[发明专利]卧式油气水三相分离器底部的在线除砂装置及除砂方法

说明书

本发明公开了一种卧式油气水三相分离器底部的在线除砂装置及除砂方法。所述卧式油气水三相分离器内设有油池隔板，其将卧式油气水三相分离器内部分隔为油水分离区和聚油区，所述在线除砂装置设置于所述卧式油气水三相分离器内的底部，对应位于油水分离区；所述在线除砂装置包括：进水管，多个分砂板，至少一个聚砂板，至少一个稳流板和吸砂管。本发明装置功能模块配合紧密，占用三相分离器体积空间较小；对分离器内部油气水的正常分离过程影响程度小；可以实现分离器内部固体杂质的在线清除和该过程的自动控制，减少人力干预成本，提高生产效率。

技术领域

本发明属于油气田地面工程领域，具体涉及一种油气水三相分离器底部的在线除砂装置及除砂方法。

背景技术

在油气田地面工程中，油井采出液多为油、气、水等组成的混合流体，混合流体在地层孔隙及井筒中运移，不可避免地会携带泥砂等固体杂质。卧式油、气、水三相分离器是进行生产流体初步分离不可或缺的设备，固体杂质的存在会磨损阀门密封面，造成分离器内部构件的堵塞，并会在分离器底部沉积，减小油水分离的有效容积，降低分离效率，阻碍分离器的正常运行，增加生产成本。

现有卧式分离器通常会沿着轴向方向，在分离器底部设置若干个泄放口，进行人工排砂或者水力排砂。人工排砂需要停产分离器，人力进入分离器内部，清理粘附在罐底壁面的泥沙，并通过预留的排污口排出。该方法导致生产工艺不连续，降低了生产效率，操作繁冗，增加了人力干预成本；水力排砂是指在分离器运行过程中，开启分离器底部排砂口阀门，依靠分离器下层分离水的冲击，将泥砂从分离器中携带出去，这种方式只能将排砂口附近的杂质排出，而很难将粘附在罐壁上的固体杂质排除干净，况且长期的固体沉积极易造成排砂口的堵塞，在这种情况下仍然需要分离器停产、检修，并进行人工排砂。

专利CN 202508938 U公开了一套应用于三相分离器的在线除砂装置，采用内置分布式射流喷嘴将罐底壁面的固体杂质冲刷汇集到罐底若干个排砂口中，开启排砂口阀门，进行排砂。该方法虽然可以达到分离器内部固体杂质汇集的目的，但没有考虑射流喷嘴的扰动会给沉降室的油水分离过程带来影响，很有可能造成已经沉积的固体杂质翻滚重新进入油水沉降空间，导致分离效果变差。专利CN 204663511 U考虑了这个问题，在射流喷嘴的上方设置了一个孔板层，避免了射流翻滚的水与沉降空间的油水混合，但这也会导致大量固体杂质沉积于孔板层之上，而进入不到孔板层下方的除砂空间，不能保证沉积固体杂质的有效去除。上述两个装置还存在一个共同的缺点，就是通过喷嘴射流汇集的固体杂质首先聚集到了排砂口，固体杂质密度较大，堆积在排砂口内，时间愈久，愈发致密，在开启阀门排砂时，很有可能流动不畅，造成堵塞，导致排砂失败。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卧式油气水三相分离器底部的在线除砂装置，主要用于进行油气田采出液中所含固体杂质的分离和处理。

本发明提供的卧式油气水三相分离器底部的在线除砂装置，其中，所述卧式油气水三相分离器内设有油池隔板，其将卧式油气水三相分离器内部分隔为油水分离区和聚油区，所述在线除砂装置设置于所述卧式油气水三相分离器内的底部，对应位于油水分离区；所述在线除砂装置包括：

进水管，其包括：进水主管，其一端伸出所述卧式油气水三相分离器外，另一端位于所述卧式油气水三相分离器的油水分离区；进水支管，其一端与所述进水主管连通、另一端封闭，其固定在所述卧式油气水三相分离器的油水分离区的侧壁面，所述进水支管的管壁上设有多个射流喷嘴；

多个分砂板，垂直固定于所述卧式油气水三相分离器的油水分离区的底部，每两个相邻的分砂板之间为一个除砂单元，多个分砂板在所述卧式油气水三相分离器的底部分隔出至少一个除砂单元；所述除砂单元对应位于所述进水支管的射流喷嘴的下方；

至少一个聚砂板，其包括：由两个侧板连接构成的横截面呈倒V字形的长条板，两个侧板上均开设有多个扰动孔，两个侧板的连接边为顶边，顶边的相对边为底边；聚砂板的底边固定在所述卧式油气水三相分离器的底部，对应位于每一个除砂单元的中间；