CN110026012A - 一种一体式除砂器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田流体除砂技术领域，且公开了一种一体式除砂器，包括筒体，所述筒体的顶部为旋流功能部分，底部分为滤网功能部分，其旋流除砂部分和滤网除砂部分为一体式设置，所述筒体顶部旋流除砂部分常规设置有旋流出口，所述关闭旋流功能与开启滤网功能通过关闭阀门Ⅰ和开启阀门Ⅱ来切换，所述筒体底部滤网除砂部分常规设置有滤网出口，所述关闭滤网功能与开启旋流功能通过关闭阀门Ⅱ和开启阀门Ⅰ来切换。根据流体的粘稠状态，选择在滤网出口或者旋流出口安装阀门Ⅰ或阀门Ⅱ，从而选择设备不同的除砂功能，以适应油田作业的不同工况，最快时间内针对井液的状态进行除砂作业，提高了除砂的效率。

Description

一种一体式除砂器

技术领域

本发明涉及油田流体除砂技术领域，具体为一种一体式除砂器。

背景技术

除砂器，是从油气水或废水水流中分离出杂粒的一种装置，油田钻井领域应用较为广泛，其较为常见的两种除砂器为旋流除砂器和滤网式除砂器；

旋流除砂器的原理如下：流体沿切线方向进入除砂器，砂子比重大，会沿着旋流内筒的内壁向下运动，其它流体比重小，直接进入中心管排出除砂器(参照说明书附图1)；滤网式除砂器的原理如下：采用双筒式构造，流体进入后，只要砂子比滤网尺寸大，就会留在滤网里面，达到除砂的目的(参照说明书附图2)。

现在滤网式除砂器和旋流式除砂器是两件设备，滤网式除砂器在处理粘稠的液体时容易堵住滤网，造成设备的损坏；旋流式除砂器在不同的井况下除砂效率相差悬殊；现在油田开发需要采用水力压裂等增产措施，压裂后部分支撑剂随压裂液(粘稠液体)排出，压裂液排完后地层流体排出，这种工况需要先使用旋流除砂器，再使用滤网式除砂器，才能高效率除砂。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种一体式除砂器，具备可根据井液状态快速选用不同类型的除砂器、布置占地面积小，成本低等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种一体式除砂器，包括筒体，所述筒体的顶部为旋流功能部分，底部分为滤网功能部分，其旋流除砂部分和滤网除砂部分为一体式设置，所述筒体顶部旋流除砂部分常规设置有旋流出口，所述关闭旋流功能与开启滤网功能通过关闭阀门Ⅰ和开启阀门Ⅱ来切换，所述筒体底部滤网除砂部分常规设置有滤网出口，所述关闭滤网功能与开启旋流功能通过关闭阀门Ⅱ和开启阀门Ⅰ来切换。

优选的，所述筒体的顶部固定安装有顶盖，所述筒体的一侧顶部的切线方向固定连通有井流入口管，所述筒体内腔的顶部固定设有中心管，所述筒体的底部固定连通有排砂管，所述排砂管的一侧固定连通有冲砂管，所述排砂管的一侧连通控制阀门，所述筒体内腔的中部固定安装有旋流内筒，所述旋流内筒的底部有滤网，所述滤网的底部与排砂管一端连通。

优选的，所述旋流内筒为喇叭型的中空状，且旋流内筒与滤网连通，所述旋流内筒的顶部贴合在筒体的内壁上。

优选的，所述筒体的数量为两个，两个所述筒体上的井流入口管连通在同一流体入口。

本发明具备以下有益效果：

1、该一体式除砂器，根据井液的粘稠状态，通过安装旋流出口或滤网出口的阀门Ⅰ或阀门Ⅱ，从而选择设备不同的除砂功能，其适应油田作业的不同工况，最快时间内针对井液的状态进行除砂作业，提高了除砂的效率，同时也能防止设备堵塞。

2、该一体式除砂器，通过将旋流和滤网两种方式结合，相较于现有的两种设备分开设置，本技术方案其设备本身的体积相对减小，占地面积得到优化，成本得到优化，同时作为单方面功能运转，其设备的砂体容积得到提升。

3、该一体式除砂器，采用双筒并联设计，在设备进行维护时不会中断设备除砂过程，使得除砂过程可以连续作业，进一步提高了除砂效率。

附图说明

图1为现有旋流式除砂器原理简图；

图2为现有滤网式除砂器原理简图；

图3为本发明结构示意图；

图4为本发明图3的A-A截面图。

图中：1、筒体；2、顶盖；3、井流入口管；4、中心管；5、排砂管；6、冲砂管；7、旋流内筒；8、滤网；9、旋流出口；10、阀门Ⅰ；11、滤网口出水管；12、阀门Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3和图4，一种一体式除砂器，包括筒体1，筒体1的顶部为旋流功能部分，底部分为滤网功能部分，其旋流除砂部分和滤网除砂部分为一体式设置，筒体1顶部旋流除砂部分常规设置有旋流出口9，关闭旋流功能与开启滤网功能通过关闭阀门Ⅰ10和开启阀门Ⅱ12来切换，筒体1底部滤网除砂部分常规设置有滤网出口11，关闭滤网功能与开启旋流功能通过关闭阀门Ⅱ12和开启阀门Ⅰ10来切换，技术方案中阀门Ⅰ10和阀门Ⅱ12均为手动控制，其控制方法(此处为现有技术再次不做赘述)；

