[發明專利]一種致密氣井井口除砂采氣一體化系統及其工藝方法

有效

• 申請號: 202110899110.6
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113503151B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 雍菊蓉;張林;汪平;劉長艷;謝永強;楊真;郭述杰
• 申請（專利權）人: 四川凌耘建科技有限公司
• 主分類號: E21B43/34
• 分類號: E21B43/34;E21B36/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：包括用于分離氣相和水砂的緩沖分離罐；所述緩沖分離罐通過管道與位于緩沖分離罐上方的集氣管連通，并與位于緩沖分離罐下方的液砂沉降分離器連通；所述集氣管與用于氣水砂分離的旋流分離器連通；所述旋流分離器的底部沉砂口和液砂沉降分離器均與用于收集水砂的集砂器連通；所述旋流分離器通過頂部開設的溢流口與渦流管入口連通；所述渦流管用于將氣相分離為熱氣流和冷氣流，熱氣流通過渦流管開設的熱氣口依次導入加熱器和混合罐中，冷氣流通過渦流管開設的冷氣口導入混合罐中，所述加熱器用于對渦流管冷氣口加熱；所述混合罐內充分混合的氣體通過計量分離器與集氣站連通；

所述緩沖分離罐上設置有入流口和出砂口；所述集氣管中部設置有多根與集氣管內部連通的排氣管，多根所述排氣管與所述緩沖分離罐連通；集氣管上設置有放氣口，所述放氣口一側設置有旋流分離器；

所述旋流分離器包括入料口、溢流管和沉砂口，放氣口通過第一管道與所述入料口連通；所述溢流管上設置有渦流管組件，所述渦流管組件包括管體，所述管體外壁上設置有與其內部連通的切向入口，所述切向入口與所述溢流管連通；管體的兩端分別密封連接有熱氣接頭和冷氣接頭；

管體與熱氣接頭的連接端為錐口結構，錐口結構的小徑端朝向管體中部，所述熱氣接頭內設置有與錐口結構匹配的圓錐閥芯，所述圓錐閥芯沿自身軸線方向軸向移動；

管體與冷氣接頭的連接端外壁上設置有與熱氣接頭連通的加熱器；管體的下方設置有用于收集氣體的混合罐，冷氣接頭和加熱器均與所述混合罐連通；

所述圓錐閥芯的頂端為與管體錐口結構相匹配的圓錐體，圓錐閥芯的中部為圓柱體，圓錐閥芯的尾端為花鍵結構；圓錐閥芯的中部與所述熱氣接頭內壁螺紋連接；

熱氣接頭底部外壁側設置有固定筒，所述固定筒內設置有與圓錐閥芯的尾端匹配的花鍵套，圓錐閥芯的尾端穿過熱氣接頭與所述花鍵套連接；固定筒底部外壁側設置有電機，所述電機的輸出端與花鍵套固定連接，電機的旋轉帶動花鍵套繞自身軸線旋轉。

2.根據權利要求1所述的致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：位于所述渦流管冷氣口的連接管線上安裝壓力變送器a和溫度變送器a；位于所述渦流管熱氣口的連接管線上安裝壓力變送器b和溫度變送器b；所述混合罐的出口管線上安裝壓力變送器c。

3.根據權利要求1所述的致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：所述旋流分離器包括分砂筒，分砂筒上部呈圓柱形筒體結構，分砂筒下部呈倒圓錐形筒體結構，分砂筒上部外壁上圓周切線位置設置有入料口，分砂筒上部頂部設置有溢流管，分砂筒下部設置有沉砂口。

4.根據權利要求1所述的致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：所述緩沖分離罐為傾斜布置，所述入流口設置在緩沖分離罐高端，所述出砂口設置于緩沖分離罐低端；

所述集氣管為水平布置，多根所述排氣管間隔均勻設置在集氣管中部，多根排氣管均為豎直設置，多根排氣管底部均與緩沖分離罐連通；所述溢流管的底端穿過分砂筒位于其中部。

5.根據權利要求1所述的致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：所述加熱器包括呈中空圓柱的腔體，腔體密封套設在所述管體外壁上，腔體內設置有螺旋導葉，腔體上設置有與其內部連通的入氣口和出氣口，所述入氣口通過第二管道與所述熱氣接頭連通；所述入氣口與所述混合罐連通。

6.根據權利要求1所述的致密氣井井口除砂采氣一體化系統，其特征在于：所述混合罐內設置有篩管，所述篩管的頂端設置有與出氣口連通的熱氣入口，篩管的底端設置有若干個篩孔；混合罐的外壁兩側分別設置有與其內部連通的冷氣入口和混合氣體出口，所述冷氣入口通過第三管道與冷氣接頭連通。