CN209510298U - 一种页岩气地面橇装生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种页岩气地面橇装生产装置，包括旋流除砂器，还包括卧式二次除砂器，该卧式二次除砂器用于过滤旋流除砂器除砂后的页岩气，所述卧式二次除砂器包括壳体、蒸汽接口、排水口、进气口和出气口，壳体内还设置有分隔板，分隔板将壳体内分隔为除砂室和过滤室，蒸汽接口、排水口和进气口连通除砂室，出气口连通过滤室，在分隔板上设置有通孔连通除砂室和过滤室；所述壳体外部还设置有夹套，该夹套上设置有进液口和出液口并位于除砂室外部，所述夹套中通有冷却液并用于冷却除砂室中页岩气与蒸汽的混合气体；所述过滤室内还设置有滤芯。本实用新型能有效过滤页岩气中细砂，避免管道和后续生产设备出现砂堵、阀门穿刺而导致停产。

Description

一种页岩气地面橇装生产装置

技术领域

本实用新型涉及页岩气处理装备技术领域，具体涉及一种页岩气地面橇装生产装置。

背景技术

页岩气地面橇装生产装置按生产流程包括旋流除砂器、分水器、水套加热炉，分别实现对页岩气的除砂、分水和加热处理。页岩气采用大规模加砂压裂以提高单井产量，在排采作业中井筒出砂在所难免，排采流程中实际上是有旋流除砂器的设置和应用，但这主要解决了排采作业前期返排流体以液相为主的情况下的除砂要求，并且除砂器的主要参数配置也是以压裂时的砂粒粒径相匹配。但开采到一段时间以后，返排流体以气相为主的情况下，旋流除砂器的除砂效果就开始逐渐下降，加之许多陶粒在地层中经过挤压、研磨，逐渐破碎、磨蚀，变成粒径更小的“细砂”，旋流除砂器的除砂率会进一步降低，目前只能除去粒径超过70目的砂砾，而对于粒径小于70目的细砂，旋流除砂器不能有效清除管道和后续生产设备出现砂堵、阀门穿刺等问题，导致页岩气地面橇装生产装置故障停产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是当页岩气井的返排流体以气相为主且陶砂在井中破碎、磨蚀成粒径小于70目的细砂时，旋流除砂器不能有效清除页岩气中的细砂的技术问题，目的在于提供一种能有效过滤页岩气中细砂，避免管道和后续生产设备出现砂堵、阀门穿刺而导致停产的页岩气地面橇装生产装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种页岩气地面橇装生产装置，包括旋流除砂器，还包括卧式二次除砂器，该卧式二次除砂器用于旋流除砂器除砂后的页岩气，所述卧式二次除砂器包括壳体、蒸汽接口、排水口、进气口和出气口，壳体内还设置有分隔板，分隔板将壳体内分隔为除砂室和过滤室，蒸汽接口、排水口和进气口连通除砂室，出气口连通过滤室，在分隔板上设置有通孔连通除砂室和过滤室；

所述壳体外部还设置有夹套，该夹套上设置有进液口和出液口并位于除砂室外部，所述夹套中通有冷却液并用于冷却除砂室中页岩气与水蒸气的混合气体；所述过滤室内还设置有滤芯。

为了清除旋流除砂器难以去除的页岩气中粒径小于目的细砂，本技术方案在利用分隔板将壳体内部分隔为除砂室和过滤室，在分隔板设置通孔连通除砂室和过滤室，在除砂室外部设置夹套并在夹套中通入冷却液，在过滤室中设置滤芯。同时将除砂室与进气口、蒸汽接口、排水口连通，将过滤室与出气口连通。在页岩气通入除砂室之前，先在夹套中通入冷却液，将除砂室中的温度降低至5～10℃，再将旋流除砂器除砂后的页岩气经进气口流入除砂室的同时将水蒸气从蒸汽接口通入除砂室中，由于水蒸气温度较高，水蒸气与页岩气一同通入除砂室中混合，水蒸气遇冷液化成小水滴，而页岩气中的细砂正好为小水滴的凝结聚集提供了凝结核，当细砂上的小水滴越集越多，逐步形成含有细砂的大水滴，然后掉落在除砂室的底部形成含细砂的积液或附着在除砂室的内壁上，以此达到清除细砂的目的。经过除砂室除砂后的页岩气经通孔流入过滤室中，经滤芯的过滤后从出气口流出，进一步的过滤残余的细砂，保证除砂效果。在除砂室内形成的含砂积液经排水口排出。

