液气分离器基本知识

1、液气分离器基本知识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

2、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，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

3、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，

4、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

5、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。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分离器主体（mm)处理量（m3/h）ZYQ*-*0-2605“6816001900*1900*5700ZYQ*-*240-32058820XX年20XX年*20XX年*5860*X年20XX年60-380510520X

6、X年2200*2200*6634进液管出液管排气管重量(kg)外形尺寸(mm)目前，油田用液气分离器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

7、装置来处理钻井液。（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液气分离器的使用注意事项1.技术数据液气分离器是设计用于处理含有大量溶解气或自由气钻井液的设备，这些气体在大气压条件下会膨胀。传统的液气分离器位于节流管汇和振动筛之间，它有一条直接排放气体的管线。液气分离器通常只安装在节流管汇后面使用。液气分离器应满足下列要求（1）根据实践经验，选择的液气分离器的处理量必须5倍于设计循环量。（2）液气分离器进口管线内径应等于或大于节流管汇排出管线的内径。（3）液气分离器排出管线的内径应不小于进口管线的内径，钻井液直接排放到振动筛进口管汇或钻井液储备罐。（4）排气管线的直径应为200mm(8in)或更大。（5）气体排出管线上不应安装阀门。带班队长指导液气分离器的所有作业，并决定什么时候通过