CN109707364A - 基于页岩气开发自动排液装置 - Google Patents

Abstract

为了解决目前浅层井内液体不能有效排出的问题，本发明提供了基于页岩气开发自动排液装置，包括壳体，壳体上设置有进液口和排液口，所述排液口处设置有排液组件，壳体顶部还设置有回气口。本发明通过设置单独的壳体进行对页岩气层的液体进行排出，提高了排出效率，同时壳体与分离器连通，保持内部压力一致性，提高了壳体排液的稳定性，也间接提高了效率。

Description

基于页岩气开发自动排液装置

技术领域

本发明涉及页岩气开采设备技术领域，尤其涉及基于页岩气开发自动排液装置。

背景技术

页岩气作为重要的非常规天然气资源，已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点；页岩气在采气过程中往往含有水等混合杂质，故在采气口需要设置分离器进行气水分离；实际使用中，由于井内压力较大，能够足以将水和气进行分离，但遇到浅层井时，其页岩气含量较高，压力低，同时含水量较高。现有设备无法有效的解决浅层井低压高含水页岩气分离后的排液量需求，故如何对浅层井的液体进行排出是本领域技术人员所亟需解决的问题。

发明内容

为了解决目前浅层井内液体不能有效排出的问题，本发明提供了基于页岩气开发自动排液装置，其目的在于有效排出浅层井内液体。

本发明是这样实现的：基于页岩气开发自动排液装置，包括壳体，壳体上设置有进液口和排液口，所述排液口处设置有排液组件，壳体顶部还设置有回气口。

本发明在使用中，分离器分离之后的液体由壳体上的进液口进入壳体，同时壳体顶部的回气口与分离器连通，保持壳体内部压力与分离器的压力均衡，确保壳体的稳定性，为了提高操作性，可在回气口处设置截止阀，进入壳体内的液体经过排液口处设置的排液装置排出。

本发明通过设置单独的壳体进行对页岩气层的液体进行排出，提高了排出效率，同时壳体与分离器连通，保持内部压力一致性，提高了壳体排液的稳定性，也间接提高了效率。

附图说明

图1是本发明实施例基于页岩气开发自动排液装置总体示意图；

图2是本发明实施例基于页岩气开发自动排液装置排液装置示意图；

图中：1壳体、101进液口、102排液口、103回气口、104底座、105排污口、106注水口、2排液组件、201排水管座、202底板、203上封板、204连接套管、205定位杆、207排水盖板、208定位板、3横杆、301支座、401连杆、402浮球组、5连接座、6法兰套。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本发明在具体使用中，基于页岩气开发自动排液装置，包括壳体1，壳体1上设置有进液口101和排液口102，所述排液口102处设置有排液组件2，壳体1顶部还设置有回气口103。

本发明通过设置单独的壳体1进行对页岩气层的液体进行排出，提高了排出效率，同时壳体1与分离器连通，保持内部压力一致性，提高了壳体1排液的稳定性，也间接提高了效率。

为了制造加工的方便性，其中壳体1包括至下而上的下封头、下套节、上套节和上封头，其中下封头、下套节、上套节和上封头可依次通过焊接连接，或者下封头与下套节焊接组成下壳体1，上套节和上封头焊接组成上壳体1，然后上壳体1和下壳体1通过螺栓组件连接，提高装配效率，同时采用这种结构也便于检修，以及便于对壳体1内部的零部件维护。

为了提高排液效率，在本申请中排液组件2包括设置在壳体1内的浮力组件和设置在排液口102处的排水组件，所述排水组件包括排水管座201、底板202、上封板203和连接套管204，其中排水管座201、底板202、上封板203和连接套管204合围构成了排水腔；还包括定位杆205，所述定位杆205贯通排水腔且定位杆205两端分别沿伸至上封板203和底板202外；定位杆205下端的端部通过轴连接有横杆3；底板202或连接套管204上还设置有支座301，所述横杆3的一端与支座301轴连接，横杆3的另一端与浮力组件连接。

