[實用新型]一種螺旋除砂器

有效

• 申請號: 201420831744.3
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN204402447U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 韓成才;陳剛
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B43/02
• 分類號: E21B43/02;E21B43/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型涉及一種砂-液分離設備，特別涉及一種螺旋除砂器。

背景技術

目前，油田在完井時采用了一種新型的水力噴砂射孔及壓裂、放噴、洗井、抽吸的聯作工藝。在這些工藝過程中，必須對返排液進行處理，現有的返排液壓裂處理系統，處理技術有以下兩種：1.利用沉砂罐進行自然沉降處理：該分離技術雖然可以解決返排液大流量、高含砂的問題，但是這種沉降分離耗時過長，延長了完井周期；還有沉降罐體積較大，占地面積大，不適宜用在體積較小的撬裝系統中。2.旋流器分離技術：該分離技術設備雖然體積較小，但處理能力不足，對大流量、高含砂的壓裂液進行分離處理需要多套設備，增加了投資成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種能對大流量、高含砂的返排液進行動態分離處理、結構簡單的螺旋除砂器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種螺旋除砂器，包括螺旋分離管、出砂口短節、置換儲砂罐和螺旋分離管安裝架，螺旋分離管下端進料口與井底返液管路連接，螺旋分離管上端出口與地面集水管路連接，所述螺旋分離管上安裝有若干個出砂口短節，出砂口短節上的出砂口通過管路與置換儲砂罐連通，置換儲砂罐底部開設有排砂口；井底含砂返排液從螺旋分離管下端進料口進入，順著螺旋分離管盤旋向上流動，砂粒在離心力的作用下被甩向螺旋分離管外周面，從出砂口短節內的阻擋式出砂口排入置換儲砂罐與其內的液體進行置換，分離液從螺旋分離管上端出口排入地面集水管路。

所述螺旋分離管由若干個分段螺旋管和連接各分段螺旋管的若干個出砂口短節組成。

所述螺旋分離管為分段繞制，每個分段都具有一定的升角、回轉半徑，且回轉角度都超過180°，各分段螺旋管兩端和出砂口短節兩端均焊有法蘭，各分段螺旋管與出砂口短節通過法蘭連接。

所述的出砂口短節內壁外側出砂口處設置有聚集砂粒的擋板，所述擋板為預置于出砂口短節內壁上的U型擋板或倒L型擋板。

所述置換儲砂罐為密閉式壓力罐，其上安裝有測量罐內壓力的壓力表。

所述螺旋分離管下端進料口和上端出液口處均連接有法蘭和閥門，螺旋分離管進料口和出液口均通過法蘭、閥門分別與井底返液管路和地面集水管路連接。

所述置換儲砂罐底部排砂口上安裝有排砂閥門。

所述螺旋分離管上各出砂口短節與置換儲砂罐的連接管路上安裝有閥門。

本實用新型將所述螺旋分離管管體上裝有若干個出砂口短節，各出砂口短節通過管路與置換儲砂罐連接，砂-液混合物從螺旋分離管下端進料口進入，順著螺旋分離管盤旋向上流動，借助離心力砂粒被甩向螺旋分離管外周面從出砂口短節上的出砂口排入置換儲砂罐內，螺旋分離管與置換儲砂罐內壓力平衡，借助離心力將砂粒排入置換儲砂罐與其中的液體進行置換，液體從螺旋分離管上端出口排入地面集水管路，實現砂粒和液分離。

本實用新型能夠對高含砂、大流量的砂-液兩相返排液進行動態分離處理，相比傳統沉降處理方法工作效率更高，除砂器結構簡單、設備體積小，工作可靠性高；相比旋流器分離裝置，本實用新型體積更小處理量大，從而保證了完井作業的順利進行，縮短了開采周期，提高了油田的綜合效益。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

附圖2為螺旋分離管與出砂口短節的裝配示意圖；圖2a為主視圖；圖2b為左視圖；圖2c為俯視圖；

附圖3為出砂口短節的示意圖；圖3a為主視圖；圖3b軸向剖視圖；圖3c徑向剖視圖；

圖中：1.螺旋分離管；2.出砂口短節；201.擋板；3.出砂口；4.壓力表；5.置換儲砂罐。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

參閱附圖1，本實用新型的螺旋除砂器主要是由螺旋分離管1、出砂口短節2、安裝架和置換儲砂罐組成。螺旋分離管1下端進料口通過法蘭、閥門與井底返液管路連接，螺旋分離管1上端出口通過法蘭、閥門與地面集水管路連接，螺旋分離管管體上裝有若干個出砂口短節2，各出砂口3通過管路與置換儲砂罐5連通，置換儲砂罐5底部開設有排砂出口，砂粒出口管路上安裝有排砂閥門，置換儲砂罐5上還安裝有測量罐內壓力的壓力表4。

工作時，砂-液混合物從螺旋分離管1下端進料口進入，順著螺旋分離管1盤旋向上流動，砂粒在離心力的作用下被甩向螺旋分離管1外周面從出砂口3排入置換儲砂罐5與置換儲砂罐5內的液體進行置換，液體從螺旋分離管1上端出口排入地面集水管路，實現砂粒和液體的分離。