[发明专利]一种页岩气开采用除砂器

说明书

本发明公开了一种页岩气开采用除砂器，它包括立式筒体、盲板和滤芯筒体等部件。立式筒体内设置有上环形固定板和下环形固定板；立式筒体侧壁上还设置有介质入口和介质出口；滤芯筒体的上端部具有环形连接密封盖板，环形连接密封盖板安装在立式筒体上环形固定板上，并形成密封配合；滤芯筒体的下端部具有密封连接环，密封连接环与立式筒体下环形固定板配合，并形成密封配合；所述的立式筒体的底部设置有排沙口；立式筒体内排沙口和介质入口之间有积砂区；立式筒体的顶部开口由盲板封盖，可以打开将滤芯筒体取出。本发明的滤芯筒体可承受筒体内侧压力和较大压差，具有坚固可靠、方便清洗滤芯、减轻劳动强度和排砂方便的优点。

技术领域

本发明涉及天然气和页岩气井采气作业附属配套设备的技术领域，特别是一种页岩气开采用除砂器。

背景技术

目前，随着国内页岩气的开采大规模化，现国内没有比较适合页岩气开采用的除砂器。

中国专利201720572299.7中公开了一种立式反冲洗除砂器，它包括法兰盲板、立式筒体和配装于立式筒体内的过滤滤芯，其介质入口处于过滤筒体的外侧。立式筒体内过滤筒体与介质出口连接后，在过滤筒体内形成封闭的过滤后空间，与外侧的含砂介质由过滤筒体隔离。含砂介质由介质入口进入立式筒体内后，流动方向由过滤筒体外侧流向内侧，通过过滤滤除介质中的砂粒。中国专利20443087中公开了三合一立式除砂器及除砂工艺，它包括快开盲板、立式筒体和配装于立式筒体内的过滤筛管，在所述立式筒体上部设置介质进口，中部设置介质出口，下部设置反冲口，底部设置排砂口；在所述立式筒体内部设置筛管，所述筛管上部和立式筒体上部连接，筛管下部与介质出口连接其介质入口处于过滤筛管的外侧，含砂介质由介质入口进入立式筒体内后，由过滤筛管外侧通过过滤除砂后滤除介质中的砂粒。

由此可知以上两种除砂器均为含水和砂的页岩气沿着介质进口进入到立式筒体内后，流动方向由过滤器件外侧流向过滤器件内侧，经过过滤除砂后进入到过滤器件内部空间，再通过与介质出口连接的通道流向下游。砂粒沉积在过滤器件内部空间外的立式筒体内。当砂粒聚集一定数量后，通过开启排砂口下游相关阀门将砂粒排除，达到除砂目的。

根据现场实践发现，现有除砂器存在关键不足：（1）现有的除砂器过滤筒体存在易坏的问题，由于含砂介质由滤芯外侧进入到内侧进行过滤，由于压力和流动方向的原因，砂粒会附着在过滤器件的外侧堵塞过滤通道，过滤器件的内侧和外侧之间的压差会随着砂粒堵塞状态的恶化会逐渐增大，实际应用中差压值会超过1MPa。如果不及时清除过滤器件的外侧的砂粒，逐渐增大的作用在过滤器件外侧上的压力就会导致过滤器件变形甚至损坏。由于压力由外向内，相对于由内向外的承压器件，现有专利结构更容易损坏；为防止损坏，清理过滤器件砂粒也更频繁；同时为满足承受1MPa以上外部压力的要求，滤芯筒体结构也会设计的非常复杂，价格贵，比较沉重，装卸困难。（2）现有的除砂器存在滤芯砂粒不易清理的问题。由于砂粒附着在滤芯的外侧，其与立式筒体形成的环形空间相对狭小，不易从外部直接清理。需要打开除砂器的盲板，将滤芯筒体向上提出后才能清理砂粒，清理砂粒后再安装滤芯筒体，关闭盲板。由于滤芯筒体较重，达到近三十公斤，并且与立式筒体配合紧密，取出时非常费力，操作不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种页岩气开采用除砂器，可对采集的流体进行过滤除去混杂于流体中的砂粒，特别适用于页岩气开采作业。