进一步的，所述壳体包括主壳体、副壳体Ⅰ和副壳体Ⅱ，主壳体呈中空筒状，副壳体Ⅰ连接在主壳体一端形成过滤室，副壳体Ⅱ连接在主壳体另一端形成除砂室。

为了便于壳体内部的维修清洗，本技术方案将壳体分为主壳体、副壳体Ⅰ和副壳体Ⅱ三部分，使得壳体可拆装，便于维修清洗壳体内部。

进一步的，所述副壳体Ⅱ与蒸汽接口、排水口和进气口连接，副壳体Ⅰ与出气口连接。

为了使页岩气和水蒸气通入除砂室，本技术方案在副壳体Ⅱ上设置有蒸汽接口和进气口，同时为了便于排出除砂室内含砂积液，本技术方案在副壳体Ⅱ上设置有排水口，为了便于除砂后的页岩气排出壳体外，本技术方案在副壳体Ⅰ上设置有出气口。

进一步的，所述进气口连接在副壳体Ⅱ上，且蒸汽接口设置在进气口的管道上。

为了促使页岩气与水蒸气充分混合，提高除砂效果，本技术方案将蒸汽接口设置在进气口的管道上，使页岩气在进入除砂室之前就在管道中与水蒸气混合，提高了除砂室内小水滴与细砂接触的几率，进而提高了除砂的效果。

进一步的，所述除砂室内还至少设置有一块金属板网。

为了促使含砂的水滴积存在除砂室底部，本技术方案在除砂室内设置有若干金属板网，为水滴提供更多的附着场地，避免含砂的水滴长时间停留在空中而降低了除砂效果。

进一步的，所述分隔板的通孔位于分隔板的上部，且通孔的直径小于进气口的直径。

由于气体遇冷后会沉降在除砂室底部，为了给含砂水滴沉降或附着提供更多的时间，提高除砂效果，本技术方案将分隔板的通孔设置在分隔板的上部，使得页岩气从除砂室底部逐渐向上蔓延，然后从通孔流入过滤室中，为含砂水滴沉降或附着提供更多的时间，提高了除砂效果。

进一步的，还包括设置在壳体上的支承柱。

为了便于安装，本技术方案在壳体上设置了支撑柱。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型将水蒸气与页岩气混合通入5～10℃的除砂室中，利用水蒸气遇冷液化，并凝结在细砂上形成大水滴积存在除砂室底部的原理，实现了对页岩气中粒径小于70目的细砂的清除，同时再用滤芯对页岩气进行二次过滤，保证了除砂质量，避免管道和后续生产设备出现砂堵、阀门穿刺而导致停产，提高了生产效率和设备使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的俯视图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1滤芯，2主壳体，3通孔，4进液口，5夹套，6出液口，7蒸汽接口，8进气口，9 排水口，10支承柱，11金属板网，12分隔板，13出气口，14副壳体Ⅰ，15副壳体Ⅱ。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种页岩气地面橇装生产装置，包括旋流除砂器，还包括卧式二次除砂器，该卧式二次除砂器用于过滤旋流除砂器除砂后的页岩气，所述卧式二次除砂器包括壳体、蒸汽接口7、排水口9、进气口8和出气口13，壳体内还设置有分隔板12，分隔板12将壳体内分隔为除砂室和过滤室，蒸汽接口7、排水口9和进气口8连通除砂室，出气口13连通过滤室，在分隔板12上设置有通孔3连通除砂室和过滤室；

所述壳体外部还设置有夹套5，该夹套5上设置有进液口4和出液口6并位于除砂室外部，所述夹套5中通有冷却液并用于冷却除砂室中页岩气与水蒸气的混合气体；所述过滤室内还设置有滤芯1。

为了清除旋流除砂器难以去除的页岩气中粒径小于70目的细砂，本技术方案在利用分隔板12将壳体内部分隔为除砂室和过滤室，在分隔板12设置通孔3连通除砂室和过滤室，在除砂室外部设置夹套5并在夹套5中通入冷却液，在过滤室中设置滤芯1。同时将除砂室与进气口8、蒸汽接口7、排水口9连通，将过滤室与出气口13连通。在页岩气通入除砂室之前，先在夹套5中通入冷却液，将除砂室中的温度降低至5～10℃，再将旋流除砂器除砂后的页岩气经进气口8流入除砂室的同时将水蒸气从蒸汽接口7通入除砂室中，由于水蒸气温度较高，水蒸气与页岩气一同通入除砂室中混合，水蒸气遇冷液化成小水滴，而页岩气中的细砂正好为小水滴的凝结聚集提供了凝结核，当细砂上的小水滴越集越多，逐步形成含有细砂的大水滴，然后掉落在除砂室的底部形成含细砂的积液或附着在除砂室的内壁上，以此达到清除细砂的目的。经过除砂室除砂后的页岩气经通孔3流入过滤室中，经滤芯1的过滤后从出气口13流出，进一步的过滤残余的细砂，保证除砂效果。在除砂室内形成的含砂积液经排水口9排出。

