[发明专利]一种井口用旋流式高压油气砂分离装置

说明书

本发明涉及了一种油田井口用立式旋流高压油气砂分离装置，针对天然气井、油井出砂多的情况，通过一套分离装置达到油气砂分离的效果。该装置通过旋流原理将油气砂进行分离，安全可靠、结构紧凑、操作简单；可分离的颗粒直径范围大；分离腔内增加了内胆，增加了装置的可靠性和安全性；定期更换内胆增加装置的使用寿命；排砂作业时不需要关闭井口；分离性能和效果明显；设置排砂阀和排砂由壬，增加安全性，减少排砂时的工作强度，有效的除去天然气中砂砾，可很好的保护井口下游管路设备免受砂砾的冲蚀，是一种新的技术方案，很好的解决了井口下游管路设备被砂砾侵蚀严重的问题。

技术领域

本发明涉及了一种油田井口用立式旋流高压油气砂分离装置，有效的除去天然气中砂砾，可很好的保护井口下游管路设备免受砂砾的冲蚀，是一种新的技术方案，很好的解决了井口下游管路设备被砂砾侵蚀严重的问题。

背景技术

目前，在日常油气井作业过程中，天然气井、油井出砂问题日趋严重，对地面集输及处理系统造成了很大的危害，引起下游管线、阀门、分离器等设备堵塞、腐蚀，增加设备、管线清砂和维修工作量。在井口安装油气砂分离器可有效的除去天然气、原油中的砂砾，将能很好的保险下游设备。

当前国内用于井口的油气砂分离器，其工作原理是强制改变携砂流体的流向，经过精密过滤筒后流体从将直线形式转变成螺旋形式，使流体在离心力及重力的联合作用下，密度相对较大的砂砾被分离进入沉砂腔，达到砂砾与流体分离的目的。该形式的油气砂分离器的缺点是精密过滤筒的筛网尺寸极小，容易堵塞网孔，因此该油气砂分离器只能用于砂砾细小的井口；此外该油气砂分离器收沉砂筒体积限制，设备开关频繁，工作强度较大。该类型的油气砂分离器已不能适用于目前油田开发的需要。

发明内容

本发明是针对天然气井、油井出砂多的情况，通过一套分离装置达到油气砂分离的效果。该装置通过旋流原理将油气砂进行分离，有效的降低砂粒对井口下游的管路冲蚀。

该分离装置主要由进口、分离腔、沉砂腔、出口、隔离阀、泄压阀及泄压管线、排砂由壬、固定支架等组成。进口与井口采油树或采气树连接，出口与油田管线的节流阀连接。

工作时，将隔离阀打开，分离腔和沉砂腔联通。携带砂粒的高压流体通过进口进入分离腔后，沿着切线方向进入分离腔内胆，使流体形成旋流。旋流流体沿着腔壁形成外旋流，携砂流体在旋流过程中产生离心力，将重量大于流体的颗粒甩向腔壁，颗粒与腔壁接触后失去原有的惯性力，依靠入口速度的初始动量随旋流沿着腔壁下落，最终进入沉砂腔。旋转向下的外旋流到达锥体时，周边流体压力升高，在锥状腔体中心区域形成负压，由于负压吸引作用，当流体到达锥状腔体下端某一位置时，向腔体中心靠拢，以同样的旋转方向形成从下向上的内旋流。最终流体经出口排出分离腔。从而形成砂砾和流体的分流。

排砂时，隔离阀关闭，分离腔和沉砂腔分开。井里的流体经入口在分离腔继续分流。将泄压阀打开，使沉砂腔内压力释放，关闭泄压阀，打开排砂阀和排砂由壬将砂砾排出。排砂完毕后将排砂阀和泄压阀关闭，隔离阀打开，分离装置继续工作。

附图说明

图1是本发明整体结构主示意图。

图中1、出口，2、上顶盖，3、分离腔，4、入口，5、内胆，6、隔离阀，7、泄压阀，8、泄压管线，9、沉砂腔，10、排砂阀，11、排砂由壬，12、安装支架。

具体实施方式

附图为该装置的示意图。

该装置安装在油田井口，入口4与井口采油树或采气树连接，出口1与油田管线的节流阀连接。

工作时，将隔离阀6打开，分离腔3和沉砂腔9联通。携带砂粒的高压流体通过入口4进入分离腔3后形成旋流，砂砾分离后进入沉砂腔9，流体向上到出口1后进入油田管线。