CN114165178A - 除砂器反排液一体化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供除砂器反排液一体化处理装置及使用方法，包括砂水分离罐，砂水分离罐内部设有滤砂箱，滤砂箱底部设有过滤板，砂水分离罐包括冲砂槽和清洗槽，砂水分离罐一侧设有排砂管汇和放喷管汇，排砂管汇和放喷管汇的排液口设置在清洗槽上方，冲砂槽与清洗槽连通，清洗槽上设有开口，开口位于滤砂箱上方。该装置即可以对除砂器返排液进行处理，还设计了冲砂槽，可以清洗过滤筒。加压泵可以对水箱中水加压，清洗过滤筒或清洗除砂器内部。与除砂器配合使用，可以多次过滤反排液中砂粒，保护下游设备，提高作业安全性。避免清洗过滤筒对环境污染。能够与各种除砂器配合使用，能够与在线排砂工艺和间断排砂工艺配合使用，使用范围较广。

Description

除砂器反排液一体化处理装置

技术领域

本发明涉及含砂流体处理领域，尤其是涉及除砂器反排液一体化处理装置及使用方法。

背景技术

目前，随着国内油气田开采进入中、后期，大量压裂酸化工艺的实施，产出液含砂量逐年增加，下游设备冲蚀磨损严重，严重影响下游设备的维护成本和使用寿命。在油气井井口安装除砂装置，可以有效地除去井口反排液中的砂粒，保护下游设备免受冲蚀，提高作业安全性。使用除砂器虽可以有效保护下游设备，但同时也带来了除砂设备排砂、清砂困难等问题，除砂器的工艺流程主要分为在线排砂和间断排砂，间断排砂需在井场清洗过滤筒，对井场造成污染，在线排砂存在含砂液处理困难的问题，缺乏专用配套设备，针对该问题，为此我们提出除砂器反排液一体化处理装置及使用方法，可有效的解决经除砂器后返排液中砂砾处理和收集的问题。

发明内容

本发明提供了除砂器反排液一体化处理装置，解决目前除砂器反排液现场处理困难，清洗过滤筒污染环境的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：除砂器反排液一体化处理装置，包括砂水分离罐，砂水分离罐内部设有滤砂箱，滤砂箱底部设有过滤板，砂水分离罐包括冲砂槽和清洗槽，砂水分离罐一侧设有排砂管汇和放喷管汇，排砂管汇和放喷管汇的排液口设置在清洗槽上方，冲砂槽与清洗槽连通，清洗槽上设有开口，开口位于滤砂箱上方。

优选的方案中，冲砂槽上堰板，上堰板把冲砂槽分隔为沉淀槽和缓冲槽，排砂管汇和放喷管汇的排液口处均设有冲砂挡板，冲砂挡板安装在沉淀槽内。

优选的方案中，冲砂槽的一侧设有槽口，冲砂槽通过槽口与清洗槽连通。

优选的方案中，砂水分离罐底部设有水箱，水箱顶部设有人孔，水箱内设有第二堰板，第二堰板把水箱分为左右两侧，滤砂箱位于水箱的左侧上方，水箱左侧设有清砂门，水箱固定安装在撬体上，水箱一侧设有加压泵，加压泵一侧设有单向阀，加压泵一端与水箱出口连通，加压泵另一端与单向阀连通。

优选的方案中，清洗槽上设有两个高度不一致的第一冲洗支架和第二冲洗支架；

第一冲洗支架和第二冲洗支架用于支撑过滤筒。

优选的方案中，排砂管汇包括第一管路，第一管路一端连接母由壬，第一管路另一端连接三通接头，三通接头的另两个接口分别与第二管路和公由壬堵头连接，排砂管汇和放喷管汇结构相同。

