[实用新型]一种气井井口旋流除砂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及井场设备技术领域，具体地说是一种用于采气井口的旋流除砂装置。

背景技术

天然气井在生产过程中通常会伴随出砂，产出砂主要有地层砂和压裂砂两类。由于产层胶结疏松，生产压差过大，产水等原因，会导致地层砂随高速气流进入地面设备；在压裂井返排测试过程中，支撑剂会发生回流现象，此外，在长期生产过程中，由于支撑剂随着时间推移而发生疲劳损坏，导致这些松散破碎的支撑剂随高速气流进入地面设备。针对气井出砂，通常采用井下防砂或地面井口防砂技术进行治理，但井下防砂手段并不能完全阻止固体颗粒随气体进入地面设备。气体中的砂粒会对整个采气过程产生严重影响，砂粒从地层进入井筒，会在各个流动过程中沉积，从而造成砂埋气层，井筒堵塞，地面管线和集气站等设备积存大量沉砂，降低了气井产量，常被迫起油管清除砂堵、冲洗砂埋产层、清理地面管线和地面设备。此外，高速气流携带的砂粒对管柱、地面设备长期冲刷集聚，会导致管柱及地面设备腐蚀加剧，甚至刺穿，地面阀门等设备失灵。因此在天然气出井时需要安装过滤除砂装置进行过滤。

目前使用的井口除砂装置大都采用简易的过滤除砂装置，由于不同的气井或者同一气井不同时段出现砂粒粒径不同，过滤除砂装置的适应性差，自动化程度低，需要工人实时的开启不同的阀门进行除砂处理，在除砂量较大时，人工处理的频率跟不上，导致除砂装置出现堵塞；在除砂量较少时，工人按照正常频率处理，经常没有多少砂粒浪费了时间，因此需要一种适用范围广的气井井口旋流除砂装置，提高自动化程度，降低现场人员的工作强度。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述现有技术所存在的不足，提供一种气井井口旋流除砂装置，该装置可自动高效清除高速气流中所携带的固体颗粒，自动定时排砂，减少砂粒对井口和下游地面设备的冲蚀，延长地面设备的使用寿命，降低操作工人的劳动强度，提高生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种气井井口旋流除砂装置，包括进气管组、旋流除砂筒、砂筒、排砂管组、泄压管组、冲洗管组、出气管组及中间管组，所述的进气管组一端与气井连接，所述进气管组上设置有取样装置，用于检测气体内的砂含量，另一端通过第一管道与旋流除砂筒连接，所述的第一管道上设置有手动阀门，所述的旋流除砂筒的下端设置有砂筒，所述的旋流除砂筒与砂筒通过电动阀A连接,所述电动阀A上设置有定时器，所述的旋流除砂筒与砂筒侧壁之间设置有旁路管组，用于旋流除砂筒与砂筒之间的气压平衡，所述的排砂管组设置在砂筒的底部，所述的排砂管组包括排砂电动阀、定时器及管道，所述的泄压管组设置在砂筒侧壁上部，所述的泄压管组包括泄压电动阀、定时器及管道，所述的泄压管道定时器与排砂管道定时器导线连接，所述的冲洗管组设置在砂筒侧壁下部，所述的冲洗管组包括冲洗电动阀、定时器及管道，所述的砂筒顶部侧壁设置有料位仪，用于检测砂筒内的沙量并报警，所述的料位仪与泄压管组的定时器导线连接，所述的出气管组一端与旋流除砂筒的出气口连接，另一端与中间管组连接，所述出气管组与中间管组设置有手动阀门，所述的进气管组与中间管组之间通过管道连接并设置有手动阀门，可以实现天然气直接排出。

作为优化，所述的旋流除砂筒包括可拆卸的旋流管芯及外筒体，所述旋流管芯呈圆锥形，所述的外筒体用于收集砂粒，保证采气连续进行。

作为优化，所述的旁路管组包括设置在旋流除砂筒侧壁的管道、针型阀及设置在砂筒侧壁的管道，当砂筒排砂完毕后，需要打开旋流除砂筒与集砂筒之间的电动阀A时，由于在旋流除砂筒与集砂筒之间存在压差，电动阀A开启较为费力，此时打开针型阀，使旋流除砂筒与集砂筒之间压力平衡，电动阀A可以轻松开启。

作为优化，所述的电动阀A、排砂电动阀、泄压电动阀及冲洗电动阀均为两件，保证工作的连续与稳定性。

作为优化，所述的旋流除砂装置设置在一个框架中，便于运输与使用。

作为优化，所述的手动闸阀为旋塞阀，使用简单方便。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种气井井口旋流除砂装置，采用电动阀门，通过离心力原理实现气固分离，可以适应不同砂粒径、不同砂粒量的气井，降低了气井出砂对井口及下游设备的损坏程度，提高了设备运行效率，降低工人的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图；

图2为本实用新型结构俯视放大图（不含砂筒结构）