CN103306644A - 一种气井井口除砂液装置 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种气井井口除砂液装置，其特征在于包括气井来气口(1)、除砂/液装置和输气口(3)，所述气井来气口(1)用于提供气井采出的高压气体，该装置可实现单井除砂/液，清洁管线内流体，减少砂/液对地面管线的损坏，节约成本。

Description

一种气井井口除砂液装置

技术领域

本发明涉及一种特别适于含细粉砂、雾化后的液滴以及砂液共存的气井进行井口除砂/液的装置及方法，属于石油与天然气生产技术领域。

背景技术

在天然气生产过程中，部分气井常遇到以下两种情况：

(1)气藏岩石疏松、胶结差，部分砂粒将被天然气冲洗、剥落、携带到地面，在地面管道流动时将对管壁、弯管、阀门等设备造成非常严重的破坏。

(2)我国各大气田都不同程度的出水，部分气田开采初期就出水，凝析气藏开采时也存在出液情况。但大部分气井产液较小，主要以雾化后的液滴形式存在，在地面管道流动时极易在地形低凹处聚集成积液，形成“吼道”效应，对下游的设备造成极大破坏。在含酸性气体时，对管壁的腐蚀也较为严重。

部分气井在出砂的同时也存在出液的情况。由于砂粒直径小，大部分属于为细粉砂，与粉尘接近；雾化后的液滴与粉砂具有直径小的相同特点，造成除砂/液困难。

目前常用的地面除砂/液装置主要是基于重力沉降和螺旋分离原理设计的，由于砂/液颗粒直径小，悬浮于气体中，且井口压力小，流速高，在进行重力沉降分离时，需要较大的流通截面积的装置(降低流速)和较长时间才能实现砂/液和气的分离。同样由于砂/液与气混为一体，密度差异不大，螺旋分离效果也不理想。

发明内容

本发明的目的是以提高单井井口至集气站的输气效率、保护地面设备为目标，针对含砂、雾化后液滴以及砂液共存的气井，特提出一套除砂/液的井口装置。该装置利用气井采出的高压气体作为动力源，无需提供动力。

一种气井井口除砂液装置，其特征在于包括

气井来气口(1)、除砂/液装置和输气口(3)，所述气井来气口(1)用于提供气井采出的高压气体；

所述除砂/液装置包括一除砂/液器(2)、收砂/液筒(6)、冲砂/液管(12)以及液位计5，所述除砂/液器(2)的一端和气井来气口(1)相连，另一端和输气口(3)相连，所述除砂/液器(2)和气井来气口(1)之间通过三通阀连接，三通阀的另一端连接冲砂/液管(12)，该冲砂/液管(12)的另一端与收砂/液筒(6)连接，收砂/液筒(6)的另一端通过短管与除砂/液器(2)连接；砂/液出口(8)安装在收砂/液筒(6)底部，出口处设有第二闸阀(7)，

2.如权利要求1所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述的除砂/液器(2)内部具有半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，连杆(2-3)、支撑杆(2-4)，多级钢网(2-5)和滤齿(2-6)组成，所述半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，多组钢网(2-5)由连杆(2-3)依次串联，所述支撑杆(2-4)的数量为两根，用于固定连杆(2-3)，并与所述的除砂/液器管壁连接，所述滤齿(2-6)位于除砂/液器管壁上。

3.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述的冲砂/液管(12)设有第一闸阀(4)。

4.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述除砂/液器(2)沿输气口的气流方向与水平呈-10～-15度设置。

5.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述滤齿(2-6)的数量为10-20个。

有益技术效果：

本发明提供的气井井口除砂/液装置及方法，可实现单井除砂/液，清洁管线内流体，减少砂/液对地面管线的损坏，节约成本。

附图说明：

图1为本发明提供结构示意图。

图2为本发明提供的除砂/液器示意图。

图3为本发明提供的除砂/液器的钢网结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做了进一步的描述。

一种气井井口除砂液装置，其特征在于包括

气井来气口(1)、除砂/液装置和输气口(3)，所述气井来气口(1)用于提供气井采出的高压气体；

所述除砂/液装置包括一除砂/液器(2)、收砂/液筒(6)、冲砂/液管(12)以及液位计5，所述除砂/液器(2)的一端和气井来气口(1)相连，另一端和输气口(3)相连，所述除砂/液器(2)和气井来气口(1)之间通过三通阀连接，三通阀的另一端连接冲砂/液管(12)，该冲砂/液管(12)的另一端与收砂/液筒(6)连接，收砂/液筒(6)的另一端通过短管与除砂/液器(2)连接；砂/液出口(8)安装在收砂/液筒(6)底部，出口处设有第二闸阀(7)，

