CN205778805U - 旋流除砂螺旋挤压排沙装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置，包括除砂筒、集砂筒和排砂管道，所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述除砂筒内从上至下依次嵌置有防冲筒和可拆换的旋流筒；所述集砂筒的底部设有与所述排砂管道连通的排砂口；所述排砂管道的侧壁上设有出砂口，所述排砂管道内设置有螺旋挤压排砂机构，所述螺旋挤压排砂机构包括螺旋挤压杆、套装在所述螺旋挤压杆外部的螺旋压榨叶片以及用于驱动所述螺旋挤压杆转动的电机，所述电机安装在排砂管道的底部，所述螺旋挤压杆的上端伸入集砂筒内。本实用新型具有除砂效率高、排砂劳动强度小、处理作业范围大的优点，且能够在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。

Description

旋流除砂螺旋挤压排沙装置

技术领域

本实用新型涉及油气井采出液除砂装置，具体地指一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置。

背景技术

在原油试采作业中，从油气井中流到地面的流体中含有一定量的砂粒，在气体高速运动下形成高速含砂射流。这种含砂射流对地面集输管道及设备形成非常严重的冲蚀和磨蚀破坏，甚至可能刺穿管路件，发生泄漏事故，影响油田安全生产，造成周围环境严重污染和不必要的经济损失。

因此，油气井采出液在进入地面集输系统前，需要安装井口除砂装置，对采出液进行除砂作业，将砂粒等固体颗粒尽可能分离出去。目前，油田上使用的除砂装置根据除砂原理不同大致分为两种，即过滤式除砂装置和旋流式除砂装置。过滤式除砂装置通过内置滤砂筒能够过滤一定大小的固体颗粒，但由于其自身结构的限制，该装置无法实现自动排砂，并且当井流含砂量较大时，不能及时清理滤砂筒，存在除砂效率不高、排砂劳动强度大的不足。旋流式除砂装置大多用于油气集输系统中，其工作压力一般较低，耐腐蚀性能较差，不能根据井流处理量和分级粒度的要求改变其旋流分离腔的结构尺寸，处理范围有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置，它具有除砂效率高、排砂劳动强度小、处理作业范围大的优点，且能够在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒、集砂筒和排砂管道，所述除砂筒的顶部安装有端盖，

所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述射流出口位于射流进口的上方，所述除砂筒内从上至下依次嵌置有防冲筒和可拆换的旋流筒，所述防冲筒上设有与所述射流出口连通的挖孔，所述旋流筒具有上部的圆柱形旋流腔和下部的圆锥形分离腔，所述圆柱形旋流腔的筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述圆柱形旋流腔的顶部设置有隔离罩板，所述隔离罩板的中心插设有与所述防冲筒连通的溢流管，所述圆锥形分离腔的底部设有与所述集砂筒连通的沉砂口；

所述集砂筒的底部设有与所述排砂管道连通的排砂口；

所述排砂管道的侧壁上设有出砂口，所述排砂管道内设置有螺旋挤压排砂机构，所述螺旋挤压排砂机构包括螺旋挤压杆、套装在所述螺旋挤压杆外部的螺旋压榨叶片以及用于驱动所述螺旋挤压杆转动的电机，所述电机安装在排砂管道的底部，所述螺旋挤压杆的上端伸入集砂筒内。

