一种自动连续除砂系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种自动连续排砂系统及工艺，系统包括旋流分离器、重力分离器、水箱、磁翻板液位计、液位报警控制器、第一电动泵以及PLC控制器；旋流分离器与进气管路连接，旋流分离器顶部、底部分别与第一出气管路、重力分离器顶部连接；重力分离器的与第二出气管路连接；重力分离器底部与排污管路相连，排污管路上设置有调节阀；磁翻板液位计安装在重力分离器上，磁翻板液位计上端液位口与下端液位口之间连接有液位报警控制器；第一电动泵从水箱中抽水至重力分离器中；PLC控制器分别与液位报警控制器、第一电动泵以及调节阀电连接。本发明专利技术可以解决目前国内天然气压裂过程中出砂导致后端设备容易堵塞冲蚀、无法实现自动排砂的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动连续除砂系统及工艺


[0001]本专利技术涉及天然气开采
，尤其涉及一种自动连续排砂系统及工艺。

技术介绍

[0002]天然气压裂过程中会产生大量的水、砂、杂质等，目前天然气压裂过程中出砂容易导致后端设备堵塞冲蚀，严重影响生产效率，此外无法实现自动排砂，因此需要设计一种自动连续排砂系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种自动连续排砂系统及工艺，以解决现有技术中天然气压裂过程中出砂容易导致后端设备堵塞冲蚀，无法实现自动排砂的问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：提供一种自动连续排砂系统，包括旋流分离器、重力分离器、水箱、磁翻板液位计、液位报警控制器、第一电动泵以及PLC控制器；
[0005]所述旋流分离器的入口与进气管路连接，所述旋流分离器顶部的出气口、底部的出气口分别与第一出气管路、重力分离器顶部进气口连接；
[0006]所述重力分离器的出气口与第二出气管路连接，并与第一出气管路汇合；
[0007]所述重力分离器底部出液口与排污管路相连，所述排污管路上设置有调节阀；
[0008]所述磁翻板液位计安装在重力分离器上，所述磁翻板液位计上端液位口与下端液位口之间连接有所述液位报警控制器；
[0009]所述第一电动泵从水箱中抽水通过第一抽水管路输送至所述重力分离器中；
[0010]所述PLC控制器分别与所述液位报警控制器、第一电动泵以及调节阀电连接。
[0011]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述第一抽水管路上还设置有溢流阀。
[0012]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述第一抽水管路上还设置有电磁阀，且所述电磁阀与PLC控制器电连接；所述第一抽水管路上还设置有止回阀。
[0013]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，还包括第二电动泵以及第二抽水管路，所述第二电动泵从污水池中抽水通过所述第二抽水管路输送至所述水箱。
[0014]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述第一电动泵以及第二电动泵均为齿轮泵。
[0015]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述第一抽水管路上还设置有两个支路，分别与磁翻板液位计上端液位口和下端液位口连接，且两个支路上设置有球阀。
[0016]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述重力分离器上还设置有自动放空管路和第一手动放空管路，所述自动放空管路上设置有弹簧全启式安全阀。
[0017]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述排污管路上还并联有第二手动放空管路。
[0018]作为自动连续排砂系统的一种优选方式，所述重力分离器为卧式分离器。
[0019]本专利技术还提供一种自动连续排砂工艺，所述工艺基于上述的自动连续排砂系统，
所述工艺包括以下步骤：
[0020]主流程：含砂天然气从旋流分离器的进气口进入，流经旋流分离器后，砂、水、杂质等颗粒在旋流的作用下被分离出来；分离后的天然气，分两路流向出气口，一路气流从旋流分离器顶部出气口向上到达出气口；一路气流向下，通过重力分离器罐体后流向出气口；
[0021]液位控制流程：PLC控制器通过液位报警控制器的信号控制调节阀和第一电动泵的起闭，使重力分离器内的液位始终位于磁翻板液位计的上下限之内；当重力分离器内的液位高于液位报警控制器的上限时，PLC控制器控制调节阀的开度按设定开度逐步控压开启，直至液位位于液位上下限之内；当重力分离器内的液位低于液位报警控制器的下限时，PLC控制器控制第一电动泵开启，直至液位位于液位上下限之内；
[0022]排砂流程：通过控制重力分离器内的液位，使水与砂始终为混合状态，并将砂水混合物从重力分离器内排出；
[0023]注水流程：当水箱内水位低于设定值时，打开第二电动泵将水抽至水箱内；第一电动泵与液位信号联动，PLC控制器控制第一电动泵的启停，将水箱内的水加注到重力分离器内，使水位达到一定的液面高度；