优选的方案中，滤砂箱的底部设有多个过滤网，过滤网上设有多个过滤孔，滤砂箱的一侧设有把手，水箱一侧设有合页门，过滤网底部设有测量装置；

开合合页门用于安装或移出滤砂箱。

优选的方案中，过滤板上设有多个通孔。

除砂器反排液一体化处理装置的使用方法是：S1、除砂器反排液一体化处理装置与除砂器连接；

S2、打开加压泵进行反排液清砂；

S3、循环往复进行冲洗，冲洗完成后关闭加压泵，；

S4、清理滤砂箱和水箱内的砂粒。

优选的方案中，除砂器反排液一体化处理装置的使用方法分为三种：

与旋流式井口除砂器配套使用的方法为：

A1、单向阀出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器底部排出口与排砂管汇的母由壬连接；

A2、打开加压泵进行反排液清砂；

A3、循环往复进行冲洗旋流除砂器的储砂筒，冲洗完成后关闭加压泵；

A4、打开合页门，取出滤砂箱，排除水箱水后，打开清砂门，清理水箱内的砂粒；

A5、当需要对除砂器内部进行泄压时，单向阀出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器泄压口与放喷管汇的母由壬连接；

与过滤式除砂器在线排砂工艺配套使用的方法为：

B1、过滤式除砂器下部底排口通过高压软管或硬管线与排砂管汇入口母由壬连接；

B2、通过过滤网底部的测量装置计量砂粒的质量；

B3、清理滤砂箱和水箱内的砂粒。

与过滤式除砂器间断排砂工艺配套使用的方法为：

C1、吊装过滤式除砂器的过滤筒至第一冲洗支架和第二冲洗支架上；

C2、打开加压泵进行反排液清砂；

C3、往复循环，直至将过滤筒清洗干净。

本发明的有益效果为：该装置即可以对除砂器返排液进行处理，还设计了专用冲砂槽，可以清洗过滤筒。配备加压泵，可以对水箱中水加压，用于清洗过滤筒或清洗除砂器内部。返排液经过排砂管汇时，首先进入冲砂槽，砂粒在重力的作用下静置下层，进行第一步的排砂，含有少量砂粒的流体流入清洗槽，通过清洗槽进入滤砂箱，滤砂箱上的过滤网进行第二步排砂，滤砂箱底部的过滤板再次对反排液进行过滤处理，结构简单。冲砂挡板改变返排液流向，防止含砂流体飞溅。人孔方便人进入水箱内部清理杂物。水箱上的爬梯和护栏方便工作人员攀爬，水箱一侧的清砂门方便工作人员清理左侧的沉砂。过滤网底部的测量装置对返排液中砂砾进行精准计量。对反排液多次进行过滤处理，与除砂器配合使用，可以有效地除去井口反排液中的砂粒，保护下游设备免受冲蚀，提高作业安全性。间断排砂时，使用该结构，避免在井场清洗过滤筒，免去除砂器对井场造成环境污染。在线排砂时，使用该装置对砂粒进行分离，可以精确计量砂粒的质量，从而判断产层的除砂情况，以方便决策下一步的工艺流程。能够与旋流式井口除砂器、过滤式除砂器配合使用，同时能够与在线排砂工艺、间断排砂工艺配合使用，使用范围较广，具有较大的推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明装置的轴侧视图；

图2是本发明装置另一视角的轴侧视图；

图3是本发明装置的正视图；

图4是本发明装置的俯视图；

图5是本发明装置的图2中A的局部放大视图；

图6是本发明滤砂箱的轴侧视图；

图7是本发明排砂管汇的正视图；

图8是本发明过滤板的俯视图；

图中：砂水分离罐1；合页门101；冲砂槽2；沉淀槽201；缓冲槽202；堰板203；冲砂挡板204；槽口205；清洗槽3；开口301；第一冲洗支架302；第二冲洗支架303；滤砂箱4；过滤网401；把手402；水箱5；清砂门501；接口502；爬梯503；护栏504；人孔505；加压泵6；单向阀7；排砂管汇8；公由壬堵头801；三通接头802；第一管路803；母由壬804；第二管路805；放喷管汇9；撬体10；过滤板11。

