[實用新型]一種多相旋流除砂裝置

有效

• 申請號: 201420353383.6
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN203948083U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 宋承毅;張昌興;王慶偉;孫占華;肖義群
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司;大慶油田工程有限公司
• 主分類號: E21B43/34
• 分類號: E21B43/34
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本實用新型屬于油田地面工程采出液處理技術領域，尤其涉及一種多相旋流除砂裝置。

背景技術

油田采出液中均含有泥沙，屬于石油產品中的雜質，需要除去。特別是含聚合物、含三元復合介質的采出液以及稠油采出液的含砂量較高，引起采出液凈化處理十分困難，管道和處理設備淤積，工程投資和運行費用大幅度上升。由于這類油田采出液泥砂中的細小顆粒占較大比例，難以除去，因此，如何實現油田采出液高效除砂，已成為一個世界性難題。

目前，國內外油田采用旋流除砂技術，如圖1A和圖6所示，使采出液進入旋流器，依靠離心力將密度大于油水介質的泥砂從采出液中分離出去。

但是，旋流除砂技術存在如下問題：

(1)氣相影響除砂器穩定工作。在為油井采出氣液混合物除砂的場合，由于氣相的存在，使旋流器中的流場復雜化，氣體加劇了液相的擾動，導致液相的液-砂旋流分離難以達到穩定、高效。

(2)結構不合理。旋流管旋下的砂子靠重力沉降到封閉的無流動靜態集砂艙中，導致部分小粒徑泥砂因旋流管內部流體的不停旋動，而不能進入到位于旋流管底流口端的集砂艙(殼體)中，反而進入出液口，降低除砂效率。

(3)無法調節處理量，適應性差。在較大處理量的場合，采用多個旋流管并聯布設在一個筒室的方式，按在最大處理量下達到最大除砂效率設置旋流管的個數。油田采出液處理站的處理能力均按未來10-15年間的最大預測產液量設計，在新建采出液處理站投產運行的初期階段至少3-5年中，油田實際產液量將低于處理站的設計處理量，因現行單筒室除砂器無法調節處理量，導致旋流器在低處理負荷的低效區工作。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種多相旋流除砂裝置。

本實用新型提供的一種多相旋流除砂裝置，該裝置包括進液管、氣液分離分流器和多筒旋流除砂器；

所述進液管的輸出端為所述氣液分離分流器的輸入端，所述氣液分離分流器的輸出分兩路，一路從所述氣液分離分流器的頂端將分離后的氣相輸出，另一路從所述氣液分離分流器的底端將分離后的液相混合物傳輸給所述多筒旋流除砂器；

所述多筒旋流除砂器包括多個集束旋流管筒、進液匯管、集砂艙、進液閥、出液管、排砂包、排砂閥和引流管；

所述集束旋流管筒固定在所述集砂艙頂部，所述進液匯管通過所述進液閥將多個所述集束旋流管筒并聯；

所述集束旋流管筒內部設置有多根并聯的所述旋流管；所述集束旋流管筒設有所述環形進液分配管，所述環形進液分配管的輸出端為所述旋流管的輸入端，所述集束旋流管筒頂端設有出液口，所述集束旋流管筒底部設有所述總底流口；所述總底流口為所述集砂艙的輸入端；

所述進液閥設置在所述環形進液分配管和所述進液匯管之間；所述出液管通過所述出液口與所述集束旋流管筒連接；

所述集砂艙右頂部設置引流口，所述引流口為所述引流管的輸入端，所述引流管的輸出端設置在所述出液管的輸入端，所述排砂包固定在所述集砂艙下部，所述排砂包下端設置有所述排砂閥。

優選地，所述集砂艙包括折流板；所述折流板包括第一擋板和第二擋板，所述第一擋板和第二擋板之間留有間距；所述第一擋板和第二擋板將所述集砂艙分為儲砂室和凈液室；所述第一擋板的一端與所述集砂艙的底部連接，另一端與所述集砂艙的頂部留有間距；所述第二擋板的一端與所述集砂艙的頂部連接，另一端與所述集砂艙的底部留有間距；所述總底流口的泥砂依次經過所述儲砂室、第一擋板、第二擋板和凈液室，進行沉降靜液分離。

優選地，所述集束旋流管筒、排砂包和排砂閥的數量為4個，呈對稱分布。

優選地，每個集束旋流管筒的總處理液量≤25％。

優選地，所述多筒旋流除砂器還包括引流管流量計和排污口，所述引流管流量計設置在所述引流管上，所述排污口設置在所述集砂艙的底部。

優選地，所述多筒旋流除砂器還包括三相分離器，所述三相分離器連接所述集束旋流管筒的出液管和所述氣液分離分流器的氣相輸出管路。三相分離器用于接收所述氣液分離分流器分離后的氣相、出液管輸出和引流管輸出的低含砂液相混合物，并進行固液氣分離。

采用本實用新型提供的多相多筒旋流除砂裝置，構建了分氣式多相分離和引流拽砂機制，并采用多筒并聯的方式，提高了除砂效率。其具有如下技術效果：