CN206158721U - 一种井口旋流除泥装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种井口除泥装置，包括一级旋流装置和四个二级旋流装置，所述四个二级旋流装置均匀分布在一级旋流装置四周，所述的一级旋流装置顶部通过分流管汇与四个二级旋流装置连通；所述一级旋流装置与四个二级旋流装置下端均连接到排泥管线；所述四个二级旋流装置顶部出口通过汇总管线连通。本实用新型通过一变四的旋流除泥器组合形式实现了两级分离，并通过两级旋流器不同的旋流锥度、处理量及配套进出口管汇，有效的提高每一级的除泥效果。本装置不仅提高了井口旋流除泥装置对泥的滤除效果，还能够更加有效的保护下游设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田勘探、开发领域地面测试、试采作业、排砂采气作业、压后返排作业中对下游设备的保护技术。
背景技术
油气田勘探、开发领域广泛使用各类型除砂器进行除砂作业以便更好的保护下游设备，以更高的施工质量完成生产任务。
目前广泛应用的旋流除砂器在地面测试及压后返排作业中，发现因油气井所出泥砂的粒径过小而导致除泥效果不好，使施工质量得不到有效的保障。
近年来长庆油田勘探开发技术、工艺不断进步，气井生产条件不断改变，气井放喷排液吐泥砂现象也越来越普遍，自喷井在排液测试初期也会有大量的泥砂吐出；针对放喷排液及测试阶段，业内之前一直在用旋流除砂器滤除大直径的固相颗粒，但是对粒径更加微小的泥砂（15-74微米）的处理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全满足高效滤除返排液中泥砂的要求。
实用新型内容
为了克服现有对粒径更加微小的泥砂（15-74微米）的处理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全满足高效滤除返排液中泥砂的要求的问题，本实用新型提供一种井口旋流除泥装置，本装置能有效的滤除泥砂等固体颗粒，除泥效率高达90%以上，很大程度上避免泥砂对地面下游设备的损坏。本实用新型突破了常规除砂器除砂原理及结构，通过一变四的旋流除泥器组合形式实现了两级分离，并通过两级旋流器不同的旋流锥度、处理量及配套进出口管汇，有效的提高每一级的除泥效果。
本实用新型的技术方案是：
一种井口除泥装置，包括一级旋流装置和四个二级旋流装置，所述四个二级旋流装置均匀分布在一级旋流装置四周，所述的一级旋流装置顶部通过分流管汇与四个二级旋流装置连通；所述一级旋流装置与四个二级旋流装置下端均连接到排泥管线；所述四个二级旋流装置顶部出口通过汇总管线连通。
所述一级旋流装置包括一级旋流器和一级储泥罐，所述一级旋流器与一级储泥罐通过隔离平板阀连接，所述一级储泥罐上设有泄压阀，所述一级储泥罐下端设有排泥旋塞阀。
所述二级旋流装置包括二级旋流器和二级储泥罐，所述二级旋流器与二级储泥罐之间通过隔离平板阀连接，所述二级储泥罐上设有泄压阀，所述二级储泥罐下端设置有排泥旋塞阀。
所述一级储泥罐上设置有液位计。
所述液位计通过直行活节与一级储泥罐连接。
所述一级旋流器额定工作压力：35MPa，旋流器直径：ø190mm，额定工作压力下处理量：1652L/S，进液口直径：ø50mm，出液口直径：ø65mm，排泥口直径：ø52mm，旋流器锥角：16°，分离粒度：45~74um，一级储泥罐容积：≥15L。
所述二级旋流器额定工作压力：35MPa，分离粒度：15~50um，旋流器直径：ø125mm，额定工作压力下处理量：594.7L/S，进液口直径：ø30mm，出液口直径：ø50mm，排泥口直径：ø35mm，旋流器锥角：12°，二级储泥罐容积：≥15L。
本实用新型采用的技术效果是：
本装置实现了两级分离，并通过提升每一级的除泥效果，使下游设备得到了有效的保护；在实际应用过程中，装置的下游设备未发生刺漏损坏等现象，减少了因下游设备冲蚀损坏而导致的损工事件，极大的提高了施工质量。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本装置的整体结构侧视图。
图2为本装置的整体结构俯视图。
图3为本装置的一级旋流装置结构图。
图4为本装置的二级旋流装置结构图。
图5 为本装置的液位计安装位置示意图。