所述的除砂/液器(2)内部具有半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，连杆(2-3)、支撑杆(2-4)，多级钢网(2-5)和滤齿(2-6)组成，所述半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，多组钢网(2-5)由连杆(2-3)依次串联，所述支撑杆(2-4)的数量为两根，用于固定连杆(2-3)，并与所述的除砂/液器管壁连接，所述滤齿(2-6)位于除砂/液器管壁上。

所述多组钢网(2-5)中各个钢网的角度a1-a4可以根据所进来的气量和砂/液计算得到，所述角度可以相同也可以不同，角度为45-85度。

所述的冲砂/液管(12)设有第一闸阀(4)。

所述除砂/液器(2)沿输气口的气流方向与水平呈-10～-15度设置。

所述滤齿(2-6)的数量为10-20个。

所述钢网由一系列等分角度的钢丝组成；其等分角度由产气量确定，产气量大，所述螺旋叶片转速高，等分角度大，钢丝间距大。钢丝表面粗糙，便于捕集悬浮在气体中的砂粒/液滴。所述钢网与连杆的夹角由气量带动所述螺旋叶片产生的离心力大小确定，使所述钢网捕捉到的砂粒/液滴在离心力的作用下沿钢丝运移，最后落在有所述滤齿的管壁上。所述钢网可根据含砂/液量由多级组成，各级钢网的等分角度以及其与所述连杆的角度均可不同，以适应不同的产气量和砂/液量范围。

上述的除砂/液器，所述输气口的入口端在除砂/液器底部管壁预留一短管，以接近所述支撑杆中心，在所述的最后一级钢网旋转产生的离心力作用下，所述支撑杆中心的含砂/液极少。

上述的除砂/液器，所述滤齿为一系列表面粗糙的短钢丝组成，各层钢丝平面上错开或按菱形设计，增加捕集由所述钢网流到滤齿的流体中的砂/液的概率。

上述的除砂/液器可倾斜安装或水平安装。

将上述的除砂/液器的进气口与气井来气口连通；将上述的除砂/液器的输气口与外输管线连通；将上述的除砂/液器的去收砂/液口与收砂/液筒连通；

将所述冲砂/液管和收砂/液筒出口的闸板阀关闭；

气井产气、液、砂混合物从除砂液器的进气口进入，截面积增加，流速降低，实现重力分离。半球帽对中心流体减速并分流，为螺旋叶片提供动力，螺旋叶片带到钢网旋转，形成多级滤网，捕集流体中的气、砂，沿钢网的钢丝在离心力作用下运移到管壁上，实现离心分离。管壁上的液、砂被滤齿捕集，在重力的作用下向去收砂/液筒运行，气从输气口进入集输管网。气体出口为最后一级圆锥形钢丝网的中心，确保收集的为纯气体。收砂筒设计一液位计以判断收砂/水的时间

将收砂/液筒的出口与液罐车连接，逐渐开启收砂/液筒的闸阀，然后再逐渐开启冲砂/液管的闸阀，在水平冲砂管和除砂/液筒的双重压力下，将收砂/液筒的砂/液驱入液罐车。连接在井口出口与外输管线进口，便于新型除砂/水装置的维修

当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气井井口除砂液装置，其特征在于包括 

气井来气口(1)、除砂/液装置和输气口(3)，所述气井来气口(1)用于提供气井采出的高压气体； 

所述除砂/液装置包括一除砂/液器(2)、收砂/液筒(6)、冲砂/液管(12)以及液位计5，所述除砂/液器(2)的一端和气井来气口(1)相连，另一端和输气口(3)相连，所述除砂/液器(2)和气井来气口(1)之间通过三通阀连接，三通阀的另一端连接冲砂/液管(12)，该冲砂/液管(12)的另一端与收砂/液筒(6)连接，收砂/液筒(6)的另一端通过短管与除砂/液器(2)连接；砂/液出口(8)安装在收砂/液筒(6)底部，出口处设有第二闸阀(7)。 

2.如权利要求1所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述的除砂/液器(2)内部具有半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，连杆(2-3)、支撑杆(2-4)，多级钢网(2-5)和滤齿(2-6)组成，所述半球帽(2-1)，螺旋叶片(2-2)，多组钢网(2-5)由连杆(2-3)依次串联，所述支撑杆(2-4)的数量为两根，用于固定连杆(2-3)，并与所述的除砂/液器管壁连接，所述滤齿(2-6)位于除砂/液器管壁上。 

3.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述的冲砂/液管(12)设有第一闸阀(4)。 

4.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述除砂/液器(2)沿输气口的气流方向与水平呈-10～-15度设 置。 

5.如权利要求1或2所述的一种气井井口除砂液装置，其特征在于所述滤齿(2-6)的数量为10-20个。 

Images