按上述技术方案，所述集砂筒的内腔距离底部一定距离处设计为倒圆台形，所述集砂筒位于倒圆台的底面设置有隔板，所述隔板沿周向均布开设有多个与所述排砂口连通的流砂槽。

按上述技术方案，所述防冲筒的顶部与端盖抵接，所述防冲筒的底部与隔离罩板抵接。

按上述技术方案，所述除砂筒的内壁上设有环形台阶，所述环形台阶与隔离罩板的外边缘之间通过键槽配合结构周向定位。

按上述技术方案，所述端盖与除砂筒之间、所述除砂筒与集砂筒之间均通过螺栓连接，并通过O型密封圈密封，所述集砂筒与排砂管道之间通过螺栓连接，并通过金属密封垫密封。

按上述技术方案，所述除砂筒的射流进口与圆柱形旋流腔的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。

按上述技术方案，所述端盖上设置有便于起吊装卸的吊环。

按上述技术方案，所述旋流筒的内壁涂覆有耐磨陶瓷层。

本实用新型，具有以下有益效果：该装置在除砂作业时，井流由除砂筒的射流进口切向射入旋流筒上部的圆柱形旋流腔内，在离心力的作用下实现旋流分离；除砂后的井流向上经过隔离罩板上的溢流管进入防冲筒内再从除砂筒的射流出口流向下游，井流中的砂粒等固相颗粒及部分油、水经过旋流筒的沉砂口落入集砂筒内；当油、水充满集砂筒后，井流中液相介质转向经溢流管流出，砂粒等固体颗粒在集砂筒内的液相介质中沉降，并在沉降过程中得到清洗；排沙管道内的螺旋挤压排砂机构不停运转，挤压不断沉降的砂砾使其填补下方空隙，从而不停的排出砂砾和部分水。

本实用新型中的旋流筒可拆卸式安装固定在厚壁的除砂筒内部，其结构简单、成本低廉，既能够在高压双向力下有效进行井流除砂作业，又可以根据井流处理量和分级粒度的要求灵活更换；而且旋流筒由上圆柱形旋流腔和下圆锥形分离腔组成，上下两部分功能分明，可以确保井流中的砂粒等固体颗粒快速沉降分离；另外，通过在集砂筒内腔底部设置的螺旋挤压排砂机构可以进行自动排砂作业，可以连续无间断运行，提高排砂效率，降低人工作业劳动强度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中防冲筒的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中旋流筒的结构示意图。

图4为本实用新型实施例中除砂筒的结构示意图。

图5为本实用新型实施例中集砂筒的结构示意图。

图6为本实用新型实施例中排砂管道的结构示意图。

图7为本实用新型实施例中螺旋挤压杆排砂机构的结构示意图。

图8为沿图1中A-A线的剖视图。

图9为沿图1中B-B线的剖视图。

图中：1-端盖、1.1-吊环、2-防冲筒、2.1-挖孔、3-除砂筒、3.1-射流进口、3.2-射流出口、3.3-环形台阶、4-旋流筒、4.1-圆柱形旋流腔、4.2-圆锥形分离腔、4.3-切向挖孔、4.4-隔离罩板、4.5-溢流管、4.6-沉砂口、5-集砂筒、5.1-排砂口、5.2-隔板、6-排砂管道、6.1-出砂口、7-螺旋挤压排砂机构、7.1-螺旋挤压杆、7.2-螺旋压榨叶片、7.3-电机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的较佳实施例中，如图1所示，一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒3、集砂筒5和排砂管道6；

如图1-图4、图8-图9所示，除砂筒3的顶部安装有端盖1，除砂筒3的筒壁上开设有上下错位的射流进口3.1和射流出口3.2，射流出口位于射流进口的上方，除砂筒3内从上至下依次嵌置有防冲筒2和可拆换的旋流筒4，防冲筒2上设有与射流出口连通的挖孔2.1，旋流筒4具有上部的圆柱形旋流腔4.1和下部的圆锥形分离腔4.2，圆柱形旋流腔4.1的筒壁上设有与射流进口3.1连通的切向挖孔4.3，圆柱形旋流腔4.1的顶部设置有隔离罩板4.4，隔离罩板4.4的中心插设有与防冲筒2连通的溢流管4.5，圆锥形分离腔4.2的底部设有与集砂筒5连通的沉砂口4.6；

