【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工处理设备，具体涉及一种页岩气中压流程自动除砂排砂的装置、撬装以及系统。
技术介绍
1、页岩气、致密气等非常规天然气开采过程中，由于采用水力压裂工艺，导致在地面集输过程中天然气会携带大量的水和砂。高压气体流动时带动高速砂粒运动对天然气集输设备和管道有较大的冲蚀作用。除砂器是去除流体中砂粒的关键设备，通过使用除砂器，将管道内高压流体混合的砂粒分离出来，并排出管道系统外，以保证下游设施的正常运行。
2、目前国内页岩气田应用的除砂器主要通过过滤器(外进内出或内进外出)过滤，或者旋风分离将砂粒分离后储存进集砂罐，再定期排出。在实际生产运行中，过滤式分离由于高压气体流量大，当滤芯被砂粒逐渐堵塞后造成除砂器差压很高，需要频繁打开除砂器，进行取滤芯清洗作业。旋风式分离适应范围有限，页岩气井相对稳产期与递减期的压力及产量差异大，旋风分离无法兼顾适应，并且旋风分离器要实现气、液、砂多相混合流体中气液与砂的分离，分离效果不佳。
3、由于页岩气井生产初期，砂水量均较大。现有仪表无法对砂量进行监测，现运行的页岩气除砂器均依靠现场操作工经验进行定期排砂，这与无人值守平台井站的设计理念冲突。若现场操作人员经验不足或排砂不及时，导致除砂器除砂效率降低或除砂功能失效。砂粒带入下游设备及管道，致使下游设备(分离器等)、管件(弯头、大小头等)、阀门(调节阀等)及管线受砂粒冲蚀穿孔而引发生产事故。
4、综上所述，除砂器作为页岩气田开采地面工程中的重要设备，现亟需一套可靠的、有效的、且能实现无人化值守的自动除砂设备，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种页岩气中压流程自动除砂排砂的装置、撬装以及系统，以解决现有页岩气田应用的除砂器分离效果不佳，无法实现自动除砂排砂的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，包括筒体，所述筒体上部设有排气口，所述筒体中部设有进气口，所述筒体下部设有排砂液口；所述筒体中部内沿所述筒体中心线设有多根旋流管；
4、所述筒体下部设置有液位计口和液位开关口，连通所述排砂液口的排砂管道上连接有气动调节阀，且所述气动调节阀与设在所述液位开关口上的液位计通信连接且形成联锁控制。
5、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述筒体下部靠近所述旋流管底部设有第一液位计口，所述筒体下部远离所述旋流管底部设有第二液位计口，所述液位开关口位于所述第一液位计口和所述第二液位计口之间。
6、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述筒体从上向下包括：上部腔室、中部腔室和下部腔室；所述筒体的排气口开设在所述筒体的上部腔室侧壁处；所述筒体的进气口开设在所述筒体的中部腔室侧壁处；所述筒体的排砂液口开设在所述筒体的下部腔室侧壁处。
7、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述旋流管分别通过上支撑板和下支撑板安装在所述筒体中部腔室内，且所述旋流管的端口分别连通所述筒体的上部腔室和所述筒体的下部腔室。
8、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，多根所述旋流管呈圆周均匀分布在所述筒体内。
9、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述排砂液口的排砂管道上还连接有气动球阀。
10、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述筒体的顶部设有快开盲板。
11、进一步地，在所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置中，所述筒体的底部安装有封头。
12、本专利技术还提供一种页岩气中压流程自动除砂排砂的撬装，包括：撬座以及安装在所述撬座上的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置。
13、本专利技术还提供一种页岩气中压流程自动除砂排砂的系统，包括：上述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置；
14、所述装置的进气口通过进气管道连通原料气，所述装置的排砂液口通过排砂管道连通去污水池；所述装置的排气口通过出气管道用于下一工段；在进气管道上连通有放空管道；所述系统监测所述装置中筒体的下部腔体中的液位、所述装置的运行压力和所述装置的前后压差对并自动控制所述装置中阀门联锁开度。
15、本专利技术具有以下有益效果：
16、1、本专利技术提供的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置采用多旋流管进行除砂排砂分离，实现阀门自动联锁控制开度，实现自动控制排砂，降低劳动强度，处理规模适用性强，适应工况范围广，满足页岩气产量及压力波动大的除砂深度要求。该装置可全程密闭排砂液，安全，且结构简单、可靠、效率高、使用寿命长、，减少设备维护工作量，节约综合成本。
17、2、本专利技术实施例的系统采用页岩气中压流程自动除砂排砂的装置可通过数字化、信息化、网络化、实现数据共享，管理中心同时对除砂器的砂水液位、运行压力、前后差压、视频监控、和阀门联锁开度设备实现实时数据采集、自动联锁在线排砂或远程控制，通过企业内部网或国际互联网，管理人员可以方便的实现远程监控，并根据一定的权限进行不同的查询和操作。实现自动在线排砂，更可靠，降低劳动强度，达到无人值守的要求。
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1.一种页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，包括筒体(10)，所述筒体(10)上部设有排气口(11)，所述筒体(10)中部设有进气口(12)，所述筒体(10)下部设有排砂液口(13)；所述筒体(10)中部内沿所述筒体(10)中心线设有多根旋流管(21)；
2.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)下部靠近所述旋流管(21)底部设有第一液位计口(32)，所述筒体(10)下部远离所述旋流管(21)底部设有第二液位计口(33)，所述液位开关口(31)位于所述第一液位计口(32)和所述第二液位计口(33)之间。
3.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)从上向下包括：上部腔室、中部腔室和下部腔室；所述筒体(10)的排气口(11)开设在所述筒体(10)的上部腔室侧壁处；所述筒体(10)的进气口(12)开设在所述筒体(10)的中部腔室侧壁处；所述筒体(10)的排砂液口(13)开设在所述筒体(10)的下部腔室侧壁处。
4.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除
5.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，多根所述旋流管(21)呈圆周均匀分布在所述筒体(10)内。
6.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述排砂液口(13)的排砂管道上还连接有气动球阀(42)。
7.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)的顶部设有快开盲板(14)。
8.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)的底部安装有封头(15)。
9.一种页岩气中压流程自动除砂排砂的撬装，其特征在于，包括：撬座(50)以及安装在所述撬座(50)上的如权利要求1-8任一项所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置。
10.一种页岩气中压流程自动除砂排砂的系统，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置；
...【技术特征摘要】
1.一种页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，包括筒体(10)，所述筒体(10)上部设有排气口(11)，所述筒体(10)中部设有进气口(12)，所述筒体(10)下部设有排砂液口(13)；所述筒体(10)中部内沿所述筒体(10)中心线设有多根旋流管(21)；
2.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)下部靠近所述旋流管(21)底部设有第一液位计口(32)，所述筒体(10)下部远离所述旋流管(21)底部设有第二液位计口(33)，所述液位开关口(31)位于所述第一液位计口(32)和所述第二液位计口(33)之间。
3.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述筒体(10)从上向下包括：上部腔室、中部腔室和下部腔室；所述筒体(10)的排气口(11)开设在所述筒体(10)的上部腔室侧壁处；所述筒体(10)的进气口(12)开设在所述筒体(10)的中部腔室侧壁处；所述筒体(10)的排砂液口(13)开设在所述筒体(10)的下部腔室侧壁处。
4.根据权利要求1所述的页岩气中压流程自动除砂排砂的装置，其特征在于，所述旋流管...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊朝强，黄诗嵬，张龙，慕青，赵均，李龙娇，何同均，谭婷，刘达树，李科，黄成海，李波，
申请(专利权)人：四川科宏石油天然气工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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