一种油井自动计量除砂系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种油井自动计量除砂系统，包括内置分离装置的沉砂分离器和内置水力旋流器的旋流除砂罐，现场掺水水源来液管道上连接水力增压泵，水力增压泵出口管道分别与立式沉砂分离器和旋流除砂罐连接，所述立式沉砂分离器的进液口通过水力提升器与井口混合来液管道和掺水管道连接，立式沉砂分离器顶部连接有排气管道，侧壁上端连接排液管道，底部连接沉砂出口管道，旋流除砂罐的进口通过内水力提升器与立式沉砂分离器的沉砂出口管道、掺水管道连接，旋流除砂罐顶部连接排液管道，底部设置排砂管道，排液管道与立式沉砂分离器内的分离装置连接。本申请除砂自动化程度高，除砂效率高，出砂干净、适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种油井自动计量除砂系统


[0001]本技术涉及油田除砂领域，尤其涉及一种油井自动计量除砂系统。

技术介绍

[0002]油田开发进入后期，油井使用一段后会发生出砂现象，油气井中出砂或固体杂质的有害之处包括对油嘴、管线、控制阀、泵以及其它设备的机械损伤及磨蚀；由于分离器有效容量变小导致流体停留时间减少从而降低设备处理量能力；管线的局部堵塞以及高额的环保排放的费用等，对此问题的一个有效的解决方法是在油嘴的上游或下游将所有固体杂质从多相流体中有效地去除，所以常常需要一种除砂装置对油井采出液进行除砂分离处理。
[0003]传统的油井除砂设备，分离粒度较大，分离出的砂含油率高，没有对分离出的气液两相进行计量，设备自动化程度不高。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是克服上述的传统除砂设备存在的不足，提供一种除砂效率高、出砂干净、自动化程度高、安全可靠的除砂装置。
[0005]基于上述问题，本技术提出的技术方案是一种油井自动计量除砂系统，包括内置分离装置的沉砂分离器和内置水力旋流器的旋流除砂罐，现场掺水水源来液管道上连接水力增压泵，水力增压泵出口管道分别与立式沉砂分离器和旋流除砂罐连接，所述立式沉砂分离器的进液口通过外水力提升器与井口混合来液管道和掺水管道连接，立式沉砂分离器顶部连接有排气管道，侧壁上端连接排液管道，立式沉砂分离器靠近其底部的一侧连接沉砂出口管道，旋流除砂罐的进口通过内水力提升器与立式沉砂分离器的沉砂出口管道、掺水管道连接，旋流除砂罐顶部连接排液管道，靠近旋流除砂罐底部的侧壁上设置排砂管道，排液管道与立式沉砂分离器内的分离装置连接。
[0006]其中，立式沉砂分离器的排气管道上有可采集阀前管道压力、控制外输气量、维持立式沉砂分离器内压力的自力式调节阀，排气管道上自力式调节阀的后侧安装第一流量计量装置。
[0007]立式沉砂分离器的排液管道上有由第一液位检测装置与电动调节阀构成的闭环联动调节系统，所述排液管道上电动调节阀的后端还设置第二流量计量装置。
[0008]旋流除砂罐侧壁上设置第二液位检测装置，旋流除砂罐侧壁上靠近第二液位检测装置最低位置处设置砂位探测器，旋流除砂罐底部设置由控制器控制启闭的电动切断阀。
[0009]其中，井场外部来的具有一定温度的掺水水源分为两条，其中一条由水力增压泵进入外水力提升器，再进入分离装置，另一条从水力增压泵进入内水力提升器，再进入旋流除砂罐和分离装置。
[0010]进一步的，水力增压泵的进口管道上安装第三流量计量装置。
[0011]本技术的优点和有益效果：
[0012]本技术通过立式沉砂分离器与旋流除砂罐的管路连接，形成气、液、砂分离与洗砂的循环过程，并利用调节阀、液位检测装置、流量检测装置、电动开关阀实现自动控制调节、自动计量功能，分离粒度高达17um，除砂效果优异，除砂效率高，适用范围广。
附图说明
[0013]图1为本技术的结构布置图。
[0014]图中：1、水力增压泵；2、外水力提升器；3、立式沉砂分离器；4、内水力提升器；5、旋流除砂罐；6、分离装置；7、水力旋流器；8、自力式调节阀；9、电动调节阀；10、第一流量计量装置；11、第二流量计量装置；12、第三流量计量装置；13、第一液位检测装置；14、第二液位检测装置；15、砂位探测器；16、电动切断阀。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。