具体实施方式

实施例1：

如图1-8中，除砂器反排液一体化处理装置，包括砂水分离罐1，砂水分离罐1内部设有滤砂箱4，滤砂箱4底部设有过滤板11，砂水分离罐1包括冲砂槽2和清洗槽3，砂水分离罐1一侧设有排砂管汇8和放喷管汇9，排砂管汇8和放喷管汇9的排液口设置在清洗槽3上方，冲砂槽2与清洗槽3连通，清洗槽3上设有开口301，开口301位于滤砂箱4上方。由此结构，返排液经过排砂管汇8时，首先进入冲砂槽2，砂粒在重力的作用下静置下层，进行第一步的排砂，含有少量砂粒的流体流入清洗槽3，通过清洗槽3进入滤砂箱4，滤砂箱4上的过滤网401进行第二步排砂，滤砂箱4底部的过滤板11再次对反排液进行过滤处理，结构简单，对反排液进行多次处理，与除砂器配合使用，可以有效地除去井口反排液中的砂粒，保护下游设备免受冲蚀，提高作业安全性。间断排砂时，使用该结构，避免在井场清洗过滤筒，免去除砂器对井场造成环境污染。在线排砂时，使用该装置对砂粒进行分离，可以精确计量砂粒的质量，从而判断产层的除砂情况，以方便决策下一步的工艺流程。

优选的方案中，冲砂槽2上堰板203，上堰板203把冲砂槽2分隔为沉淀槽201和缓冲槽202，排砂管汇8和放喷管汇9的排液口处均设有冲砂挡板204，冲砂挡板204安装在沉淀槽201内。由此结构，上堰板203把冲砂槽2分隔为沉淀槽201和缓冲槽202，返排液经过排砂管汇8时，首先进入冲砂槽2，砂粒在重力的作用下静置下层，随着液量的增加，流体没过堰板203后，含有少量砂粒的流体流入缓冲槽202，通过缓冲槽202进入滤砂箱4，冲砂挡板204起到第一步排砂的作用。同时冲砂挡板204改变返排液流向，防止含砂流体飞溅。

优选的方案中，冲砂槽2的一侧设有槽口205，冲砂槽2通过槽口205与清洗槽3连通。由此结构，没过堰板203的流体通过槽口205流入清洗槽3。

优选的方案中，砂水分离罐1底部设有水箱5，水箱5顶部设有人孔505，水箱5内设有第二堰板，第二堰板把水箱5分为左右两侧，滤砂箱4位于水箱5的左侧上方，水箱5左侧设有清砂门501，水箱5固定安装在撬体10上，水箱5一侧设有加压泵6，加压泵6一侧设有单向阀7，加压泵6一端与水箱5出口连通，加压泵6另一端与单向阀7连通。由此结构，流入清洗槽3的流体直接通过滤箱4进入水箱5，水箱底部设有一定的倾角，第二堰板把水箱5分为左右两侧，经过过滤箱4过滤后的流体先进入到水箱5左侧，当流体超过第二堰板高度时才进入到水箱5右侧，砂粒在重力的作用下静置下层，能够对水箱5内的流体再次进行过滤。水箱5里的流体进过加压泵6加压后，可以用于清洗过滤筒及除砂器内部腔体。人孔505方便人进入水箱5内部清理杂物。水箱5上的爬梯503和护栏504方便工作人员攀爬，水箱5一侧的清砂门501方便工作人员清理左侧的沉砂，水箱5上预留有多个接口502。

优选的方案中，清洗槽3上设有两个高度不一致的第一冲洗支架302和第二冲洗支架303；

第一冲洗支架302和第二冲洗支架303用于支撑过滤筒。由此结构，一高、一低的第一冲洗支架302和第二冲洗支架303，用于放置过滤筒，当进行清洗过滤筒作业时，过滤筒应顶部朝下，方便过滤筒清洗时砂砾流出。