图中，附图标记为：Ⅰ、一级旋流装置；Ⅱ、二级旋流装置；1、入口管线；2、一级旋流器；3、一级储泥罐；4、液位计；5、分流管汇；6、二级旋流器；7、二级储泥罐；8、汇总管线；9、出口管线；10、排泥旋塞阀；11、排泥管线；12、隔离平板阀；13、泄压阀；14、直行活节。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有对粒径更加微小的泥砂（15-74微米）的处理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全满足高效滤除返排液中泥砂的要求的问题，本实用新型提供如图1和图2所示的一种井口旋流除泥装置，本装置能有效的滤除泥砂等固体颗粒，除泥效率高达90%以上，很大程度上避免泥砂对地面下游设备的损坏。本实用新型突破了常规除砂器除砂原理及结构，通过一变四的旋流除泥器组合形式实现了两级分离，并通过两级旋流器不同的旋流锥度、处理量及配套进出口管汇，有效的提高每一级的除泥效果。
一种井口除泥装置，包括一级旋流装置Ⅰ和四个二级旋流装置Ⅱ，所述四个二级旋流装置Ⅱ均匀分布在一级旋流装置Ⅰ四周，所述的一级旋流装置Ⅰ顶部通过分流管汇5与四个二级旋流装置Ⅱ连通；所述一级旋流装置Ⅰ与四个二级旋流装置Ⅱ下端均连接到排泥管线11；所述四个二级旋流装置Ⅱ顶部出口通过汇总管线8连通。
该井口除泥装置在宜**井排液测试施工中进行了全程除泥作业，宜**井的井口产量为8×104m3/d,入井液量为360 m3，入井砂量为41.5 m3。排液期间，返出约中等颗粒固相约5 m3；井口除泥装置在之后的放喷测试期间工作时间约74小时，通过该装置旋流滤除流体中细颗粒及超细颗粒约100L，且放喷口在此期间未发新的固相喷出，施工结束后对除泥装置的旋流器、储泥罐、隔离阀、旋塞及管汇等进行了检查，检查未发现本体及配件内部冲蚀损坏、密封不严等问题，整个装置完好，下游分离器针阀也未出现损坏，达到了保护下游设备的目的。
实施例2：
基于上述实施例的基础上，本实施例中如图3所示，所述一级旋流装置Ⅰ包括一级旋流器2和一级储泥罐3，所述一级旋流器2与一级储泥罐3通过隔离平板阀12连接，所述一级储泥罐3上设有泄压阀13，所述一级储泥罐3下端设有排泥旋塞阀10。一级旋流装置Ⅰ依靠离心力和重力分离泥等固体颗粒。
所述一级旋流器2额定工作压力：35MPa，旋流器直径：ø190mm，额定工作压力下处理量：1652L/S，进液口直径：ø50mm，出液口直径：ø65mm，排泥口直径：ø52mm，旋流器锥角：16°，分离粒度：45~74um，一级储泥罐3容积：≥15L。
如图4所示，所述二级旋流装置Ⅱ包括二级旋流器6和二级储泥罐7，所述二级旋流器6与二级储泥罐7之间通过隔离平板阀12连接，所述二级储泥罐7上设有泄压阀13，所述二级储泥罐7下端设置有排泥旋塞阀10。
所述二级旋流器6额定工作压力：35MPa，分离粒度：15~50um，旋流器直径：ø125mm，额定工作压力下处理量：594.7L/S，进液口直径：ø30mm，出液口直径：ø50mm，排泥口直径：ø35mm，旋流器锥角：12°，二级储泥罐7容积：≥15L。
二级旋流器6分布在一级旋流器2的四周，共计4个，额定工作压力下处理量可达2378L/s。
本实用新型提供的一种井口除泥装置，在本装置作业中，流体经整个装置入口管线1先进入一级旋流器2，进行一级旋流，一级旋流后，固相经旋流沉降到一级旋流器2下部的储泥罐3内，同时，气相从一级旋流器2顶部经分流管汇5分别进入四个二级旋流器6，进行二级旋流，二级旋流后，固相经旋流沉降到二级旋流器6下部的储泥罐7内，气相从四个二级旋流器6顶部流出并通过顶部汇总管线8汇总至出口管线9，再从出口管线9进入下游设备中，同时，一级旋流器2下部的储泥罐3和四个二级旋流器6下部的储泥罐7均通过排泥旋塞阀10连接至排泥管线11，通过一个排泥旋塞阀10的开启和其余四个排泥旋塞阀10的关闭，独立控制一级旋流器2下部的储泥罐3和四个二级旋流器6下部的储泥罐7内固相的排出。
本实用新型的排泥方式：切断隔离平板阀12，打开泄压阀13，将一级储泥罐3或二级储泥罐7内部压力泄放至5MPa以内，再打开排泥旋塞阀10，实现排泥。
本实用新型的除泥原理：通过一级除泥器2的处理，45~74um的固体颗粒落入一级储泥罐3中，并通过液位计4观察液位，以判断排泥时间；分离过的流体经一级旋流器2出口分流管汇5进入二级除泥器6中，经过处理15~50um的固体颗粒落入二级储泥罐7中，最终经过两级处理的流体通过装置出口管线9进入下游设备中。
本装置便于气井压后排液测试、系统地面测试、试采作业、排砂采气等作业过程中的细颗粒及超细颗粒过滤。
实施例3：
基于上述实施例的基础上，本实施例中如图5所示，所述一级储泥罐3上设置有液位计4。
所述液位计4通过直行活节14与一级储泥罐3连接。
所述液位计4为玻璃板液位计，工作压力35MPa。
本装置中采用的液位计4来计量一级储泥罐3中的液位，能及时有效的排除一级储泥罐3中的污泥。
原有除砂器和本实用新型的除泥装置的工艺对比表
| 序号 | 现有的工艺 | 本实用新型的工艺 |
