CN203756085U - 一种油气井放喷一体化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气井放喷一体化处理装置，包括一卧式罐体，所述罐体侧壁设有混合液体入口，罐体的顶部设有排气出口，罐体底部分别设有排砂口和排液口，所述罐体内腔垂直设有一溢流堰板，将罐体内腔分隔为一级分离区和二级分离区；与所述溢流堰板相连通有一多孔筛板，多孔筛板连接有一防涡挡板，防涡挡板通过一级除雾器连通至罐体顶部；所述罐体内腔一级分离区中设有一筛板防波器。该水/砂/气的多相分离器装置，没有运动部件，系统可靠性高，可以长期使用；结构紧凑、重量轻、方便撬装、分离效率高、维护方便，成本低，使用寿命长，测试的安全性能高，能够满足恶劣工况条件要求。

Description

一种油气井放喷一体化处理装置

技术领域

本实用新型涉及油气井压裂改造后的放喷试气领域。

背景技术

油气井压裂改造后的放喷试气是油气井投产必不可少的程序，通过诱导放喷，把注入地层的压裂液返排出地层，在放喷过程中由于井筒压力的改变，形成了压裂液、地层水、天然气、支撑剂的多相复杂射流放喷；而且段塞流，泡状流、间歇流动都在防喷过程中伴随，先以水和胍胶防喷为主，紧接着为胍胶液体和石英砂及陶粒为主，然后是地层中的天然气携带高速的石英砂或者陶粒为主。传统使用旋流器除砂，砂粒对旋流分离器的磨损严重，并且设备昂贵，不便于大规模推广。随着环境保护的更加严峻以及胍胶价格的昂贵，从石油勘探企业的绿色发展及循环利用胍胶需要一套连续的回收装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油气井放喷一体化处理装置，该装置解决了国外设备高成本的问题，提高了设备及分离罐的使用寿命和测试的安全性。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

根据本实用新型的一种实施方式，一种油气井放喷一体化处理装置，包括一卧式罐体，所述罐体侧壁设有混合液体入口，罐体的顶部设有排气出口，罐体底部分别设有排砂口和排液口，所述罐体内腔垂直设有一溢流堰板，将罐体内腔分隔为一级分离区和二级分离区；与所述溢流堰板相连通有一多孔筛板，多孔筛板连接有一防涡挡板，防涡挡板通过一级除雾器连通至罐体顶部；所述罐体内腔一级分离区中设有一筛板防波器。

优选地，所述防涡挡板与垂直设置在罐体内腔溢流堰板相平行分布，多孔筛板水平设置在相平行分布的防涡挡板和溢流堰板之间。

优选地，所述混合液体入口端设有锥形调速器。

优选地，所述排气出口设在二级分离区罐体顶部，排气出口对应的罐体顶壁内侧设有二级除雾器。

优选地，所述排砂口设在一级分离区罐体底部，排砂口通过管道连通至罐体内腔，管道端部设一浮球阀。

优选地，所述排液口设在二级分离区罐体底部，排液口通过管道连通至罐体内腔，管道上设有液位计。

优选地，所述罐体整体采用超低碳超级13Cr钢。

本实用新型的特点在于：

1、采用底部排液排砂来控制工作液面高低，以保证分离器内液位恒定，同时解决了罐内积砂问题；

2、罐内采用两级分离结构，改善了原有单级卧式分离器的效率较低的问题，首次采用一级分离大尺寸气泡和二级分离小尺寸气泡的结构设想，提高了气体的处理效果；

3、采用浸没式进液模式，可以避免流速急剧变化对部分设备造成的冲击，采用防波筛板实现低速稳流的结构设计，有助于水砂分离，适用于含砂量不高的油气井；

4、防硫型液气分离器整体采用特种材料进行制造和处理，可完全防止气体中的硫化氢气体对设备的损坏。

本装置一是解决了国外设备高成本的问题；二是通过液体固体减速装置提高了设备及分离罐的使用寿命；三是提高注意测试的安全性：这种安全包括气井及相关生产设备的安全、测试设备安全及测试工作人员的安全等；四是循环回收利用胍胶降低了油气井作业的成本。

附图说明

下面结合附图，通过对具体实施方式的描述来更详细的解释本实用新型。

图1是本实用新型卧式分离器的结构示意图。

图中：1.混合液体入口；2.锥形调速器；3.筛板防波器；4.控制阀门；5.排砂口；6.排液口；7.液位计；8.浮球阀；9.溢流堰板；10.多孔筛板；11.防涡挡板；12.一级除雾器；13二级除雾器；14排气出口。

具体实施方式

参见图1所示，本实用新型的油气井放喷一体化处理装置，包括一卧式罐体，卧式罐体侧壁设有混合液体入口1，混合液体入口1端设有锥形调速器2。罐体的顶部设有排气出口14，罐体底部分别设有排砂口5和排液口6；沿罐体内腔垂直设有一溢流堰板9，将罐体内腔分隔为一级分离区和二级分离区；与溢流堰板9相连通有一多孔筛板10，多孔筛板10连接有一防涡挡板11，防涡挡板11与垂直设置在罐体内腔溢流堰板9相平行分布，多孔筛板10水平设置在相平行分布的防涡挡板11和溢流堰板9之间，防涡挡板11通过一级除雾器12连通至罐体顶部；罐体内腔一级分离区中设有一沿罐体垂直分布的筛板防波器3。

