一种页岩气井站除砂器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种页岩气井站除砂器，包括壳体，所述壳体内设置有旋流板，旋流板入口连通到介质流入口，旋流板出口连通有过滤装置；所述过滤装置下方设置有反射器，过滤装置上方设置有气液出口。采用本实用新型专利技术集旋流分离与过滤分离于一体，形成两级组合式除砂器，可以有效进行除砂分离，分离效果良好，解决了水套炉由于砂粒冲刷导致盘管弯头被刺穿，节流控制阀阀芯磨损的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气井站除砂器
本技术涉及油气开采领域，具体涉及一种页岩气井站除砂器。
技术介绍
页岩气开采不同于常规油气田开采，是由于页岩气储气层为致密岩层，开采途径是靠加砂压裂人造裂缝形成油气通道，从地层引流至井筒然后进入地面装置开采出来。其中加砂压裂进入地层并嵌入裂缝中的砂粒，起到支撑裂缝保持裂缝张开度的作用，但部分砂粒是松散的存在于地层，随压裂施工结束进入开采时，这部分砂粒会陆续随返排液以及油气流排除到地面。这种砂粒不同于普通的岩石砂粒，它是人造陶粒，非常坚硬，在油气流中的砂粒强烈的冲刷作用将导致地面管道及设备在较短时间内被损坏。因此在页岩气开采中，油气从井口出来首先应进行除砂。目前页岩气开采中的除砂设备大体分为旋流除砂器和过滤除砂器两种。旋流式除砂器多为立式结构，是利用离心原理将不同密度的砂粒与油气分离除去，该方法能够将大部分砂粒除去，但由于井中流体流态的复杂性，极易形成了段塞、节涌现象，这种流体的涌动性将导致除砂器中旋流不连续及分离效果变差，会间断性的造成部分砂粒混合于油气流进入到后续的装置管道系统；过滤除砂器多为卧式结构，主要由滤芯、壳体、快开门组成，滤芯分为网孔型和缝隙型两种，以网孔目数及缝隙宽度控制除砂精度，由于陶粒较细（粒径0.12mm—0.42mm），要求滤芯孔缝很小，砂粒容易附着堵塞，为确保流通面积，往往将孔缝做的较大，一般控制在0.3mm，粒度小于0.3mm的砂粒任然可以随流体进入到后续管道系统。以上两中情况都将导致除砂不成功，在生产中均有多起水套炉由于砂粒冲刷导致盘管弯头被刺穿，节流控制阀阀芯磨损，给生产经营带来较大损失。
技术实现思路
本技术旨在提供一种页岩气井站除砂器，是一种集旋流分离与过滤分离于一体的两级组合式除砂器。旋流分离在过滤筒以外的环形空间进行一级分离，大部分的砂粒被离心抛至外壁，中心介质中气液穿过滤层从油气出口流出，砂粒被阻挡在滤筒外表面，经旋流洗涤回到环形空间，在下旋及重力的作用下沉积在底部，经砂嘴排除除砂器，以解决上述问题。为实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种页岩气井站除砂器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设置有旋流板，旋流板入口连通到介质流入口，旋流板出口连通有过滤装置；所述过滤装置下方设置有反射器，过滤装置上方设置有气液出口。进一步地，所述壳体内设置有环形腔体，且过滤装置与反射器均设置在环形腔体内。进一步地，所述壳体底部设置有锥形砂斗，且在锥形砂斗下方设置有出砂嘴。进一步地，所述旋流板具体为螺旋导流带。进一步地，所述过滤装置为滤桶，滤桶底部设置有定压泄放阀。进一步地，所述滤桶通过流出接管连通到气液出口。进一步地，所述反射器包括筒体段、设置在筒体段上的圆锥型反射罩。进一步地，所述反射罩顶部开有通气孔。进一步地，所述筒体段圆周面设置有多个破漩板。本技术的有益效果在于：本技术采取两级除砂，第一级为旋流除去大部分砂粒，大大减轻第二级过滤除砂的负荷，这样在滤层内外形成的压差较小，可以将滤筒孔缝做得更细，使得除砂精度更高，可以做到将加砂压裂的陶粒100%除去。其次，本技术利用滤筒外形成的旋流的搅动，及时对附着在滤筒表面的砂粒冲刷洗涤，使其从新回到环形空间，解除了对滤筒堵塞，使滤筒始终保持清洁状态，无需人工清洗更换滤芯，解除繁重人工劳作的同时，使井站做到无间断长周期稳定生产。并且，可以通过选择适当的砂嘴直径（砂嘴采用硬质耐磨材料，可拆卸更换结构），实现排砂自动化连续化，整个过程无需人工操作。