如图1、图5所示，集砂筒5的底部设有与排砂管道6连通的排砂口5.1；

如图1、图6、图7所示，排砂管道6的侧壁上设有出砂口6.1，排砂管道6内设置有螺旋挤压排砂机构7，螺旋挤压排砂机构7包括螺旋挤压杆7.1、套装在螺旋挤压杆外部的螺旋压榨叶片7.2以及用于驱动螺旋挤压杆转动的电机7.3，电机7.3安装在排砂管道6的底部，螺旋挤压杆7.1的上端伸入集砂筒5内，电机可选用三相异步电动机。

在本实用新型的优选实施例中，如图1、图5所示，集砂筒5的内腔距离底部一定距离处设计为倒圆台形，集砂筒5位于倒圆台的底面设置有隔板5.2，隔板5.2沿周向均布开设有多个与排砂口连通的流砂槽，便于在排砂作业时使砂水混合物顺畅地通过流砂槽进入排砂口，再由排砂管道排出。

在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，防冲筒2的顶部与端盖1抵接，防冲筒2的底部与隔离罩板4.4抵接，以将旋流筒轴向定位牢靠。

在本实用新型的优选实施例中，如图1、图4所示，除砂筒3的内壁上设有环形台阶3.3，环形台阶3.3与隔离罩板4.4的外边缘之间通过键槽配合结构周向定位，从而确保旋流筒的分离效果。

在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，端盖1与除砂筒3之间、除砂筒3与集砂筒5之间均通过螺栓连接，并通过O型密封圈对接触端面进行密封，集砂筒5与排砂管道6之间通过螺栓连接，并通过金属密封垫密封。

在本实用新型的优选实施例中，如图1、图9所示，除砂筒的射流进口与圆柱形旋流腔的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。

在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，端盖1上设置有便于起吊装卸的吊环1.1，通过气动葫芦起吊，可方便地更换、清理旋流筒。

在本实用新型的优选实施例中，旋流筒的内壁涂覆有耐磨陶瓷层，以保证其具有良好的耐磨耐蚀性，延长设备的工作寿命。本实用新型的所有部件均采用防硫材质制造，能够在含H₂S腐蚀气体的高压环境下长期稳定工作。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种旋流除砂螺旋挤压排沙装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒、集砂筒和排砂管道，所述除砂筒的顶部安装有端盖，其特征在于，

所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述射流出口位于射流进口的上方，所述除砂筒内从上至下依次嵌置有防冲筒和可拆换的旋流筒，所述防冲筒上设有与所述射流出口连通的挖孔，所述旋流筒具有上部的圆柱形旋流腔和下部的圆锥形分离腔，所述圆柱形旋流腔的筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述圆柱形旋流腔的顶部设置有隔离罩板，所述隔离罩板的中心插设有与所述防冲筒连通的溢流管，所述圆锥形分离腔的底部设有与所述集砂筒连通的沉砂口；

所述集砂筒的底部设有与所述排砂管道连通的排砂口；

所述排砂管道的侧壁上设有出砂口，所述排砂管道内设置有螺旋挤压排砂机构，所述螺旋挤压排砂机构包括螺旋挤压杆、套装在所述螺旋挤压杆外部的螺旋压榨叶片以及用于驱动所述螺旋挤压杆转动的电机，所述电机安装在排砂管道的底部，所述螺旋挤压杆的上端伸入集砂筒内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述集砂筒的内腔距离底部一定距离处设计为倒圆台形，所述集砂筒位于倒圆台的底面设置有隔板，所述隔板沿周向均布开设有多个与所述排砂口连通的流砂槽。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防冲筒的顶部与端盖抵接，所述防冲筒的底部与隔离罩板抵接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除砂筒的内壁上设有环形台阶，所述环形台阶与隔离罩板的外边缘之间通过键槽配合结构周向定位。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端盖与除砂筒之间、所述除砂筒与集砂筒之间均通过螺栓连接，并通过O型密封圈密封，所述集砂筒与排砂管道之间通过螺栓连接，并通过金属密封垫密封。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除砂筒的射流进口与圆柱形旋流腔的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端盖上设置有便于起吊装卸的吊环。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋流筒的内壁涂覆有耐磨陶瓷层。