[0024]清洗流程：注入的水从三个点分别进入，通过对不同阀门的操作完成对不同部位的清洗；
[0025]a.从重力分离器的排渣口进入,吹散底部沉积的砂粒；
[0026]b.从磁翻板液位计下端液位口进入，清洗液位计下端液位口的淤堵，避免磁翻板液位计被污染；
[0027]c.从磁翻板液位计上端液位口进入，清洗液位计上端液位口的淤堵，避免磁翻板液位计被污染。
[0028]本专利技术的有益效果是：本系统将旋流分离器和重力分离器结合，蚀砂粒重物通过旋流分离器和重力分离器循环带入排污池，通过磁翻板液位计控制注水以及电磁阀控制排水实现自动注水冲砂和连续控流排砂。当液位高压设定值，系统打开调动电磁阀按照设置步长和调整时间进行排液，同时启动注水系统进行冲砂保证重力分离器内砂粒循环。当排除液量大于井筒产水量时系统开始按照设置步长和调整时间关闭电磁阀，保持重力分离器内液位400
‑
580mm以上，同时注水系统会自动补充液位保证设备内有充足水量，本专利技术可以解决目前国内天然气压裂过程中出砂导致后端设备容易堵塞冲蚀、无法实现自动排砂的问题。
附图说明
[0029]图1为本专利技术公开的自动连续排砂系统的流程图。
[0030]附图标记：1、旋流分离器；2、重力分离器；3、污水池；4、水箱；5、磁翻板液位计；6、液位报警控制器；7、第一电动泵；8、第二电动泵；9、溢流阀；10、电磁阀；11、调节阀；12、弹簧全启式安全阀；13、止回阀；14、进气管路；15、第一出气管路；16、第二出气管路；17、自动放空管路；18、第一手动放空管路；19、排污管路；20、第二手动放空管路；21、第一抽水管路；22、第二抽水管路。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0032]实施例1：
[0033]参见图1，本实施例公开一种自动连续排砂系统，包括旋流分离器1、重力分离器2、水箱4、磁翻板液位计5、液位报警控制器6、第一电动泵7以及PLC控制器。
[0034]旋流分离器1的入口a与进气管路14连接，所述旋流分离器1顶部的出气口b、底部的出气口h分别与第一出气管路15、重力分离器2顶部进气口c连接。
[0035]重力分离器2的出气口d与第二出气管路16连接，并与第一出气管路15汇合；且第一出气管路15和/或第二出气管路16上设置有单向阀。优选地，重力分离器2选用卧式分离器。
[0036]重力分离器2底部出液口e与排污管路19相连，所述排污管路19上设置有调节阀11。优选地，排污管路19上还并联设置有第二手动放空管路20，可通过手动将重力分离器2中的液体放出，在需要放空重力分离器2时可以用第二手动放空管路20进行释放。
[0037]磁翻板液位计5安装在重力分离器2上，所述磁翻板液位计5上端液位口g1与下端液位口g2之间连接有液位报警控制器6。
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动连续排砂系统，其特征在于，包括旋流分离器、重力分离器、水箱、磁翻板液位计、液位报警控制器、第一电动泵以及PLC控制器；所述旋流分离器的入口与进气管路连接，所述旋流分离器顶部的出气口、底部的出气口分别与第一出气管路、重力分离器顶部进气口连接；所述重力分离器的出气口与第二出气管路连接，并与第一出气管路汇合；所述重力分离器底部出液口与排污管路相连，所述排污管路上设置有调节阀；所述磁翻板液位计安装在重力分离器上，所述磁翻板液位计上端液位口与下端液位口之间连接有所述液位报警控制器；所述第一电动泵从水箱中抽水通过第一抽水管路输送至所述重力分离器中；所述PLC控制器分别与所述液位报警控制器、第一电动泵以及调节阀电连接。2.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于，所述第一抽水管路上还设置有溢流阀。3.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于，所述第一抽水管路上还设置有电磁阀，且所述电磁阀与PLC控制器电连接；所述第一抽水管路上还设置有止回阀。4.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于，还包括第二电动泵以及第二抽水管路，所述第二电动泵从污水池中抽水通过所述第二抽水管路输送至所述水箱。5.根据权利要求4所述的自动连续排砂系统，其特征在于，所述第一电动泵以及第二电动泵均为齿轮泵。6.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于，所述第一抽水管路上还设置有两个支路，分别与磁翻板液位计上端液位口和下端液位口连接，且两个支路上设置有球阀。7.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于，所述重力分离器上还设置有自动放空管路和第一手动放空管路，所述自动放空管路上设置有弹簧全启式安全阀。8.根据权利要求1所述的自动连续排砂系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖昌林，薛彦明，杨宇平，陈颖，
申请(专利权)人：四川华宇石油钻采装备有限公司，
类型：发明
国别省市：