优选的方案中，排砂管汇8包括第一管路803，第一管路803一端连接母由壬804，第一管路803另一端连接三通接头802，三通接头802的另两个接口分别与第二管路805和公由壬堵头801连接，排砂管汇8和放喷管汇9结构相同。由此结构，排砂管汇8和放喷管汇9均采用2"FIG1502接口，排砂管汇8和放喷管汇9通过支架固定在撬体10上，母由壬804方便连接，公由壬堵头801主要用于管汇堵塞时进行清理工作。

优选的方案中，滤砂箱4的底部设有多个过滤网401，过滤网401上设有多个过滤孔，滤砂箱4的一侧设有把手402，水箱5一侧设有合页门101，过滤网401底部设有测量装置；

开合合页门101用于安装或移出滤砂箱4。由此结构，过滤网401能够进行第二次过滤，过滤网401数目根据现场情况设定，把手402方便工作人员拿取滤砂箱4。滤砂箱4主要用于收集砂粒，过滤网401底部的测量装置对返排液中砂砾进行精准计量。

优选的方案中，过滤板11上设有多个通孔。由此结构，在底板上分部直径相同的孔，孔与孔之间设置一定间距，过滤板11主要用于阻挡杂物进入水箱5，孔的实际大小和间距可根据实际需求进行设计。

实施例2：

结合实施例1进一步说明，如图1~8所示，与旋流式井口除砂器配套使用的方法为：

单向阀7出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器底部排出口与排砂管汇8的母由壬804连接；打开加压泵6进行反排液清砂，加压泵6可以将水箱5中的水加压至10MPa左右；循环往复进行冲洗旋流除砂器的储砂筒，冲洗完成后关闭加压泵6；旋流除砂器需要进行排砂作业时，先关闭储砂筒上部隔离阀，将储砂筒中压力泄为零，然后打开加压泵6，水箱5中水经过加压泵6加压后，由清洗口进入储砂筒，在高压水的作用下，携带大量砂粒由底部排出口排出，流向排砂管汇，然后经过排砂一体化装置的处理，砂粒被分离出来，不含砂流体进入水箱5，循环往复进行冲洗储砂筒，直至冲砂筒中砂粒被清洗干净。打开合页门101，取出滤砂箱4，排除水箱5水后，打开清砂门501，清理水箱5内的砂粒；当需要对除砂器内部进行泄压时，单向阀7出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器泄压口与放喷管汇9的母由壬804连接。

与过滤式除砂器在线排砂工艺配套使用的方法为：过滤式除砂器下部底排口通过高压软管或硬管线与该装置中排砂管汇8入口母由壬804连接；经除砂器过滤后，大量不含砂流体经下游出口流向油嘴管汇，少量含砂比例高的流体由底排口排出；通过过滤网401底部的测量装置计量砂粒的质量；从而判断产层的除砂情况，以方便决策下一步的工艺流程。清理滤砂箱4和水箱5内的砂粒。

与过滤式除砂器间断排砂工艺配套使用的方法为：吊装过滤式除砂器的过滤筒至第一冲洗支架302和第二冲洗支架303上；打开加压泵6进行反排液清砂；往复循环，直至将过滤式除砂器的过滤筒清洗干净。

上述的实施案例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：包括砂水分离罐（1），砂水分离罐（1）内部设有滤砂箱（4），滤砂箱（4）底部设有过滤板（11），砂水分离罐（1）包括冲砂槽（2）和清洗槽（3），砂水分离罐（1）一侧设有排砂管汇（8）和放喷管汇（9），排砂管汇（8）和放喷管汇（9）的排液口设置在清洗槽（3）上方，冲砂槽（2）与清洗槽（3）连通，清洗槽（3）上设有开口（301），开口（301）位于滤砂箱（4）上方。