| 1 | 一个旋流筒配一个储砂罐 | 一个主旋流筒，四个副旋流筒，每个旋流筒配一个储泥罐 |
| 2 | 1只平板阀配1个排砂旋塞 | 5只平板阀（卡麦隆FL结构、带硬质合金涂层的阀板）配5个旋塞 |
| 3 | 管汇内表面普通设计 | 重要部位内表面均采用喷焊硬质合金 |
| 4 | 滤除固相粒径大于100um | 滤除固相粒径为15-74um |
| 5 | 额定工作压力下处理量不大于2000L/S | 额定工作压力下处理量大于4000L/S |
| 6 | 排砂周期通过观察压力判定 | 排砂周期通过观察压力结合高压液位计显示判定 |
Claims (7)
1.一种井口除泥装置，其特征在于：包括一级旋流装置（Ⅰ）和四个二级旋流装置（Ⅱ），所述四个二级旋流装置（Ⅱ）均匀分布在一级旋流装置（Ⅰ）四周，所述的一级旋流装置（Ⅰ）顶部通过分流管汇（5）与四个二级旋流装置（Ⅱ）连通；所述一级旋流装置（Ⅰ）与四个二级旋流装置（Ⅱ）下端均连接到排泥管线(11）；所述四个二级旋流装置（Ⅱ）顶部出口通过汇总管线（8）连通。
2.根据权利要求1所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述一级旋流装置（Ⅰ）包括一级旋流器（2）和一级储泥罐（3），所述一级旋流器（2）与一级储泥罐（3）通过隔离平板阀（12）连接，所述一级储泥罐（3）上设有泄压阀（13），所述一级储泥罐（3）下端设有排泥旋塞阀（10）。
3.根据权利要求1所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述二级旋流装置（Ⅱ）包括二级旋流器（6）和二级储泥罐（7），所述二级旋流器（6）与二级储泥罐（7）之间通过隔离平板阀（12）连接，所述二级储泥罐（7）上设有泄压阀（13），所述二级储泥罐（7）下端设置有排泥旋塞阀（10）。
4.根据权利要求1所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述一级储泥罐（3）上设置有液位计（4）。
5.根据权利要求4所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述液位计（4）通过直行活节（14）与一级储泥罐（3）连接。
6.根据权利要求1所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述一级旋流器（2）额定工作压力：35MPa，旋流器直径：ø190mm，额定工作压力下处理量：1652L/S，进液口直径：ø50mm，出液口直径：ø65mm，排泥口直径：ø52mm，旋流器锥角：16°，分离粒度：45~74um，一级储泥罐（3）容积：≥15L。
7.根据权利要求1所述的一种井口除泥装置，其特征在于：所述二级旋流器（6）额定工作压力：35MPa，分离粒度：15~50um，旋流器直径：ø125mm，额定工作压力下处理量：594.7L/S，进液口直径：ø30mm，出液口直径：ø50mm，排泥口直径：ø35mm，旋流器锥角：12°，二级储泥罐（7）容积：≥15L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621156500.5U CN206158721U (zh) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | 一种井口旋流除泥装置 |
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| CN (1) | CN206158721U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106285619A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种井口除泥装置 |
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2016
- 2016-10-31 CN CN201621156500.5U patent/CN206158721U/zh active Active
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| CN106285619A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种井口除泥装置 |
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