[发明专利]一种单翼振动式消泡装置

说明书

本发明提供了一种单翼振动式消泡装置，包括管状的壳体，隔板将壳体内的空间分为缓冲腔和反应腔，反应腔内安装有与壳体同轴的滤网，隔板开设有与壳体同轴的通孔一，通孔的内径小于滤网的内径，通孔的内壁上固定有与通孔同轴的弹簧；壳体的管壁上沿径向开有入口管道和出口管道。本发明提供的单翼振动式消泡装置实现气水混合物的减速和药剂随进气量的循环振动以及药剂的充分隔离反应，促使药剂消泡完全，加强药剂的利用和气水混合物的充分反应，提高了分离器的工作效率，且保证了脱水撬输气管道的输送效率，延长了脱水撬和管道的使用寿命。

技术领域

本发明属于油气田采气生产技术领域，具体涉及一种单翼振动式消泡装置，用于油气田采气生产或者其他涉及消泡作业的设备和生产场所。

背景技术

泡沫的形成可描述为气体(空气、氮气等)分散在含有少量起泡剂的化学试剂的液体中，被液膜包围起来而形成相互隔离的非均相体系。其中，液体为连续相、气体为离散相。

所谓消泡，就是使液体中的气饱上升，集中于液面，将泡沫破坏。根据消泡机理可分为自然消泡、化学消泡和物理消泡：

1）自然消泡法主要通过泡沫间液膜的排液和气泡间的气体扩散作用使泡沫破裂。通过合理控制泡沫的半衰期，使泡沫流体在钻进过程中保持稳定状态，上返到地面时能够迅速破裂。

2）化学消泡法是目前应用最广泛、消泡效率最高的一种消泡方法，其主要机理是：消泡剂通过与起泡剂发生反应或者直接改变液膜的物理性质，从而改变液膜的状态，降低泡沫稳定性，达到使泡沫破裂的目的。化学消泡的最大优点在于消泡效率高、使用方便，因此在生物发酵、食品、污水处理等工业得到了广泛的应用。消泡剂的种类繁多，国内常用的消泡剂主要包括聚醚类、有机硅类、聚醚改性硅油消泡剂等。

3）物理消泡法有机械式、热式、超声波式、电离式等,主要通过调节泡沫流体的温度、压力或者利用机械装置对泡沫产生剪切力、压缩力和冲击力等方式来破坏泡沫液膜的强度以达到消泡目的。对装置的要求为结构简单、坚固、维修容易、操作管理方便等。

消泡过程：1）要加速泡沫气泡间的气体扩散作用。在重力和压力差存在的条件下泡沫的液膜会不均衡地流动排液，气泡中的气体也会因为液膜两边压力差不同的原因而不断地发生扩散渗透，压力高的气泡中的气体向压力低的气泡中扩散，导致大气泡体积不断扩大、小气泡体积不断缩小以至破灭。

2）通过特定装置产生剪切力、压缩力和冲击力等方式破坏泡沫液膜的强度，或者通过加入消泡剂破坏液膜弹性降低液膜黏度使液膜失去自修复作用，增加液膜的排液速率而达到消泡的目的。

现有的气田开发场所消泡存在的问题：1#脱水橇自2012年4月运行以来多次出现脱水撬贫液精馏柱和循环管路被结晶盐堵塞现象，导致脱水撬内的TEG溶液无法进行正常循环，形成局部受热过高或Kimary泵损坏而被迫停车的现象，出现脱水露点不合格的问题。但通过检修后投入运行发现，由于分离效果不佳，由部分高矿化度的地层水又陆续进入脱水撬三甘醇再生系统，继而再次生成的结晶盐，使新三甘醇溶液被污染、发泡。根据全年该脱水撬运行情况来看，该撬停撬11次，大型检修3次。其主要原因为结晶盐堵塞管路。

据相关资料证明，实验室内配制各类盐溶液与三甘醇混合，待加热蒸发完水后，能生成大量结晶物的盐类有：钠盐、钙盐、镁盐等金属盐类，这些物质都是天然气产出水中的主要成份。由于每个矿离子（Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋）可以和5-10个三甘醇（TEG）离子结合形成结晶盐。当这些矿离子随着游离水进入脱水撬后，遇TEG溶液生成结晶盐（白色盐状晶体颗粒），引起TEG循环管线及贫液精馏柱堵塞，还会导致Kimary泵损坏，致使脱水撬停运。高矿化度的地层水被天然气携带进入脱水撬后，与吸收塔内的三甘醇贫液充分接触并混合。三甘醇的再生造成高矿化度水中盐类的累积，累积的盐与三甘醇反应生成大量的盐结晶物。如此日积月累，结晶盐晶体颗粒就会越来越严重的堵塞脱水撬三甘醇的再生流程。且单井及干管瞬间间歇性携液造成集气站分离器发生段塞流现象，分离器排液不及时，也会使游离水进入脱水系统。