CN219012569U - 一种井下水砂精细分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下水砂精细分离装置，涉及天然气排水采气除砂技术领域。本实用新型主要包括旋流柱段、旋流锥段、螺旋导流片、螺旋翅片、溢流管、底流管、沉砂管等部分，螺旋翅片位于装置轴心处，装置底部通过沉砂管接箍连接底流管和储砂管，本实用新型可解决井下狭长空间难以高效率除砂、储砂等问题。含砂井筒积液在螺旋导流片的作用下形成高速螺旋流，实现固液分离，在螺旋翅片作用下增强内旋流，实现二次分离，极大增强了对细微颗粒的除砂效率，减少砂砾对泵和管道的磨损以及对油气井的维护费用。

Description

一种井下水砂精细分离装置

技术领域

本实用新型属于固体和液体的精细分离装置，特别是涉及一种用于气井排水采气的井下除砂装置。

背景技术

气井生产过程中，容易形成井筒积液，若不能及早排除，严重时会导致储层水淹，使气井急速减产甚至停产，严重影响生产任务完成和采收率的提高。然而在排水过程中往往伴随着一定量的地层砂，而地层砂的主要成分是二氧化硅，其硬度很高，是一种破坏性很强的的磨蚀剂，能使电潜泵阀座磨损而不密封，阀球点蚀，柱塞和泵筒拉伤或卡死。检泵周期缩短，造成修井作业频繁，成本上升。为了解决出砂问题，各油气田先后应用了绕丝筛管、割缝筛管、多孔陶瓷防砂管等多种机械防砂工具进行井下防砂，但防砂效果、效益、性能等均不理想，且井下空间有限，难以实现有效除砂。主要存在：防砂措施易使排水通道堵塞；有效期短，施工成本高；井下除砂效率低，细微颗粒除砂效果不理想等问题。针对上述问题，现提出一种井下水砂精细分离装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种井下水砂精细分离装置，解决油气田目前应用的绕丝筛管、割缝筛管、多孔陶瓷防砂管等多种机械防砂工具存在的流体通道易堵塞，有效期短，施工成本高，井下除砂效率低，细微颗粒分离效率低，从而导致防砂效果、效益、性能等均不理想等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种井下水砂精细分离装置，包括旋流柱段、旋流锥段、螺旋叶片、螺旋翅片、溢流管、底流管、沉砂管，沉砂管接箍，整个装置由分隔器固定，螺旋翅片位于装置轴心处，通过支撑杆焊接在溢流管上，底流管与沉砂管通过沉砂管接箍连接，沉砂管用于沉降和储存砂粒，待起泵作业时进行清理，沉砂管的底端连接有堵头，方便后期清理工作。

所述螺旋导流片个数为4，螺距为45mm，圈数为0.6，螺旋升角为20°。

所述螺旋翅片个数为3，螺距为70mm，圈数为3。

所述螺旋翅片由三根支撑杆焊接在溢流管下端面，螺旋翅片上端与溢流管下端面重合。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型结构简单，径向空间要求低，无运动部件，能够在流体进入管道之前做到高效率的除砂，尤其对细微颗粒分离效率较高，减缓管线结垢，降低对泵的磨损，降低经济成本。

2、本实用新型提供的一种井下水砂精细分离装置，通过螺旋导流片的良好造旋功能，能更好的利用离心力进行固液分离，而且导流片还可以对流体导流和整流，减小短路流的影响。

3、本实用新型提供一种井下水砂精细分离装置，在装置轴心处安装了螺旋翅片，增强了内旋流的强度，使被卷入内旋流的砂砾重新被甩到外旋流，强化了二次分离，提高了分离效率，减弱了空气柱的影响，降低了压降。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的螺旋翅片结构示意图；

图3为本实用新型的螺旋导流片结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、溢流管；2、封隔器；3、进液口；4、旋流柱段；5、螺旋导流片；6、旋流锥段；7、螺旋翅片；8、沉砂管接箍；9、底流管；10、堵头；11、沉砂管；12、支撑杆

具体实施方式

请参阅图1-图2所示，本实用新型为一种井下水砂精细分离装置，天然气井的含砂液体(水)通过进液口3进入除砂装置，在螺旋导流片5的作用下产生高速外旋流，在旋流柱段4开始固液分离，砂粒会被甩到壁面，并沿着壁面向下运动，当到达旋流锥段6时，流通面积减小，流速加快，中心处会产生负压，经过旋流除砂后的相对纯净的水会形成螺旋向上的内旋流，流经溢流管1，进入管道，在泵的作用下，上升到地面排出，在此过程中一些碰到壁面反弹的颗粒和一些轻质相的颗粒会在内旋流中，在螺旋翅片7的作用下内旋流加强，在离心力的作用下，这些颗粒会重新进入外旋流从而被分离，而分离的砂粒随少量液体通过底流管9，进入沉砂管11，继续沉降分离，待起泵作业时，在地面进行清除。

Claims (4)

1.一种井下水砂精细分离装置，其特征在于，包括旋流柱段、旋流锥段、螺旋导流片、螺旋翅片、溢流管、底流管、沉砂管，沉砂管接箍，整个装置由分隔器固定，螺旋翅片位于装置轴心处，通过支撑杆焊接在溢流管上，底流管与沉砂管通过沉砂管接箍连接，沉砂管用于沉降和储存砂粒，待起泵作业时进行清理，沉砂管的底端连接有堵头，方便后期清理工作。

2.根据权利要求1所述的一种井下水砂精细分离装置，其特征在于，所述螺旋导流片个数为4，螺距为45mm，圈数为0.6，螺旋升角为20°。

3.根据权利要求1所述的一种井下水砂精细分离装置，其特征在于，装置轴心处安装有螺旋翅片进行强化旋流。

4.根据权利要求3所述的一种井下水砂精细分离装置，其特征在于，螺旋翅片个数为3，螺距为70mm，圈数为3。

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