进一步的，所述壳体包括主壳体2、副壳体Ⅰ14和副壳体Ⅱ15，主壳体2呈中空筒状，副壳体Ⅰ14连接在主壳体2一端形成过滤室，副壳体Ⅱ15连接在主壳体2另一端形成除砂室。

为了便于壳体内部的维修清洗，本技术方案将壳体分为主壳体2、副壳体Ⅰ14和副壳体Ⅱ15三部分，使得壳体可拆装，便于维修清洗壳体内部。

进一步的，所述副壳体Ⅱ15与蒸汽接口7、排水口9和进气口8连接，副壳体Ⅰ14与出气口13连接。

为了使页岩气和水蒸气通入除砂室，本技术方案在副壳体Ⅱ15上设置有蒸汽接口7和进气口8，同时为了便于排出除砂室内含砂积液，本技术方案在副壳体Ⅱ15上设置有排水口9，为了便于除砂后的页岩气排出壳体外，本技术方案在副壳体Ⅰ14上设置有出气口13。

进一步的，所述进气口8连接在副壳体Ⅱ15上，且蒸汽接口7设置在进气口8的管道上。

为了促使页岩气与水蒸气充分混合，提高除砂效果，本技术方案将蒸汽接口7设置在进气口8的管道上，使页岩气在进入除砂室之前就在管道中与水蒸气混合，提高了除砂室内小水滴与细砂接触的几率，进而提高了除砂的效果。

进一步的，所述除砂室内还至少设置有一块金属板网11。

为了促使含砂的水滴积存在除砂室底部，本技术方案在除砂室内设置有若干金属板网11，为水滴提供更多的附着场地，避免含砂的水滴长时间停留在空中而降低了除砂效果。

进一步的，所述分隔板12的通孔3位于分隔板12的上部，且通孔的直径小于进气口8 的直径。

由于气体遇冷后会沉降在除砂室底部，为了给含砂水滴沉降或附着提供更多的时间，提高除砂效果，本技术方案将分隔板12的通孔3设置在分隔板12的上部，使得页岩气从除砂室底部逐渐向上蔓延，然后从通孔3流入过滤室中，为含砂水滴沉降或附着提供更多的时间，提高了除砂效果。

进一步的，还包括设置在壳体上的支承柱10。

为了便于安装，本技术方案在壳体上设置了支撑柱10。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种页岩气地面橇装生产装置，包括旋流除砂器，其特征在于：还包括卧式二次除砂器，该卧式二次除砂器用于旋流除砂器除砂后的页岩气，所述卧式二次除砂器包括壳体、蒸汽接口(7)、排水口(9)、进气口(8)和出气口(13)，壳体内还设置有分隔板(12)，分隔板(12)将壳体内分隔为除砂室和过滤室，蒸汽接口(7)、排水口(9)和进气口(8)连通除砂室，出气口(13)连通过滤室，在分隔板(12)上设置有通孔(3)连通除砂室和过滤室；

所述壳体外部还设置有夹套(5)，该夹套(5)上设置有进液口(4)和出液口(6)并位于除砂室外部，所述夹套(5)中通有冷却液并用于冷却除砂室中页岩气与水蒸气的混合气体；所述过滤室内还设置有滤芯(1)。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：所述壳体包括主壳体(2)、副壳体Ⅰ(14)和副壳体Ⅱ(15)，主壳体(2)呈中空筒状，副壳体Ⅰ(14)连接在主壳体(2)一端形成过滤室，副壳体Ⅱ(15)连接在主壳体(2)另一端形成除砂室。

3.根据权利要求2所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：所述副壳体Ⅱ(15)与蒸汽接口(7)、排水口(9)和进气口(8)连接，副壳体Ⅰ(14)与出气口(13)连接。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：所述进气口(8)连接在副壳体Ⅱ(15)上，且蒸汽接口(7)设置在进气口(8)的管道上。

5.根据权利要求1所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：所述除砂室内还至少设置有一块金属板网(11)。

6.根据权利要求1所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：所述分隔板(12)的通孔(3)位于分隔板(12)的上部，且通孔(3)的直径小于进气口(8)的直径。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种页岩气地面橇装生产装置，其特征在于：还包括设置在壳体上的支承柱(10)。