[发明专利]页岩气自动排砂装置及方法

说明书

本发明提供页岩气自动排砂装置及方法，涉及天然气除砂技术领域，包括旋流器，旋流器的内侧且在除砂组件下端形成砂砾沉降空腔，旋流器的一侧设有排砂管；在排砂管设置于砂砾沉降空腔内的一端设有第一连接圆环和第二连接圆环，沿第一连接圆环的外壁有多个第一螺旋叶，沿第二连接圆环的外壁有多个第二螺旋叶，第一螺旋叶和第二螺旋叶内均设有通气道，第一螺旋叶和第二螺旋叶上分别设有多个第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均与通气道相连通；第一通孔的直径小于第二通孔的直径，解决了现有技术中的旋流器本身不具备存砂功能，增加了检维修工程量，且由于砂砾自身重力大部分存在于旋流器底部，导致排砂管对砂砾排出效率较低的问题。

技术领域

本发明涉及天然气除砂技术领域，具体涉及页岩气自动排砂装置及方法。

背景技术

页岩气藏、致密气藏属于非常规天然气藏。目前，主要采用大型水力加砂压裂工艺进行开发。压裂后返排前期井口原料气压力高、地层出砂严重，高速、高压气体携带碎屑颗粒，轻则造成地面流程堵塞，影响正常生产的连续性；重则造成地面设备刺漏和人员伤亡等事故事件，使得现场生产存在较大的安全隐患。

现有技术中，通常使用“旋流器+除砂罐”组合的方式对井口原料气进行除砂处理,但是该组合方式在实际运行中存在以下缺陷：

1、旋流器仅具备除砂功能，贮存砂需另设沉砂罐，增加了检维修工程量；

2、砂砾在旋流器底部堆积时，由于砂砾大部分存在于旋流器底部，导致排砂管对砂砾排出效率较低，造成旋流器内砂砾多，液体少的情况。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种天然气自动排砂装置及其方法，解决了现有技术中的旋流器本身不具备存砂功能，增加了检维修工程量，且由于砂砾自身重力大部分存在于旋流器底部，导致排砂管对砂砾排出效率较低的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

页岩气自动排砂装置，包括内呈中空设置的旋流器，所述旋流器的两侧分别设有呈上下设置的出气口和进气口，所述旋流器内侧设有除砂组件；

所述旋流器的内侧且在除砂组件下端形成砂砾沉降空腔，所述旋流器的一侧设有与所述砂砾沉降空腔相连通的排砂管；

所述排砂管设置于所述砂砾沉降空腔内的一端竖向设置，且在排砂管设置于所述砂砾沉降空腔内的一端设有呈上下间隔设置的第一连接圆环和第二连接圆环，沿所述第一连接圆环的外壁等距分布有多个第一螺旋叶，沿所述第二连接圆环的外壁等距分布有多个第二螺旋叶，所述第一螺旋叶和第二螺旋叶内均设有与所述排砂管相连通的通气道，所述第一螺旋叶和第二螺旋叶上分别设有多个第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均与通气道相连通；

所述第一通孔的直径小于第二通孔的直径。

进一步的技术方案是，还包括双法兰液位变送器以及兼具就地显示及远传功能的磁翻板液位计，

所述旋流器一侧的上下两端均设有与砂砾沉降空腔相连通的磁翻板液位计口，旋流器另一侧的上下两端均设有与砂砾沉降空腔相连通的双法兰液位变送器口；

所述磁翻板液位计口处均与兼具就地显示及远传功能的磁翻板液位计相连；两个所述双法兰液位变送器口均与双法兰液位变送器相连；所述排砂管上沿流体流动方向上依次设有气动开关阀和防高压冲蚀砂水排放器；

所述磁翻板液位计与所述气动开关阀连锁，所述双法兰液位变送器与所述防高压冲蚀砂水排放器连锁；

所述旋流器的上下两端分别设有快开盲板和封头。