进行制造和处理，可完全防止气体中的硫化氢对设备的损坏。液气分离器的应用原则（1）钻井液与气体分离所需时间取决于钻井液的性能，比如钻井液黏度大，那么分离就困难且消耗时间长。（2）必须准备足够的分离器和除气装置来处理钻井液。（

8、3）液气分离器不用时应将该设备内的钻井液放干净并用水冲洗，严禁将钻井液存放在分离器体内，否则干固后将无法正常使用。（4）一般情况下，液气分离器安装在钻井液罐边地面上，地面要求水平、坚实，并预置地脚螺栓坑。（5）将排气管线引至距离井口60-80m处。（6）其进浆口与旋转防喷器或节流管汇连接时，需关闭排污蝶阀，打开出浆口蝶阀，用管线接到钻井液罐内即可。6.6.5