另一实施例中排水管座201呈U形槽结构，底板202和上封板203都呈板状结构，底板202和上封板203分别位于排水座的两端，此外，连接套管204为内部含有贯通孔的套管，连接套管204的端面与U形槽结构的开口面贴合，由此排水管座201、底板202、上封板203和连接套管204合围构成了排水腔，具体使用中为了连接方便，可采用螺栓连接方式将四个结合在一起；在另一实施例中排水管座201为封闭式结构，即呈中空管状，管壁上设置有开孔，其中开孔与连接套管204端面相匹配，在中空管状的两端同样放置底板202和上封板203，如此排水管座201、底板202、上封板203和连接套管204也能合围构成排水腔；壳体1的水进入排水腔后，经过连接套管204排出，如此提高了排水效率。

在排水腔内还包括定位杆205，其中定位杆205贯通排水腔且定位杆205两端分别沿伸至上封板203和底板202外；定位杆205下端的端部通过轴连接有横杆3；底板202或连接套管204上还设置有支座301，所述横杆3的一端与支座301轴连接，横杆3的另一端与浮力组件连接；定位杆205为圆柱杆状结构，在底板202和上封板203上均设置有与定位杆205外径相匹配的通孔，定位杆205穿过通过，贯穿整个排水腔；通过移动定位杆205，让定位杆205保持在不同位置，用于控制壳体1内的液体进入排水腔，然后再进行排出；通过提高定位杆205的移动速度，提高操作的便捷性，降低操作强度，在本申请中定位杆205下端的端部通过轴连接有横杆3；底板202或连接套管204上还设置有支座301，支座301采用普通支耳，通过焊接与底板202或连接套管204外壁连接，提高支座301的稳定性；横杆3的一端与支座301轴连接，横杆3的另一端与浮力组件连接，通过浮力组件带动横杆3端部的上下移动，进而带动定位杆205移动；如此达到壳体1内液体进入排水腔，便于排出。

进一步地，为了提高装配的便捷性，底板202或上封板203设置有限位部；在本申请中，限位部采用凸起结构，其中凸起结构可以是环形，也可以只具备其中单边、两边或三边，底板202与上封板203可以单独设置限位部，也可共同设置限位部；通过设置限位部后，排水管座201、底板202、上封板203和连接套管204构成排水腔，提高安装效率；其中底板202和上封板203均采用螺钉连接的方式与壳体1进行组装。

进一步地，为了提高排水效率，在本申请中定位杆205上端连接有排水盖板207，其中排水盖板207设置在上封板203上方，与定位杆205固定连接，或者采用螺母组件连接，排水盖板207能够跟着定位杆205上下移动；实际使用中，定位杆205向上移动时，排水盖板207跟着向上移动，此时壳体1内的液体沿着定位杆205与上封板203之间的间隙进入排水腔，然后排出；定位杆205向下移动时，排水盖板207跟着向下移动，当排水盖板207与上封板203贴合时，此时壳体1内的液体不能进入排水腔，排水停止；为了节约加工成本，在上封板203设置有向上的凸台，排水盖板207设置有向下且的凸台，两个凸台相匹配，且两个凸台贴合时即达到了液体不能进入排水腔的效果；相对两个面贴合时，通过设置凸台，加工成本低，便于维修。

进一步地，为了限制定位杆205的移动，在本申请中，定位杆205还连接有定位板208，且定位板208位于排水腔内；定位板208通过螺母组件与定位杆205连接，位于排水腔内，且也能跟着定位杆205上下移动，当定位杆205向上移动时，若定位板208与上封板203抵触，则防止定位杆205继续上移，对定位杆205起到限位作用，提高排液组件2的安全性。

进一步地，为了提高排水效率，在本申请中，所述定位杆205与底板202之间设置有密封装置，其中，密封装置包括套设在定位杆205上的密封圈，或者内置于底板202上的密封圈；经过分离器出来的液体进入壳体1后，由于含有杂质，其沉淀在壳体1底部，防止定位杆205上下运动时，将杂质带入排水腔，进而堵塞排液口102，故在本申请中设置密封圈；为了扩大壳体1内液体进入排水腔的速度，定位杆205与上封板203之间设置有间隙，其间隙越大，排水效率越高。