其中，筒体1的顶部固定安装有顶盖2，筒体1的一侧顶部的切线方向固定连通有井流入口管3，筒体1内腔的顶部固定设有中心管4，筒体1的底部固定连通有排砂管5，排砂管5的一侧固定连通有冲砂管6，排砂管5的一侧连通控制阀门(属于现有技术在此不做描述)，筒体1内腔的中部固定安装有旋流内筒7，旋流内筒7的底部接有滤网8，滤网8的底部与排砂管5一端连通；

其中，旋流内筒7为喇叭型的中空状，且旋流内筒7与滤网8连通，旋流内筒7的顶部贴合在筒体1的内壁上，方便将经旋流后的井流汇流至滤网8中进行过滤，同时井液进入滤网8中式螺旋式进入，其过滤效果相较于垂直进入，其过滤效果更佳；

其中，筒体1的数量为两个，两个筒体1上的井流入口管3连通在同一井液传输设备输出端，采用双筒并联设计，一个工作筒，一个备用筒，使得设备在维护时，不会中断除砂。

本实施例的工作原理如下：

当井液的粘稠度较低时(采用过滤式除砂功能)，关闭阀门Ⅰ10(排砂管5和冲洗水入口管6相继处于封堵状态)，打开阀门Ⅱ12，井流通过设备输出端从井流入口管3注入筒体1的内部，并以螺旋状汇集至旋流内筒7处，井液继续通过滤网8，砂子颗粒大于滤网8的直径留在滤网8中，其油(气、水)流至滤网8的外部，并通过滤网口出水管11排出，完成除砂；

当井液的粘稠度较高时(采用旋流式除砂功能)，关闭阀门Ⅱ12(排砂管5和冲洗水入口管6相继处于封堵状态)，打开阀门Ⅰ10，井流从井流入口管3输入，沿切向进入筒体1的内部，砂子的比重比较大的，沿筒体1的内壁向下运动，在筒体1的底部聚集，比重小的油气水进入中心管4中，向上运动，经旋流出口9排出，完成除砂。

当滤网8中的所积累的砂子满状态时，此时切换井流入口至另外的备用筒井流入口管3处(此时备用筒转换为工作筒，工作筒转换为备用筒)，此时打开顶盖2，卸掉压力，将转换后备用筒的滤网8取出，对其内部的砂子进行清除，再放进转换后的备用筒中备用(依次类推，当转换后的工作筒砂子满时，采用上述同样的办法清除即可)。

当滤网8中出现堵塞的情况，此时将旋流出口9、滤网口出水管11、排砂管5封堵，从冲洗水入口管6内注入清水，直至筒体1内填满水对筒体1的内壁和滤网8进行冲洗，冲完后，打开排砂管5上的阀门，排出清洗液即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种一体式除砂器，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)的顶部为旋流功能部分，底部分为滤网功能部分，其旋流除砂部分和滤网除砂部分为一体式设置，所述筒体(1)顶部旋流除砂部分常规设置有旋流出口(9)，所述关闭旋流功能与开启滤网功能通过关闭阀门Ⅰ(10)和开启阀门Ⅱ(12)来切换，所述筒体(1)底部滤网除砂部分常规设置有滤网出口(11)，所述关闭滤网功能与开启旋流功能通过关闭阀门Ⅱ(12)和开启阀门Ⅰ(10)来切换。

2.根据权利要求1所述的一种一体式除砂器，其特征在于：所述筒体(1)的顶部固定安装有顶盖(2)，所述筒体(1)的一侧顶部的切线方向固定连通有井流入口管(3)，所述筒体(1)内腔的顶部固定设有中心管(4)，所述筒体(1)的底部固定连通有排砂管(5)，所述排砂管(5)的一侧固定连通有冲砂管(6)，所述排砂管(5)的一侧连通控制阀门，所述筒体(1)内腔的中部固定安装有旋流内筒(7)，所述旋流内筒(7)的底部是滤网(8)，所述滤网(8)的底部与排砂管(5)一端连通。

3.根据权利要求2所述的一种一体式除砂器，其特征在于：所述旋流内筒(7)为喇叭型的中空状，且旋流内筒(7)与滤网(8)连通，所述旋流内筒(7)的顶部贴合在筒体(1)的内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种一体式除砂器，其特征在于：所述筒体(1)的数量为两个，两个所述筒体(1)上的井流入口管(3)并联形成一个流体入口。