附图说明图1是本技术提供的页岩气井站除砂器外部结构示意图。图2是图1中A-A向剖视图。图3是图1中B-B向剖视图。图中标记：1为壳体、2为旋流板、3为滤桶、4为定压泄放阀、5为反射器、6为通气孔、7为破漩板、8为锥形砂斗、9为出砂嘴、10为介质流入口、11为流出接管、12为气液出口。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本技术做进一步说明。如图1-图3所示，一种页岩气井站除砂器，包括壳体1，所述壳体1内设置有旋流板2，旋流板2入口连通到介质流入口10，旋流板2出口连通有过滤装置；所述过滤装置下方设置有反射器5，过滤装置上方设置有气液出口12。所述旋流板2具体为螺旋导流带。所述壳体1内设置有环形腔体，且过滤装置与反射器5均设置在环形腔体内。所述壳体1底部设置有锥形砂斗8，且在锥形砂斗8下方设置有出砂嘴9。所述过滤装置为滤桶3，滤桶3底部设置有定压泄放阀4。所述滤桶3通过流出接管11连通到气液出口12。所述反射器5包括筒体段、设置在筒体段上的圆锥型反射罩。所述反射罩顶部开有通气孔6。所述筒体段圆周面设置有多个破漩板7。在使用时，混杂有大量沙粒的气液介质从介质流入口10通入到旋流板2，即通入到螺旋导流带内，在压力作用下，当气液砂三相到达旋流板2下端时，此时砂子在重力用下往下掉，但还有一定的旋转速度v，当砂子到达反射器5区域时，砂子经过反射器5顶端到边缘滑落，在经过反射器5破漩板7时，破漩板7对砂子起到破漩作用，此时砂子在重力单独作用下落到锥形漏斗底部。此时重力沉降速度大于砂子上升速度，保证了砂子一直往下沉。砂子到达锥底出砂嘴9时，保持阀门全开，出砂嘴9对阀门起到保护作用，可以根据工况来更换小孔大小。这样除砂器就能连续除砂、排沙，不需要清洗。气液砂三相通过旋流板2到达滤筒位置时，砂子会附着到滤网上，由于此时气液砂三相在一定压力作用下经过旋流板2时，砂子不断附着，但是气液砂三相也不断地冲刷滤筒滤网，保证滤网上不会附着太多的砂砾及黏着物。并且本技术同时设置有定压泄放阀4，当出现非正常工况时,比如:井涌过大,压力升速过于猛,会造成滤筒3内外压差增大，可能超出其强度承受能力,当压差到达限制值时,此时，定压泄放阀4自动打开,限制压差继续上升,保护滤筒3不至因压差过大损坏。采用本技术的两级除砂，第一级为旋流除去大部分砂粒，大大减轻第二级过滤除砂的负荷，使得除砂精度更高。可以有效进行除砂分离，分离效果良好，解决了水套炉由于砂粒冲刷导致盘管弯头被刺穿，节流控制阀阀芯磨损的问题。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气井站除砂器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设置有旋流板，旋流板入口连通到介质流入口，旋流板出口连通有过滤装置；所述过滤装置下方设置有反射器，过滤装置上方设置有气液出口。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气井站除砂器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设置有旋流板，旋流板入口连通到介质流入口，旋流板出口连通有过滤装置；所述过滤装置下方设置有反射器，过滤装置上方设置有气液出口。2.根据权利要求1所述的页岩气井站除砂器，其特征在于：所述壳体内设置有环形腔体，且过滤装置与反射器均设置在环形腔体内。3.根据权利要求1所述的页岩气井站除砂器，其特征在于：所述壳体底部设置有锥形砂斗，且在锥形砂斗下方设置有出砂嘴。4.根据权利要求1所述的页岩气井站除砂器，其特征在于：所述旋流板具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈高阳，唐超，陈婧，杨旸，刘军，徐红果，曾其科，杨继鸿，杨昌平，唐馨，张庆，侯亚东，胡建渝，易兵，罗勇，徐继东，龙东，李波，贺鹏，
申请(专利权)人：四川科宏石油天然气工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51