一種單井除砂裝置及其排砂工藝制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種單井除砂裝置及其排砂工藝，通過提供一種新的氣液砂三相分離裝置，能有效對頁巖氣排采過程中的砂進行收集，且維護方便，而通過該裝置的排砂工藝，進行閥門的切換，就可以切換不同主路和支路的啟閉，來實現氣液的精準分離，且無需停工就可以進行排砂除砂。采用本發明專利技術有效提高了頁巖氣的排采效率，且減少了排砂所耗費的精力，帶來了重大的經濟效益。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術涉及頁巖氣開采叢式井站的生產裝置，具體而言，是一種叢式井除砂裝置及其排砂工藝。

技術介紹

頁巖氣是指賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附或者游離狀態存在的一種非常重要的非常規天然氣資源，不同于常規氣田，它存在著開采初期壓力高產量大、后期產量低壓力遞減快的特點，同時在進行頁巖氣的采排時會產生大量的泥沙，通過分離器，雖然將排采出的頁巖氣進行了氣液砂三相分離，將需要的液和氣進行收集，但是在長期的采排過程中，比如會有大量的砂累積在三相分離器中，當泥沙過多后，還可能有砂混在液體中，造成管路堵塞，造成經濟損失，而且在排砂過程中若混入了頁巖氣還會造成安全隱患。而人工進行清砂又需要進行停機檢修，不但浪費大量人力物力，還要停產停工，造成大量損失。

技術實現思路

本專利技術旨在提供一種除砂裝置及其排砂工藝，通過提供一種充分利用井站生產裝置的工藝流程，無需停車，且操作使用方便，簡化油氣技術流程，提高油氣田的經濟效益。
為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
一種單井除砂裝置，其特征在于：包括立式氣液砂三相分離器、放空分離器；所述三相分離器設有輸氣出口、排液出口和排砂出口和多個入口，排砂出口通過排砂通路連接到放空分離器入口；輸氣出口連接有輸氣主路，還并接有導通到放空分離器入口的輸氣支路；放空分離器入口設置有除砂濾芯。
進一步地，所述排液出口設置有導通到下游處理站的排液主路，且在排液主路上設置有與輸氣主路連通的混合管路，并在混合管路上設置有混輸閥，排液主路上設置單輸閥。
進一步地，所述放空分離器，放空分離器分別設有氣體出口和液體出口，液體出口連接有導通到排液主路的排液支路，氣體出口通過放空管線導通到放空火炬，且在放空管線上設置有放空閥。
進一步地，所述輸氣主路導通到下游處理站，輸氣主路上設置有可切斷輸氣主路的輸氣閥。
進一步地，所述排砂通路上設置有可切斷排砂通路的排砂閥，輸氣支路上設置有可切斷輸氣支路的輸氣支路閥。
進一步地，所述三相分離器的入口包括三相分離器上部設置的原料來氣入口和下部設置的松砂氣入口。
本專利技術還提供了一種采用該除砂裝置的排砂工藝，通過閥門的切換，切換不同主路和支路的啟閉，來實現氣液砂的精準分離，無需停工進行排砂除砂。
為實現上述目的，具體的技術方案如下：
一種采用權利要求1-6任意一項所述的單井除砂裝置的排砂工藝，其特征在于，包括以下步驟：
A1、將原料氣導入三相分離器，進行氣液砂三相分離；
A2、進行氣液砂三相分離后，分離出的砂沉降在三相分離器底部，分離出的氣和液向下游處理站輸送；
A3、將A2步驟中沉降的砂混合液體，混合后通過排砂通路向放空分離器輸送，經過放空分離器入口處的除砂濾芯，砂大量存儲在濾芯內，液體和氣體通過濾芯進入放空分離器內部，氣體通過放空分離器的氣體出口外排，過濾后的液體通過放空分離器的液體出口與排液主路匯合。
進一步地，當A1步驟中的原料氣分離后產生的氣體過多，三相分離器內壓力升高時，或者進行檢修時，開啟輸氣支路閥，將氣輸送至放空分離器，并通過放空管線導通到放空火炬進行燃燒，降低三相分離器內氣壓，到正常閥值后切斷輸氣支路閥。
進一步地，當A3步驟中的砂在除砂濾芯中大量積存，取出濾芯進行清砂。
進一步地，當A3步驟中過濾后的液體與排液主路匯合后，若氣和液需分別輸送到下游處理站，開啟排液主路上的單輸閥，切斷混合管路上的混輸閥，混合管路切斷，氣液分別通過輸氣管路和排液主路輸送；當氣液需要混合輸送時，切斷排液主路上的單輸閥，開啟混輸閥，混合管路開啟，氣液在混合后通過輸氣主路輸送至下游處理站。
本專利技術的有益效果在于：本專利技術可實現生產氣分離、放空氣分離，氣液混輸、氣液分輸，可實時沉砂排砂并儲存于濾筒中、無需停車即可取出濾筒排砂，有效利用了丼站生產設備，操作使用方便，簡化了油氣技術流程，降低了工程建設投資，縮短了建設周期，提高了油氣田的經濟效益。
附圖說明
圖1是本專利技術提供的單井除砂裝置示意圖。
圖2是本專利技術的排砂工藝流程框圖。
圖中標記：1為三相分離器、2為原料來氣入口、3為輸氣支路閥、4為輸氣支路、5為輸氣主路、6為濾芯、7為放空分離器、8為氣體出口、9為放空閥、10為混合管路、11為混輸閥、12為松砂氣入口、13為排砂出口、14為排砂閥、15為排砂通路、16為排液出口、17為排液主路、18為排液支路、19為單輸閥。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施例對本專利技術做進一步說明。
如圖1所示，一種單井除砂裝置，包括立式氣液砂三相分離器、放空分離器；三相分離器連接有多個入口和多個出口，所述述三相分離器的入口包括三相分離器上部設置的原料來氣入口和下部設置的松砂氣入口。三相分離器的出口包括輸氣出口、排液出口和排砂出口。
排砂出口通過排砂通路連接到放空分離器入口，排砂通路上設置有可切斷排砂通路的排砂閥，輸氣支路上設置有可切斷輸氣支路的輸氣支路閥。
排液出口設置有導通到下游處理站的排液主路，且在排液主路上設置有與輸氣主路連通的混合管路，并在混合管路上設置有混輸閥，排液主路上設置單輸閥。
輸氣出口連接有輸氣主路，還連接有與輸氣主路并行的輸氣支路，輸氣支路連通到放空分離器入口；輸氣主路導通到下游處理站的，輸氣主路上設置有可切斷輸氣主路的輸氣閥。
放空分離器入口設置有除砂濾芯，放空分離器分別設有氣體出口和液體出口。所述放空分離器的液體出口連接有導通到排液主路的排液支路，放空分離器的氣體出口通過放空管線導通到放空火炬，且在放空管線上設置有放空閥。
本專利技術還提供了一種采用此除砂裝置的排砂工藝，通過閥門的切換，切換不同主路和支路的啟閉，來實現氣液砂的精準分離，無需停工進行排砂除砂。
為實現上述目的，具體的技術方案如下：
一種采用此單井除砂裝置的排砂工藝，其特征在于，包括以下步驟：
A1、接通原料氣入口，將原料氣導入三相分離器，進行氣液砂三相分離；
A2、在正常工作時，A1步驟中分離的氣和液分別通過輸氣主路和排液主路向下游處理站輸送，而分離出來的砂先沉降在三相分離器底部；
A3、當正常工作一段時間后，A2步驟中沉降的砂較多時，從松砂氣入口通入松砂氮氣，避免砂大量堆積堵塞通道。被氮氣沖疏松的砂，混合液體和一定的氣體通過排砂通路輸送到放空分離器，當經過放空分離器入口的除砂濾芯，砂被過濾，而液體和氣體通過濾芯進入放空分離器內，氣體通過放空分離器的氣體出口外排，并通道放空火炬進行燃燒，而過濾后的液體通過放空分離器的液體出口與排液主路匯合。
當A1步驟中的原料氣分離后產生的氣體過多，三相分離器內壓力升高時，或者進行檢修時，開啟輸氣支路閥，將氣輸送至放空分離器，并通過放空管線導通到放空火炬進行燃燒，降低三相分離器內氣壓，到正常閥值后切斷輸氣支路閥。
當A3步驟中的砂在除砂濾芯中大量積存，切斷放空閥后取出濾芯進行清砂。在進行清砂排砂時，無需進行停工，只需取出濾芯將積存的砂進行清理，而輸氣主路和排液主路正常工作。
當A3步驟中過濾后的液體與排液主路匯合后，若氣和液需分別輸送到下游處理站，開啟排液主路上的單輸閥，切斷混合管路上的混輸閥，混合管路切斷，氣液分別通過輸氣管路和排液主路輸送；當氣液需要混合輸送，切斷排液主路上的單輸閥，開啟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單井除砂裝置，其特征在于：包括立式氣液砂三相分離器、放空分離器；所述三相分離器設有輸氣出口、排液出口和排砂出口和多個入口，排砂出口通過排砂通路連接到放空分離器入口；輸氣出口連接有輸氣主路，還并接有導通到放空分離器入口的輸氣支路；放空分離器入口設置有除砂濾芯。

