[發明專利]一種井口用旋流式高壓油氣砂分離裝置

在審

• 申請號: 201611041933.0
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108104791A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 戴克文;張生華;張曉軍;王嘉波
• 申請（專利權）人: 遼寧陸海石油裝備研究院有限公司;昆山艾蓓蓓閥門有限公司
• 主分類號: E21B43/34
• 分類號: E21B43/34;B04C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及了一種油田井口用立式旋流高壓油氣砂分離裝置，針對天然氣井、油井出砂多的情況，通過一套分離裝置達到油氣砂分離的效果。該裝置通過旋流原理將油氣砂進行分離，安全可靠、結構緊湊、操作簡單；可分離的顆粒直徑范圍大；分離腔內增加了內膽，增加了裝置的可靠性和安全性；定期更換內膽增加裝置的使用壽命；排砂作業時不需要關閉井口；分離性能和效果明顯；設置排砂閥和排砂由壬，增加安全性，減少排砂時的工作強度，有效的除去天然氣中砂礫，可很好的保護井口下游管路設備免受砂礫的沖蝕，是一種新的技術方案，很好的解決了井口下游管路設備被砂礫侵蝕嚴重的問題。

技術領域

本發明涉及了一種油田井口用立式旋流高壓油氣砂分離裝置，有效的除去天然氣中砂礫，可很好的保護井口下游管路設備免受砂礫的沖蝕，是一種新的技術方案，很好的解決了井口下游管路設備被砂礫侵蝕嚴重的問題。

背景技術

目前，在日常油氣井作業過程中，天然氣井、油井出砂問題日趨嚴重，對地面集輸及處理系統造成了很大的危害，引起下游管線、閥門、分離器等設備堵塞、腐蝕，增加設備、管線清砂和維修工作量。在井口安裝油氣砂分離器可有效的除去天然氣、原油中的砂礫，將能很好的保險下游設備。

當前國內用于井口的油氣砂分離器，其工作原理是強制改變攜砂流體的流向，經過精密過濾筒后流體從將直線形式轉變成螺旋形式，使流體在離心力及重力的聯合作用下，密度相對較大的砂礫被分離進入沉砂腔，達到砂礫與流體分離的目的。該形式的油氣砂分離器的缺點是精密過濾筒的篩網尺寸極小，容易堵塞網孔，因此該油氣砂分離器只能用于砂礫細小的井口；此外該油氣砂分離器收沉砂筒體積限制，設備開關頻繁，工作強度較大。該類型的油氣砂分離器已不能適用于目前油田開發的需要。

發明內容

本發明是針對天然氣井、油井出砂多的情況，通過一套分離裝置達到油氣砂分離的效果。該裝置通過旋流原理將油氣砂進行分離，有效的降低砂粒對井口下游的管路沖蝕。

該分離裝置主要由進口、分離腔、沉砂腔、出口、隔離閥、泄壓閥及泄壓管線、排砂由壬、固定支架等組成。進口與井口采油樹或采氣樹連接，出口與油田管線的節流閥連接。

工作時，將隔離閥打開，分離腔和沉砂腔聯通。攜帶砂粒的高壓流體通過進口進入分離腔后，沿著切線方向進入分離腔內膽，使流體形成旋流。旋流流體沿著腔壁形成外旋流，攜砂流體在旋流過程中產生離心力，將重量大于流體的顆粒甩向腔壁，顆粒與腔壁接觸后失去原有的慣性力，依靠入口速度的初始動量隨旋流沿著腔壁下落，最終進入沉砂腔。旋轉向下的外旋流到達錐體時，周邊流體壓力升高，在錐狀腔體中心區域形成負壓，由于負壓吸引作用，當流體到達錐狀腔體下端某一位置時，向腔體中心靠攏，以同樣的旋轉方向形成從下向上的內旋流。最終流體經出口排出分離腔。從而形成砂礫和流體的分流。

排砂時，隔離閥關閉，分離腔和沉砂腔分開。井里的流體經入口在分離腔繼續分流。將泄壓閥打開，使沉砂腔內壓力釋放，關閉泄壓閥，打開排砂閥和排砂由壬將砂礫排出。排砂完畢后將排砂閥和泄壓閥關閉，隔離閥打開，分離裝置繼續工作。

附圖說明

圖1是本發明整體結構主示意圖。

圖中1、出口，2、上頂蓋，3、分離腔，4、入口，5、內膽，6、隔離閥，7、泄壓閥，8、泄壓管線，9、沉砂腔，10、排砂閥，11、排砂由壬，12、安裝支架。

具體實施方式

附圖為該裝置的示意圖。

該裝置安裝在油田井口，入口4與井口采油樹或采氣樹連接，出口1與油田管線的節流閥連接。

工作時，將隔離閥6打開，分離腔3和沉砂腔9聯通。攜帶砂粒的高壓流體通過入口4進入分離腔3后形成旋流，砂礫分離后進入沉砂腔9，流體向上到出口1后進入油田管線。