CN112267853A - 一种基于可燃冰开采平台的除砂系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于可燃冰开采平台的除砂系统，属于海洋油气资源开采技术领域。其技术要点是：包括分离除砂模块、增压模块、冲砂模块；其连接关系是：增压模块的泵出口与分离除砂模块的进料口通过管路连接；冲砂模块的泵出口与分离除砂模块的冲砂水口通过管路连接。本发明具有较低的临界分离粒径和停留时间短两方面优点，还具有体积小巧、重量轻、占地少，结构简单、无运动部件，不易发生故障，投资和运输成本低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于可燃冰开采平台的除砂系统，属于海洋油气资源开采技术领域。
背景技术
出砂是油气开采过程中储层砂粒随流体从储层中运移出来的现象，在可燃冰开采过程中，出砂问题可能尤为严重，因为可燃冰埋藏浅，所处的沉积层通常未固结成岩且细砂含量较高，加上降压开采生产压差较大，造成井口出砂严重。通常，井口出砂对生产系统造成的危害如下：砂粒拌随流体高速流动，引起管线冲刷腐蚀；砂在三相分离器中沉积影响分离效果；流体含砂对管道、泵、阀门、工艺容器等设备产生堆积堵塞和细菌滋生，影响平台正常生产。
目前，油气行业常用的除砂方式主要有过滤除砂、重力沉降除砂、离心机分离除砂。
过滤器除砂适用于低含砂量且粒径较大的情况，如果含砂量过高会造成清洗过滤器过于频繁，粒径过小就需要精度更高的滤芯，造成压降过大。重力沉降除砂适用于高含砂量的情况，但是这种沉降分离耗时过长，不能分离出细小的砂粒，并且沉砂罐体积过大，不太适用于空间有限的海上生产作业平台。离心机分离除砂是靠转鼓带动液体旋转产生的离心力而实现，由于有高速转动部件，需要考虑动平衡和相应减震措施，不利于操作及维护。
发明内容
本发明的目的是为解决上述现有技术缺陷，提供一种具有较低的临界分离粒径和停留时间短，占空间小，易维护，投资和运输成本低的除砂系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于可燃冰开采平台的除砂系统，包括：分离除砂模块、增压模块、冲砂模块；其连接关系是：增压模块的泵出口与分离除砂模块的进料口通过管路连接；冲砂模块的泵出口与分离除砂模块的冲砂水口通过管路连接；
其特征是：
所述分离除砂模块由旋流除砂器、溢流室、冲砂室组成；其连接关系是：多个旋流除砂器按照一定规则组合在一起安装在分配室内，分配室上面为溢流室，分配室下面为冲砂室；其特征是：旋流除砂器为锥形、具有液砂分离功能；溢流室为方形、由旋流除砂器分离出来的液体在此汇集并排出装置；冲砂室为方形、由旋流除砂器分离出来的砂粒在此汇集并排出装置，必要时可通过引入冲砂水来辅助排砂。
所述增压模块由旋流器增压泵旋流器增压泵组成；其连接关系是：旋流器增压泵和旋流器增压泵通过管路及阀门连接，并形成互为备用的关系；其特征是：旋流器增压泵和旋流器增压泵进出口管路上安装阀门，为工艺流体增压；
所述冲砂模块由冲砂泵组成；其特征是：冲砂泵进出口管路上安装阀门，为冲砂提供动力流体。
由于采用以上技术方案，使本发明具有以下优点和效果：
1.技术优势
本装置运用水力旋流器离心分离原理进行除砂，具有较低的临界分离粒径和停留时间短两方面优点。
2.几何和物理优势
本装置体积小巧、重量轻、占地少，与常规分离设备相比，其质量和总体尺寸减少很多，对于空间有限的海上平台来说，这种优势更为凸现。
3.维护优势
本装置的结构简单、无运动部件，不易发生故障。污垢、固体物的沉积少，没有堵塞问题。
4.经济优势
投资和运输成本低。相同处理量的本装置比常规分离设备的投资略有减少，并且本装置的后期维护费用要少很多，可减少间接投资。本装置体积小巧、重量轻，导致运输成本也大大减少。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图
图2为本发明分离除砂模块结构示意图；
