井口连续式天然气除砂分离设备及方法技术

本发明专利技术公开了井口连续式天然气除砂分离设备及方法，涉及天然气除砂技术领域，该设备包括井口输气管、过滤机构和排砂机构，所述井口输气管竖直安装在天然气井口上，所述井口输气管的侧壁上端安装有安装框，所述安装框的侧壁上安装有出气管，所述安装框的底部安装有砂砾收集框，本发明专利技术通过锥形导向块和固定盘对天然气和砂砾进行导向，避免井口输气管向上输送的天然气再次吹动已经过滤后的砂砾飞舞，便于砂砾的下落沉降，同时利用电机带动锥形导向块、固定盘和过滤网转动，利用旋转力抵消砂砾的冲击力，减小砂砾对过滤网的损伤，提高过滤网的使用寿命，同时利用第一清理杆对过滤网的内壁进行清理，提高过滤网对天然气的过滤效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
井口连续式天然气除砂分离设备及方法


[0001]本专利技术涉及天然气除砂
，具体是井口连续式天然气除砂分离设备及方法。

技术介绍

[0002]随着天然气开采工艺的不断更新和钻采井深从深井到特深井的不断突破，尤其是非常规天然气开采时采用的水力压裂工艺，导致采出天然气中携带大量颗粒物及地层砂，且压力较高，气体流速较快，使得砂砾的移动速度也较快。
[0003]现有的天然气除砂分离设备大多直接使用过滤网进行过滤，而快速移动的砂砾直接撞向过滤网，会对过滤网产生较大的磨损，降低过滤网的使用寿命，严重时，还会导致过滤网损坏。
[0004]现有的天然气除砂分离设备在砂砾过滤完成后，砂砾取出较为困难，需要停止输送天然气，人工拆卸设备后，才能将砂砾取出，不能做到连续除砂和清砂，不便于使用者使用。
[0005]针对上述问题，现在设计一种改进的井口连续式天然气除砂分离设备及方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供井口连续式天然气除砂分离设备及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]井口连续式天然气除砂分离设备，包括井口输气管、过滤机构和排砂机构，所述井口输气管竖直安装在天然气井口上，所述井口输气管的侧壁上端安装有安装框，所述安装框的侧壁上安装有用于输出天然气的出气管，所述安装框的底部安装有用于收集砂砾的砂砾收集框。
[0009]所述过滤机构设置在安装框的内部，用于对天然气中的砂砾进行过滤分离。
[0010]所述排砂机构设置在砂砾收集框的下端，用于在不停止输送天然气的情况下，将砂砾收集框内部的砂砾排出，保证设备的连续运行。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述过滤机构包括固定盘，所述固定盘水平设置在安装框的顶部，所述固定盘的侧壁下端安装有用于对天然气中的砂砾进行过滤的过滤网，所述过滤网的下端安装有便于过滤后的砂砾进入到砂砾收集框内部的导向环，所述导向环的下端紧贴在砂砾收集框的侧壁上端，所述固定盘的上端设置有用于对固定盘、过滤网和导向环进行转动的旋转组件。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述旋转组件包括电机，所述电机安装在安装框上端中心位置，所述电机的输出端穿过安装框的顶部安装在固定盘上端中心位置，所述固定盘下端中心位置安装有用于对天然气进行导向的锥形导向块，所述安装框的底部设置有用于对过滤网和导向环进行清理的清理组件。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述清理组件包括若干个L型支撑杆，所述L型支撑杆呈圆周阵列安装在砂砾收集框内部的安装框底部，所述L型支撑杆远离安装框底部的一端安装有用于对导向环的斜面进行清理的第二清理杆，所述第二清理杆紧贴在导向环的斜面上，所述第二清理杆远离L型支撑杆的一端竖直安装有用于对过滤网进行清理的第一清理杆，所述第一清理杆紧贴在过滤网的内壁上。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述排砂机构包括若干个排砂管，所述砂砾收集框的底部开设有若干个开口，所述排砂管竖直安装在开口的下端，所述排砂管的侧壁上端安装有对排砂管进行开关的第一电动闸阀，所述排砂管的侧壁下端安装有对排砂管进行开关的第二电动闸阀，所述安装框的上端安装有用于对第二电动闸阀和第一电动闸阀进行控制的控制器。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述砂砾收集框上方的导向环下端竖直安装有连接柱，所述连接柱远离导向环的一端安装有用于将砂砾收集框内部的砂砾汇集到开口上的汇集杆，所述汇集杆紧贴在砂砾收集框的底部。
[0016]作为本专利技术再进一步的方案：所述汇集杆的下端安装有便于对砂砾收集框内部的砂砾进行汇集的毛刷。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：所述导向环的下端安装有便于导向环转动的滚珠，所述滚珠的下端紧贴在安装框的底部。
[0018]作为本专利技术再进一步的方案：所述固定盘的侧壁上端安装有用于对固定盘和安装框顶部之间的间隙进行密封的密封环，所述密封环的上端紧贴在安装框的顶部。
[0019]井口连续式天然气除砂分离设备的使用方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一：在使用时，井口输气管将井口的天然气输送到锥形导向块上，锥形导向块和固定盘对天然气进行导向，使天然气输送到过滤网上，通过过滤网对天然气进行过滤，过滤后的天然气通过出气管输送排出。