进一步地，为了排液顺畅，在本申请中通过设置浮力组件带动横杆3移动，其中浮力组件包括连杆401，连杆401下端与横杆3轴连接，连杆401上端设置有浮球组402，其中浮球组402采用两个或两个以上的球体组成，其球体的密度低于壳体1内液体的密度；当壳体1内液体液位逐渐上涨，浮球组402浮力增加，带动连杆401向上移动，进而带动定位杆205也向上移动，此时排水盖板207也向上移动，壳体1内的液体进入到排水腔进行排液；经过排液后壳体1内液体液位逐渐下降，此时浮球组402在重力的作用下向下移动，也带动定位杆205和定位杆205上的排水盖板207向下移动，排水盖板207与上封板203接触时，排水腔封闭，此时停滞排液；如此通过浮球组402的浮力和横杆3带动定位杆205移动，结构简单可靠、成本低；在本申请中，浮球组402通过销轴与连杆401连接，或者包括一个浮球网，浮球网内陈列多个浮球，浮球网的封口端固定在连杆401上，或者浮球组402的各个球体通过链条与连杆401连接。

进一步地，为了便于检修排水管座201、底板202、上封板203或定位杆205等位于壳体1内的部件，在本申请中排液组件2还包括连接座5和法兰套6，连接座5设置有通孔；其中连接座5呈阶梯轴状，连接座5大端与法兰套6连接，连接座5小端与连接套管连接，法兰套6的另一端与壳体1连接；实际使用中，采用大接管结构，即壳体1上的排液口102开口较大，连接套管204通过加强筋或其它方式固定在壳体1的排液口102处，或者固定在壳体1内壁，但连接套管204的一端伸出排液口102，此时法兰套6一端与排液口102焊接；在本申请中，连接座5呈阶梯轴状，连接座5大端与法兰套6的另一端通过螺栓组件连接，连接座5小端与连接套管204通过螺栓组件连接；连接座5内的通孔与连接套管204内孔贯通，排水腔的液体可通过连接座5的通孔排出；当需要检修排水管座201、底板202、上封板203或定位杆205等部件时，拆下连接座5，透过排液口102的空间对壳体1内壁的部件进行检修，无需对壳体1进行拆卸，降低劳动强度，提高检修效率。

进一步地，为了便于壳体1支撑，同时也方便安装，在本申请中壳体1底部设置有底座104；此外，为了排除壳体1内的沉淀的杂质，在壳体1底部还设置有排污口105。

进一步地，为了方便调试安装，在本申请中壳体1设置有注水口106；此外为了便于吊装，在壳体1上方还设置有吊耳；为了实时了知壳体1内的压力，壳体1上还设置有压力表。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，包括壳体（1），壳体（1）上设置有进液口（101）和排液口（102），所述排液口（102）处设置有排液组件（2），壳体（1）顶部还设置有回气口（103）。

2.根据权利要求1所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述排液装置（2）包括设置在壳体（1）内的浮力组件和设置在排液口（102）处的排水组件，所述排水组件包括排水管座（201）、底板（202）、上封板（203）和连接套管（204），其中排水管座（201）、底板（202）、上封板（203）和连接套管（204）合围构成了排水腔；还包括定位杆（205），所述定位杆（205）贯通排水腔且定位杆（205）两端分别沿伸至上封板（203）和底板（202）外；定位杆（205）下端的端部通过轴连接有横杆（3）；底板（202）或连接套管（204）上还设置有支座（301），所述横杆（3）的一端与支座（301）轴连接，横杆（3）的另一端与浮力组件连接。

3.根据权利要求2所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述底板（202）或上封板（203）设置有限位部。

4.根据权利要求2所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述定位杆（205）上端连接有排水盖板（207）。

5.根据权利要求2所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述定位杆（205）还连接有定位板（208），且定位板（208）位于排水腔内。

6.根据权利要求2所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述定位杆（205）与底板（202）之间设置有密封装置，定位杆（205）与上封板（203）之间设置有间隙。

7.根据权利要求2所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述浮力组件包括连杆（401），连杆（401）下端与横杆（3）轴连接，连杆（401）上端设置有浮球组（402）。

8.根据权利要求2-7任一权利要求所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述排液装置（2）还包括连接座（5）和法兰套（6），连接座（5）设置有通孔；其中连接座（5）呈阶梯轴状，连接座（5）大端与法兰套（6）连接，连接座（5）小端与连接套管连接，法兰套（6）的另一端与壳体（1）连接。

9.根据权利要求8所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述壳体（1）设置有底座（104），壳体（1）底部还设置有排污口（105）。

10.根据权利要求8所述的基于页岩气开发自动排液装置，其特征在于，所述壳体（1）设置有注水口（106）。