CN204984391U - 组合式除砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式除砂装置，包括第一旁通阀、第二旁通阀、第一切断阀、第二切断阀、第一集砂桶、第二集砂桶、和依次通过管路连接的进气口、第一阀门、旋流除砂器、第二阀门、第三阀门、过滤除砂器、第四阀门、出气口，第一旁通阀的一端连接至进气口与第一阀门之间的管路、另一端连接至第二阀门与第三阀门之间的管路，第二旁通阀的一端连接至出气口与第四阀门之间的管路、另一端连接至第二阀门与第三阀门之间的管路，第一集砂桶设置在旋流除砂器下方并通过第一切断阀与旋流除砂器连接，第二集砂桶设置在过滤除砂器下方并通过第二切断阀与过滤除砂器连接。本实用新型中的组合式除砂装置适应各种工况、除砂效率高。

Description

组合式除砂装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻探设备领域，具体而言，涉及一种组合式除砂装置。

背景技术

石油开采中会遇到很多“低渗透、低丰度、低产”的三低气田，为了提高气井产量，绝大部分井都要经过大规模的水力压裂技术的改造。大规模水力压裂技术的应用，导致天然气井在试采生产中伴随大量液和压裂砂。而压裂砂的大量产出，对地面计量设备造成很大威胁，不利于天然气的安全、平稳生产。消除压裂砂的威胁，其最有效的办法就是在地面计量设备上游加装除砂装置。目前使用进口除砂器设备体积庞大，购置价格和维护成本又太高，无法满足低产气田在低成本运行的要求。国内的除砂器均是仅采用单一方式来进行除砂，单一的除砂方式可以适应单一工况，对于一般的直井，基本都可以满足要求，但由于水平井的压力高、产量高、出砂、液量大，工况条件变化大，就需要开发一种新型高效的组合除砂装置，以满足水平井试采、测试的高效和低投入的生产需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种适应各种工况、除砂效率高的除砂装置。

因此，本实用新型的技术方案如下：

一种组合式除砂装置，包括第一旁通阀、第二旁通阀、第一切断阀、第二切断阀、第一集砂桶、第二集砂桶、和依次通过管路连接的进气口、第一阀门、旋流除砂器、第二阀门、第三阀门、过滤除砂器、第四阀门、出气口，所述第一旁通阀的一端连接至所述进气口与所述第一阀门之间的管路、另一端连接至所述第二阀门与所述第三阀门之间的管路，所述第二旁通阀的一端连接至所述出气口与所述第四阀门之间的管路、另一端连接至所述第二阀门与所述第三阀门之间的管路，所述第一集砂桶设置在所述旋流除砂器下方并通过所述第一切断阀与所述旋流除砂器连接，所述第二集砂桶设置在所述过滤除砂器下方并通过所述第二切断阀与所述过滤除砂器连接，所述第一集砂桶下方设有第一排砂阀，所述第二集砂桶下方设有第二排砂阀。

本实用新型中高端组合式除砂装置，可以适应在高压工况下不同天然气产量、不同液量、不同颗粒直径的复杂工况条件的除砂工作，有效保护天然气水平井地面流程免受高速含砂含屑流体的冲蚀，防止地层出砂堵塞管线或设备，减少设备损坏，降低安全风险，并可创造可观的经济效益，其除砂效率高、排砂劳动强度小、处理作业范围大，能够在高压工况和含砂、液量较大的工作环境下连续稳定工作的高压天然气除砂装置。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的组合式除砂装置的主视图；

图2是图1中组合式除砂装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本实用新型的实施例的组合式除砂装置，包括第一旁通阀91、第二旁通阀92、第一切断阀51、第二切断阀52、第一集砂桶81、第二集砂桶82、和依次通过管路连接的进气口1、第一阀门71、旋流除砂器2、第二阀门72、第三阀门73、过滤除砂器3、第四阀门74、出气口4，所述第一旁通阀91的一端连接至所述进气口1与所述第一阀门71之间的管路、另一端连接至所述第二阀门72与所述第三阀门73之间的管路，所述第二旁通阀92的一端连接至所述出气口4与所述第四阀门74之间的管路、另一端连接至所述第二阀门72与所述第三阀门73之间的管路，所述第一集砂桶81设置在所述旋流除砂器2下方并通过所述第一切断阀51与所述旋流除砂器2连接，所述第二集砂桶82设置在所述过滤除砂器3下方并通过所述第二切断阀52与所述过滤除砂器3连接，所述第一集砂桶81下方设有第一排砂阀61，所述第二集砂桶82下方设有第二排砂阀62。

