[發明專利]一種海上天然氣氣井井口除砂裝置

有效

• 申請號: 202010503527.1
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111608636B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 李清平;朱海山;姚海元;程兵;李焱;王清;王君傲;陳海宏;劉永飛
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: E21B43/34
• 分類號: E21B43/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種海上天然氣氣井井口除砂裝置。所述井口除砂裝置包括穩流管路、富氣出口管路和收砂筒；穩流管路與慣性遷移段沿直線相連通，慣性遷移段與分離室相連通，分離室分別與富氣出口管路和收砂筒連通；分離室與慣性遷移段垂直設置，分離室與收砂筒沿直線連通；富氣出口管路與分離室和穩流管路均垂直設置；收砂筒與分離室沿直線連通；穩流管路和富氣出口管路上均設有取壓口。本發明合理的利用了井口來氣自身的壓力及氣液兩相與固相砂粒的慣性差，整個分離過程具有高效性和低能耗性。本發明井口除砂裝置的結構簡單，無復雜內構件，為之后的設備保養和修理提供了便利。

技術領域

本發明涉及一種海上天然氣氣井井口除砂裝置，屬于油氣集輸系統多相分離技術領域。

背景技術

在石油天然氣的生產過程中，天然氣氣井出砂現象非常普遍。砂粒隨著高速流動的天然氣一起流入地面集輸管網，在氣流方向改變時，高速運動的砂粒會對設備、閥門、管線等造成沖蝕磨損，尤其在管線彎頭處經常出現磨穿刺漏現象，對生產工藝體系及生產設備產生了嚴重的影響。增加生產風險、生產成本的同時降低了生產能力，干擾了污水系統處理效果等。因此，控砂和防砂已經成為油氣集輸流動保障技術需要解決的關鍵問題。

典型的控砂、防砂方法包括井底過濾、井口除砂和站場除砂。井底除砂最常用的方法為過濾法，該方法雖然簡單，但對濾網有很高的要求，如適用范圍的選擇要求高，濾網的更換周期要比較長，不可頻繁更換濾網，影響生產；站場除砂通常用的設備為分離器，如果在前期不加處理便將含砂天然氣直接輸送到站場，不僅會造成站場與井口之間管路、設備的嚴重磨損，帶來嚴重的經濟損失。也會加重站場內分離器的分離負擔，降低油氣分離效率，增加污水處理系統成本。所以，在海上氣田生產環節中，設法在噴嘴上游安裝井口設備，從源頭上除砂、控砂是保障海管輸運安全的一種經濟有效的方法。目前陸上氣井常用的除砂設備包括重力沉降除砂、多孔介質過濾除砂和離心分離除砂，在各自的應用領域發揮重要的作用。但是考慮到占地、分砂粒度、耗能等因素，這些設備不能直接移植到海上氣田井口。

目前除砂器產品大多數以單體設備為主，針對性強，功能單一，介質適應性不強，不能突破狹小空間內作業的瓶頸，難以應用到海洋氣井上。因此，研發具有緊湊性、封閉性、簡潔性和高效性特點的除砂器對于保障天然氣井場特別是海上天然氣井場和下游的安全輸送具有重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種海上天然氣氣井井口除砂裝置，具有結構緊湊，占地面積小，分離效率高等優點，可以很好的分離天然氣所含的砂礫，保護下游設備的安全與穩定。

本發明所提供的海上天然氣氣井井口除砂裝置，包括穩流管路、分離室、富氣出口管路和收砂筒；

所述穩流管路與慣性遷移段沿直線相連通，所述慣性遷移段與所述分離室相連通，所述分離室分別與所述富氣出口管路和所述收砂筒連通；

所述分離室與所述慣性遷移段垂直設置，所述分離室與所述收砂筒沿直線連通；

所述富氣出口管路與所述分離室和所述穩流管路均垂直設置；

所述收砂筒與所述分離室沿直線連通；

所述穩流管路和所述富氣出口管路上均設有取壓口，用于測定入口壓力以及過流壓降，從而確定其工作壓力是否安全及裝置能耗大小。

上述的井口除砂裝置中，所述穩流管路通過支撐導軌水平設置；

所述穩流管路的多相入口通過法蘭與天然氣氣井井口的來氣管線連接；

所述穩流管路的長度可以連續調節，以適應生產中的不同工況；

所述富氣出口管路通過法蘭與下游管線連接。

上述的井口除砂裝置中，沿氣流方向，所述取壓口設于所述穩流管路和所述富氣出口管路的末端，用于檢測所述井口除砂裝置的進出口壓力及壓降。