[实用新型]一种连续作业的高压井口旋流除砂装置

说明书

本实用新型包括两组并联的旋流除砂组件，两组旋流除砂组件可由入口管汇控制而交替进行旋流分离作业和冲砂作业，旋流除砂组件包括壳体和流体进出管路；壳体包括由上至下依次连通的旋流分离区和沉砂区；流体进出管路包括进口管路、溢流管路和液砂出口管路，进口管路和溢流管路均连通旋流分离区，液砂出口管路连通沉砂区。本实用新型解决高压油气的相间分离和除砂无法连续进行、生产效率低的问题，适用范围广，人工劳动强度低和操作简单，能够有效减少乃至消除高压油气井试油试气、压裂返排及生产过程中出砂对下游设备的危害。

技术领域

本实用新型属于油气集输系统多相分离技术领域，具体涉及一种连续作业的高压井口旋流除砂装置。

背景技术

高压油气井试油、试气，压裂返排生产过程中，地层中的固体颗粒随油气流从井筒流出，高压油气流(35～140MPa)携砂给地面设备和管线的安全平稳运行带来了极大威胁，对油气田的正常生产造成难以估量的负面影响。

传统的除砂装置无法满足高压及大砂量除砂的问题，如沉降式分离装置体积大，沉降时间长，且装置的压力等级提高会大幅增加制造和加工成本；过滤式装置需要经常更换滤网，劳动强度大，存在安全隐患，出砂量大时由于作业不及时会导致关井，且不适用于含胶液的粘度较大的液相介质；传统的旋流式分离装置许多只适用是中、低压工况，现行研发的几种井口高压旋流除砂装置，由于高压与大出砂出液量这一对主要矛盾，以及井口工况复杂：即井口返出物(气、液、砂等时而一相，时而两相、三相)物性变化大、返出量(气、液、砂不仅量大而且压力高)变化大以及返出的液体粘度高(例如含有压裂液等)、成分杂(例如含有铁)时，只能适应单一工况，或者需要数台除砂器联合运用才能保证连续作业。

综上，一种连续作业的高压井口旋流除砂装置亟待研究开发。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续作业的高压井口旋流除砂装置，以解决高压油气的相间分离和除砂无法连续进行、生产效率低的问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种连续作业的高压井口旋流除砂装置，包括两组并联的旋流除砂组件，两组所述旋流除砂组件可由入口管汇控制而交替进行旋流分离作业和冲砂作业，所述旋流除砂组件包括壳体和流体进出管路；

所述壳体包括由上至下依次连通的旋流分离区和沉砂区；

所述流体进出管路包括进口管路、溢流管路和液砂出口管路，所述进口管路和所述溢流管路均连通所述旋流分离区，所述液砂出口管路连通所述沉砂区；所述进口管路上安装所述入口管汇。

优选的，所述旋流分离区内可拆卸地固定有旋流内衬筒，所述旋流内衬筒包括沿纵向设置的溢流管和固接于所述溢流管上且以所述溢流管为轴心螺旋上升的旋流引流片。

优选的，所述进口管路的流体出口垂直安装于所述壳体上，所述进口管路内的流体可冲击所述旋流引流片而旋转所述旋流引流片。

优选的，所述溢流管路垂直安装于所述壳体的顶部，所述旋流引流片向上延伸至所述溢流管路处。

优选的，所述旋流除砂组件还包括冲砂管路，所述冲砂管路包括泄压管线、冲砂管线和冲砂喷头；所述泄压管线和所述冲砂管线均安装于所述壳体的纵向中部，所述泄压管线上安装泄压阀；所述冲砂管线的两端分别连接冲砂喷头和冲砂泵，所述冲砂喷头固定于所述壳体内。

优选的，所述冲砂喷头包括互相连通的环形喷头和直喷头，所述环形喷头安装于所述旋流内衬筒的下侧，所述直喷头向下伸入所述沉砂区。

优选的，所述旋流内衬筒的下侧为向下渐缩的锥筒结构，所述环形喷头固定于所述锥筒的外壁上。

优选的，所述进口管路上安装两个入口阀门，所述泄压管线上安装两个泄压阀，所述溢流管路、所述液砂出口管路和所述冲砂管线均设置两个控制阀。