图3为本发明增压模块结构示意图；
图4为本发明冲砂模块结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步详细说明：
所述一种基于可燃冰开采平台的除砂系统如图1所示，包括：分离除砂模块1、增压模块2、冲砂模块3；其连接关系是：增压模块2的泵出口与分离除砂模块1的进料口通过管路连接；冲砂模块3的泵出口与分离除砂模块1的冲砂水口通过管路连接；
其特征是：
所述分离除砂模块1如图2所示，由旋流除砂器4、溢流室5、冲砂室6组成；其连接关系是：多个旋流除砂器4按照一定规则组合在一起安装在分配室内，分配室上面为溢流室5，分配室下面为冲砂室6；其特征是：旋流除砂器4为锥形、具有液砂分离功能；溢流室5为方形、由旋流除砂器4分离出来的液体在此汇集并排出装置；冲砂室6为方形、由旋流除砂器4分离出来的砂粒在此汇集并排出装置，必要时可通过引入冲砂水来辅助排砂；
所述增压模块2如图3所示，由旋流器增压泵7、旋流器增压泵8组成；其连接关系是：旋流器增压泵7和旋流器增压泵8通过管路及阀门连接，并形成互为备用的关系；其特征是：旋流器增压泵7和旋流器增压泵8进出口管路上安装阀门，为工艺流体增压；
所述冲砂模块3如图4所示，由冲砂泵9组成；其特征是：冲砂泵9进出口管路上安装阀门，为冲砂提供动力流体；
如图1所示，其工作过程是：
第一步：工艺流体经过增压模块2后，通过管路进入分离除砂模块1分配室。
第二步：分配室内并联着多根旋流除砂器4，来液沿旋流器壁切向进口进入旋流除砂器4，在切向离心力的作用下分层，重质的砂粒经器壁由底流口排出至分离除砂模块1下部冲砂室6，轻质的液体移向中心形成低压液芯由顶部溢流口进入分离除砂模块1上部溢流室5。
第三步：当冲砂室6中的砂层积累到一定厚度，起动冲砂泵9用海水将砂粒排至砂粒处理系统；液相经旋流除砂器4中心上升，由溢流口经出口管路进入平台生产系统。
Claims (1)
1.一种基于可燃冰开采平台的除砂系统，包括：分离除砂模块(1)、增压模块(2)、冲砂模块(3)；其连接关系是：增压模块(2)的泵出口与分离除砂模块(1)的进料口通过管路连接；冲砂模块(3)的泵出口与分离除砂模块(1)的冲砂水口通过管路连接；其特征是：所述分离除砂模块(1)由旋流除砂器(4)、溢流室(5)、冲砂室(6)组成；其连接关系是：多个旋流除砂器(4)按照一定规则组合在一起安装在分配室内，分配室上面为溢流室(5)，分配室下面为冲砂室(6)；其特征是：旋流除砂器(4)为锥形；溢流室(5)为方形、由旋流除砂器(4)分离出来的液体在此汇集并排出装置；冲砂室(6)为方形、由旋流除砂器(4)分离出来的砂粒在此汇集并排出装置，必要时可通过引入冲砂水来辅助排砂；所述增压模块(2)由旋流器增压泵(7)、旋流器增压泵(8)组成；其连接关系是：旋流器增压泵(7)和旋流器增压泵(8)通过管路及阀门连接，并形成互为备用的关系；其特征是：旋流器增压泵(7)和旋流器增压泵(8)进出口管路上安装阀门；所述冲砂模块(3)由冲砂泵(9)组成；其特征是：冲砂泵(9)进出口管路上安装阀门。
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN112267853A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023273228A1 (zh) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 稠油举升装置和方法 |
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2020
- 2020-11-20 CN CN202011316567.1A patent/CN112267853A/zh active Pending
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