本实用新型中高端组合式除砂装置，可以适应在高压工况下不同天然气产量、不同液量、不同颗粒直径的复杂工况条件的除砂工作，有效保护天然气水平井地面流程免受高速含砂含屑流体的冲蚀，防止地层出砂堵塞管线或设备，减少设备损坏，降低安全风险，并可创造可观的经济效益，其除砂效率高、排砂劳动强度小、处理作业范围大，能够在高压工况和含砂、液量较大的工作环境下连续稳定工作的高压天然气除砂装置。

本实用新型采用全新的思路，打破常规除砂器单一设计理念，突破性的将旋流除砂单元与过滤除砂单元独立结合在一起，利用撬体10撬装为一体，互为补充，把旋流除砂器2做为预除砂器，先以量为主，过滤除砂器3做为终除砂器，作为补充，根据砂粒的大小选择较高密度的滤网，通过过滤的方式完全滤除掉剩余砂粒。通过这种结合方式有效解决了旋流除砂器除砂不彻底(只能滤除80-90％的砂量)，而过滤除砂器在砂量大滤网大的工况下无法完全除砂，滤网小的话又经常堵塞滤网的难题，改善了除砂器器处理效果和应用范围。通过本实用新型，使得除砂器能够全范围的处理掉井口天然气所含泥砂，充分保护下游设备免受砂粒刺损，既提高了设备的使用寿命，又最大限度的降低了由于现场高压环境下设备刺漏对人员带来的安全风险，经济效益和社会效益十分明显。

本实用新型中的组合式除砂装置工作时，可以安装在高压天然气井井口高压管线上，并通过出口管路和下游设备连接，可在两种不同作业阶段使用。

一、排液阶段：

当气井初期排液时，射出的流体主要以液体为主，含砂量较低、无需除砂时，可以关闭第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73和第四阀门74，打开第一旁通阀门91和第二旁通阀92，利用旁通管路，使介质直接通过管路流向下游。

二、除砂阶段：

进入测试阶段以后，从气井中排出的流体以气体气体含量为主，压力较高，含砂、液量较多需要除砂时，关闭第一旁通阀门91和第二旁通阀92，打开第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73和第四阀门74，通过进气口1将天然气导入除砂装置，正常工作时候先进入旋流除砂器2，待除砂的天然气由旋流除砂器2的进气口切向射入旋流除砂筒体内腔，通过旋流方式，改变流体的流动方向，延长流体在筒内的停留时间，通过离心力和重力作用分离砂粒，砂粒等固相颗粒以及部分水和油落入下部的第一集砂筒81，经过初步分离的的天然气进入上部管路再进入过滤除砂器3，在过滤筒的过滤作用下实现固体砂粒的二次脱离。除砂后的天然气经过过滤内部向上进入过滤除砂器3的罐体上腔，通过出气口4进入外部管道，天然气中的砂粒等固相颗粒以及部分水和油下沉进入第二集砂桶82，当第二集砂桶82中的砂堆的高度达到一定高度值，关闭第二切断阀52，打开第二排砂阀62进行排砂作业。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (1)

1.一种组合式除砂装置，其特征在于，包括第一旁通阀(91)、第二旁通阀(92)、第一切断阀(51)、第二切断阀(52)、第一集砂桶(81)、第二集砂桶(82)、和依次通过管路连接的进气口(1)、第一阀门(71)、旋流除砂器(2)、第二阀门(72)、第三阀门(73)、过滤除砂器(3)、第四阀门(74)、出气口(4)，所述第一旁通阀(91)的一端连接至所述进气口(1)与所述第一阀门(71)之间的管路、另一端连接至所述第二阀门(72)与所述第三阀门(73)之间的管路，所述第二旁通阀(92)的一端连接至所述出气口(4)与所述第四阀门(74)之间的管路、另一端连接至所述第二阀门(72)与所述第三阀门(73)之间的管路，所述第一集砂桶(81)设置在所述旋流除砂器(2)下方并通过所述第一切断阀(51)与所述旋流除砂器(2)连接，所述第二集砂桶(82)设置在所述过滤除砂器(3)下方并通过所述第二切断阀(52)与所述过滤除砂器(3)连接，所述第一集砂桶(81)下方设有第一排砂阀(61)，所述第二集砂桶(82)下方设有第二排砂阀(62)。