[0021]步骤二：启动电机，电机的输出端带动固定盘转动，固定盘带动锥形导向块和过滤网转动，过滤网带动导向环转动，由于第一清理杆、第二清理杆和L型支撑杆是固定在安装框上的，因此第一清理杆会对过滤网的内壁进行清理，第二清理杆对导向环的内壁进行清理，并使清理后的砂砾掉落到砂砾收集框的内部。
[0022]步骤三：在导向环转动时，导向环带动连接柱转动，连接柱带动汇集杆转动，汇集杆将砂砾收集框内部的砂砾汇集到开口上，开口将砂砾输送到排砂管的内部，在排砂管收集砂砾时，通过控制器控制第一电动闸阀打开，第二电动闸阀关闭，在排砂管排砂时，通过控制器控制第一电动闸阀关闭，第二电动闸阀打开，在排砂完成后，通过控制器控制第一电动闸阀打开，第二电动闸阀关闭，继续对砂砾进行收集。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术与现有技术相比，通过锥形导向块和固定盘对天然气和砂砾进行导向，避免井口输气管向上输送的天然气再次吹动已经过滤后的砂砾飞舞，便于砂砾的下落沉降。
[0025]同时利用电机带动锥形导向块、固定盘和过滤网转动，利用旋转力抵消砂砾的冲击力，减小砂砾对过滤网的损伤，提高过滤网的使用寿命。
[0026]同时利用第一清理杆对过滤网的内壁进行清理，避免砂砾附着堆积在过滤网的侧
壁上，提高过滤网对天然气的过滤效率，便于使用者使用。
[0027]2、本专利技术与现有技术相比，通过控制器对第二电动闸阀和第一电动闸阀进行控制，在不停止输送天然气的情况下，将砂砾收集框内部的砂砾排出，保证设备的连续运行，提高砂砾收集框和排砂管的排砂效率，便于使用者使用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的三维结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的结构示意图。
[0030]图3为本专利技术中锥形导向块的结构示意图。
[0031]图4为本专利技术中导向环的仰视结构示意图。
[0032]图5为本专利技术中排砂机构的结构示意图。
[0033]其中：1、安装框；2、井口输气管；3、第二电动闸阀；4、排砂管；5、第一电动闸阀；6、出气管；7、控制器；8、电机；9、锥形导向块；10、固定盘；11、密封环；12、第一清理杆；13、第二清理杆；14、导向环；15、L型支撑杆；16、砂砾收集框；17、过滤网；18、滚珠；19、汇集杆；20、连接柱；21、开口。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.井口连续式天然气除砂分离设备，包括井口输气管(2)、过滤机构和排砂机构，所述井口输气管(2)竖直安装在天然气井口上，其特征在于，所述井口输气管(2)的侧壁上端安装有安装框(1)，所述安装框(1)的侧壁上安装有用于输出天然气的出气管(6)，所述安装框(1)的底部安装有用于收集砂砾的砂砾收集框(16)；所述过滤机构设置在安装框(1)的内部，用于对天然气中的砂砾进行过滤分离；所述排砂机构设置在砂砾收集框(16)的下端，用于在不停止输送天然气的情况下，将砂砾收集框(16)内部的砂砾排出，保证设备的连续运行。2.根据权利要求1所述的井口连续式天然气除砂分离设备，其特征在于，所述过滤机构包括固定盘(10)，所述固定盘(10)水平设置在安装框(1)的顶部，所述固定盘(10)的侧壁下端安装有用于对天然气中的砂砾进行过滤的过滤网(17)，所述过滤网(17)的下端安装有便于过滤后的砂砾进入到砂砾收集框(16)内部的导向环(14)，所述导向环(14)的下端紧贴在砂砾收集框(16)的侧壁上端，所述固定盘(10)的上端设置有用于对固定盘(10)、过滤网(17)和导向环(14)进行转动的旋转组件。3.根据权利要求2所述的井口连续式天然气除砂分离设备，其特征在于，所述旋转组件包括电机(8)，所述电机(8)安装在安装框(1)上端中心位置，所述电机(8)的输出端穿过安装框(1)的顶部安装在固定盘(10)上端中心位置，所述固定盘(10)下端中心位置安装有用于对天然气进行导向的锥形导向块(9)，所述安装框(1)的底部设置有用于对过滤网(17)和导向环(14)进行清理的清理组件。4.根据权利要求3所述的井口连续式天然气除砂分离设备，其特征在于，所述清理组件包括若干个L型支撑杆(15)，所述L型支撑杆(15)呈圆周阵列安装在砂砾收集框(16)内部的安装框(1)底部，所述L型支撑杆(15)远离安装框(1)底部的一端安装有用于对导向环(14)的斜面进行清理的第二清理杆(13)，所述第二清理杆(13)紧贴在导向环(14)的斜面上，所述第二清理杆(13)远离L型支撑杆(15)的一端竖直安装有用于对过滤网(17)进行清理的第一清理杆(12)，所述第一清理杆(12)紧贴在过滤网(17)的内壁上。5.根据权利要求1所述的井口连续式天然气除砂分离设备，其特征在于，所述排砂机构包括若干个排砂管(4)，所述砂砾收集框(16)的底部开设有若干个开口(21)，所述排砂管(4)竖直安装在开口(21)的下端，所述排砂管(4)的侧壁上端安装有对排砂管(4)进行开关的第一电动闸阀(5)，所述排砂管(4)的侧壁下端安装有对排砂管(4)进行开关的第二电动闸阀(3)，所述安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬晨，
申请(专利权)人：芜湖中燃城市燃气发展有限公司，
类型：发明
国别省市：