2.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：冲砂槽（2）上堰板（203），上堰板（203）把冲砂槽（2）分隔为沉淀槽（201）和缓冲槽（202），排砂管汇（8）和放喷管汇（9）的排液口处均设有冲砂挡板（204），冲砂挡板（204）安装在沉淀槽（201）内。

3.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：冲砂槽（2）的一侧设有槽口（205），冲砂槽（2）通过槽口（205）与清洗槽（3）连通。

4.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：砂水分离罐（1）底部设有水箱（5），水箱（5）顶部设有人孔（505），水箱（5）内设有第二堰板，第二堰板把水箱（5）分为左右两侧，滤砂箱（4）位于水箱（5）的左侧上方，水箱（5）左侧设有清砂门（501），水箱（5）固定安装在撬体（10）上，水箱（5）一侧设有加压泵（6），加压泵（6）一侧设有单向阀（7），加压泵（6）一端与水箱（5）出口连通，加压泵（6）另一端与单向阀（7）连通。

5.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：清洗槽（3）上设有两个高度不一致的第一冲洗支架（302）和第二冲洗支架（303）；

第一冲洗支架（302）和第二冲洗支架（303）用于支撑过滤筒。

6.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：排砂管汇（8）包括第一管路（803），第一管路（803）一端连接母由壬（804），第一管路（803）另一端连接三通接头（802），三通接头（802）的另两个接口分别与第二管路（805）和公由壬堵头（801）连接，排砂管汇（8）和放喷管汇（9）结构相同。

7.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：滤砂箱（4）的底部设有多个过滤网（401），过滤网（401）上设有多个过滤孔，滤砂箱（4）的一侧设有把手（402），水箱（5）一侧设有合页门（101），过滤网（401）底部设有测量装置；

开合合页门（101）用于安装或移出滤砂箱（4）。

8.根据权利要求1所述除砂器反排液一体化处理装置，其特征是：过滤板（11）上设有多个通孔。

9.根据权利要求1~8所述任一项除砂器反排液一体化处理装置的使用方法，其特征是：S1、除砂器反排液一体化处理装置与除砂器连接；

S2、打开加压泵（6）进行反排液清砂；

S3、循环往复进行冲洗，冲洗完成后关闭加压泵（6）；

S4、清理滤砂箱（4）和水箱（5）内的砂粒。

10.根据权利要求9所述任一项除砂器反排液一体化处理装置的使用方法，其特征是：除砂器反排液一体化处理装置的使用方法分为三种：

与旋流式井口除砂器配套使用的方法为：

A1、单向阀（7）出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器底部排出口与排砂管汇（8）的母由壬（804）连接；

A2、打开加压泵（6）进行反排液清砂；

A3、循环往复进行冲洗旋流除砂器的储砂筒，冲洗完成后关闭加压泵（6）；

A4、打开合页门（101），取出滤砂箱（4），排除水箱（5）水后，打开清砂门（501），清理水箱（5）内的砂粒；

A5、当需要对除砂器内部进行泄压时，单向阀（7）出口通过高压软管与旋流除砂器清洗口连接，旋流除砂器泄压口与放喷管汇（9）的母由壬（804）连接；

与过滤式除砂器在线排砂工艺配套使用的方法为：

B1、过滤式除砂器下部底排口通过高压软管或硬管线与排砂管汇（8）入口母由壬（804）连接；

B2、通过过滤网（401）底部的测量装置计量砂粒的质量；

B3、清理滤砂箱（4）和水箱（5）内的砂粒；

与过滤式除砂器间断排砂工艺配套使用的方法为：

C1、吊装过滤式除砂器的过滤筒至第一冲洗支架（302）和第二冲洗支架（303）上；

C2、打开加压泵（6）进行反排液清砂；

C3、往复循环，直至将过滤筒清洗干净。

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