【技術特征摘要】
1.一種單井除砂裝置，其特征在于：包括立式氣液砂三相分離器、放空分離器；所述三相分離器設有輸氣出口、排液出口和排砂出口和多個入口，排砂出口通過排砂通路連接到放空分離器入口；輸氣出口連接有輸氣主路，還并接有導通到放空分離器入口的輸氣支路；放空分離器入口設置有除砂濾芯。
2.根據權利要求1所述的單井除砂裝置，其特征在于：所述排液出口設置有導通到下游處理站的排液主路，且在排液主路上設置有與輸氣主路連通的混合管路，并在混合管路上設置有混輸閥，排液主路上設置單輸閥。
3.根據權利要求1所述的單井除砂裝置，其特征在于：所述放空分離器，放空分離器分別設有氣體出口和液體出口，液體出口連接有導通到排液主路的排液支路，氣體出口通過放空管線導通到放空火炬，且在放空管線上設置有放空閥。
4.根據權利要求1所述的單井除砂裝置，其特征在于：所述輸氣主路導通到下游處理站，輸氣主路上設置有可切斷輸氣主路的輸氣閥。
5.根據權利要求1所述的單井除砂裝置，其特征在于：所述排砂通路上設置有可切斷排砂通路的排砂閥，輸氣支路上設置有可切斷輸氣支路的輸氣支路閥。
6.根據權利要求1所述的單井除砂裝置，其特征在于：所述述三相分離器的入口包括三相分離器上部設置的原料來氣入口和下部設置的松砂氣入口。
7.一種采用權利要求1-6任意一項所述的單井除砂裝置的排砂工藝，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳高陽，唐超，楊繼鴻，徐紅果，曾其科，楊昌平，李良君，魯勇，唐馨，李汀，陳婧，黃澤惠，李明君，唐秋茹，龍東，賀鵬，
申請(專利權)人：四川科宏石油天然氣工程有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51