其中，在该实施例中，排气出口14设在二级分离区罐体顶部，排气出口14对应的罐体顶壁内侧设有二级除雾器13。排砂口5设在一级分离区罐体底部，排砂口5通过管道连通至罐体内腔，管道端部设一浮球阀8。排液口6设在二级分离区罐体底部，排液口6通过管道连通至罐体内腔，管道上设有液位计7。在排砂口5和排液口6的管道上均设有控制阀门4。

本实用新型水/砂/气的多相分离器为新型二级卧式分离器，其主要适用于较高的进液速度，主要设计思想是在降速区域内降低进液速度，利用防波孔板稳定后续沉淀区的流动情况，在一级分离区实现绝大部分砂砾的沉积，同时实现大尺寸气泡在液体中的上升分离，分离出的气体经过一级除雾器（如果日处理量不大，一级除雾器可以省去），进入到二级分离区的顶部；一级分离区分离后的夹杂少量气体和极其细小尺寸的泥砂的液体溢流过围堰进入到二级分离区，先通过多孔筛板减小下落水滴的尺寸，加快微小气泡脱离，在二级分离区，主要利用水滴和气泡的重力不一致性，实现气液分离，然后通过二级除雾器，经气体出口进入到燃烧器或者储罐。在一级分离区沉积下来的砂砾，通过定时排砂和液位保护相结合的控制模式，完成排砂或砂水混合物，而二级分离区分离后的液体通过液位计信号控制排泄阀门的开启，完成不定时排水。整个卧式分离器包括圆筒形壳体与两端椭圆形封头，壳体是通过法兰连接的前后两部分，壳体表面设置有连接支座，壳体内腔设置有金属密封垫环，壳体内腔中从左到右依次安装在一级分离器的锥形调速器、筛板防波器、溢流堰板、一级除雾器和二级分离器的多孔筛板、防涡挡板和二级除雾器，以及为了控制排砂和排水设置的液位计等等。防硫型液气分离器整体采用特种材料合金（含量高达20%的超低碳超级13Cr钢）进行制造和处理，可完全防止气体中的硫化氢气体对设备的损坏。

该水/砂/气的多相分离器装置，没有运动部件，系统可靠性高，可以长期使用；结构紧凑、重量轻、方便撬装、分离效率高、维护方便，能够满足恶劣工况条件要求。

其中主要参数：

1、根据有关分离器的设计手册及工程规范，分离器的罐体尺寸选取如下，直径2m，长度6～8米，进液口管径设计为2～6英寸，气体出口的管径为2～4英寸，液体出口的管径为2～8英寸；

2、罐体的工作压力为30MPa；

3、根据卧式分离器的设计标准，二级分离器的液面控制如下：最低液位为有效容积的6%，最高液位为有效容积的80%（注：有效容积指气液出口下部的罐体容积）；

4、排砂/水的控制采用液位控制或定时排放的模式。其中，一级分离器采用定时排砂/水，控制策略：每1小时开启一次，每次10分钟，同时用定点监测液位高度做协同控制，如排砂过程中，液位低于预定高度，强行关闭排砂阀门；二级分离器采用液位控制模式，即低位关阀，高位开阀的控制模式。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (7)

1.一种油气井放喷一体化处理装置，包括一卧式罐体，所述罐体侧壁设有混合液体入口（1），罐体的顶部设有排气出口（14），罐体底部分别设有排砂口（5）和排液口（6），其特征在于，所述罐体内腔垂直设有一溢流堰板（9），将罐体内腔分隔为一级分离区和二级分离区；与所述溢流堰板（9）相连通有一多孔筛板（10），多孔筛板（10）连接有一防涡挡板（11），防涡挡板（11）通过一级除雾器（12）连通至罐体顶部；所述罐体内腔一级分离区中设有一筛板防波器（3）。

2.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述防涡挡板（11）与垂直设置在罐体内腔溢流堰板（9）相平行分布，多孔筛板（10）水平设置在相平行分布的防涡挡板（11）和溢流堰板（9）之间。

3.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述混合液体入口（1）端设有锥形调速器（2）。

4.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述排气出口（14）设在二级分离区罐体顶部，排气出口（14）对应的罐体顶壁内侧设有二级除雾器（13）。

5.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述排砂口（5）设在一级分离区罐体底部，排砂口（5）通过管道连通至罐体内腔，管道端部设一浮球阀（8）。

6.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述排液口（6）设在二级分离区罐体底部，排液口（6）通过管道连通至罐体内腔，管道上设有液位计（7）。

7.根据权利要求1所述的油气井放喷一体化处理装置，其特征在于，所述罐体整体采用超低碳超级13Cr钢。