[0016]如图1所示，一种油井自动计量除砂系统，包括内置分离装置6的立式沉砂分离器3和内置水力旋流器7的旋流除砂罐5，其中，所述分离装置6可选旋涡导向器，现场掺水水源来液管道上连接水力增压泵1，水力增压泵1出口管道分别与立式沉砂分离器3和旋流除砂罐5连接，所述立式沉砂分离器3的进液口通过外水力提升器2与井口混合来液管道和掺水管道连接，立式沉砂分离器3顶部连接有排气管道，侧壁上端连接排液管道，立式沉砂分离器3靠近底部的一侧连接沉砂出口管道，旋流除砂罐5的进口通过内水力提升器4与立式沉砂分离器3的沉砂出口管道、掺水管道连接，内水力提升器4的一个进口与一条掺水管道相连，将掺水不断的送入旋流除砂罐5内，保持旋流除砂罐5满罐运行状态，内水力提升器4的另一个进口与立式沉砂分离器4的沉砂出口管道相连，对立式沉砂分离器4的底部沉砂会进行抽吸，将立式沉砂分离器4底部沉砂时实移动到旋流除砂罐5内，并且避免沙粒积聚在立式沉砂分离器4底部。
[0017]旋流除砂罐5顶部连接排液管道，靠近底部的侧方设置排砂管道，排液管道与立式沉砂分离器3内的分离装置进口连接，旋流除砂罐5内的旋流除砂器7会利用离心原理对液、砂两相进行二次分离与清洗。
[0018]所述的立式沉砂分离器3的液相外输出口设置相对较高，从液相出口向上至立式沉砂分离器3顶部外输气、液相的检则与调节段。其中：立式沉砂分离器3的排气管道上有可采集阀前管道压力、控制外输气量、维持立式沉砂分离器3内压力的自力式调节阀8和第一流量计量装置10，第一流量计量装置10可以对流经排气管道的天然气的量进行时实计量。立式沉砂分离器3的排液管道上有由第一液位检测装置13与电动调节阀9构成的闭环联动调节系统，当第一液位检测装置13检测到立式沉砂分离器3内液位达到一定高度时,将液位信号发送给控制器，由控制器调节电动调节阀9的开度大小，通过调节外输的液量维持立式沉砂分离器3内设定的液面高度。
[0019]所述排液管道上电动调节阀9的后端还设置第二流量计量装置11，可以对流经排液管道的外输油水混合物的量进行时实计量。
[0020]旋流除砂罐5侧壁上设置第二液位检测装置14，旋流除砂罐5侧壁上靠近第二液位检测装置14最低位置处设置砂位探测器15，旋流除砂罐5侧方设置由控制器控制启闭的电
动切断阀16。当旋流除砂罐5内部砂粒积聚到一定高度时，砂位探测器15发出的信号到控制器，由控制器控制打开电动切断阀16，同时旋流除砂罐5内的砂粒会通过罐内的压力作用，倒吸进入排沙管，经由电动切断阀16排出去，不会将沙粒积聚在旋流除砂罐5的底部。当旋流除砂罐5内的液位下降到一定高度时，第二液位检测装置14发出信号到控制器，由控制器控制关闭电动切断阀16，结束排砂，不会将多余的液体排出。
[0021]其中，控制器可选择S7
‑
300型PLC,可由以带保护壳的控制柜的形式安装在现场或值班室。通过铺设电线与该油井自动计量除砂装置形成连接，第一液位检测装置13、第二液位检测装置14、砂位探测器15信号均连接到控制器,控制器接收到信号后，分析数据做出判断并输出控制信号，控制电动阀门的动作。
[0022]井场外部来的具有一定温度的掺水水源分为两条，其中一条由水力增压泵1进入外水力提升器2，再进入立式沉砂分离器3内的分离装置6，另一条从水力增压泵1进入内水力提升器4，再进入旋流除砂罐,最后再进入立式沉砂分离器3内的分离装置6，两条掺水管道对整个除砂系统进行掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油井自动计量除砂系统，包括内置分离装置的沉砂分离器和内置水力旋流器的旋流除砂罐，其特征在于：现场掺水水源来液管道上连接水力增压泵，水力增压泵出口管道分别与立式沉砂分离器和旋流除砂罐连接，所述立式沉砂分离器的进液口通过外水力提升器与井口混合来液管道和掺水管道连接，立式沉砂分离器顶部连接有排气管道，侧壁上端连接排液管道，立式沉砂分离器靠近底部的一侧连接沉砂出口管道，旋流除砂罐的进口通过内水力提升器与立式沉砂分离器的沉砂出口管道、掺水管道连接，旋流除砂罐顶部连接排液管道，靠近旋流除砂罐底部的侧壁上设置排砂管道，排液管道与立式沉砂分离器内的分离装置连接。2.根据权利要求1所述的油井自动计量除砂系统，其特征在于：立式沉砂分离器的排气管道上有可采集阀前管道压力、控制外输气量、维持立式沉砂分离器内压力的自力式调节阀，排气管道上自力式调节阀的后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶小芳，韩专，司永昌，朱烨，李尧，罗程，李静，
申请(专利权)人：天津中油科远石油工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：