旋流除砂裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋流除砂裝置，包括油氣井進(jìn)出口裝置、除砂筒、集砂筒和壓差檢測裝置，油氣進(jìn)出口裝置包括油氣進(jìn)口和油氣出口；除砂筒的進(jìn)口端與油氣進(jìn)口的出口端連接，在油氣進(jìn)口與除砂筒進(jìn)口端之間由進(jìn)口管線和平板閥一連接，除砂筒的出口端與油氣出口的進(jìn)口端連接，在油氣出口與除砂筒出口端之間由出口管線和平板閥二連接；壓差檢測裝置設(shè)置在油氣進(jìn)口和油氣出口之間，壓差表的一端與油氣進(jìn)口連接，另一端與油氣出口連接；除砂筒的下端設(shè)有集砂筒；在集砂筒下端設(shè)置有排砂管線和沖洗管線。本發(fā)明可有效地將井內(nèi)流體中的固相顆粒物質(zhì)除去，減少或避免了下游地面設(shè)備的損壞，延長了測試設(shè)備的使用壽命，提高了作業(yè)安全性。
【專利說明】旋流除砂裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種用于試油地面測試過程中除去地層流體中的固體顆粒的容積式旋流除砂裝置，屬于油氣井地面測試除砂設(shè)備的制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]為了了解已完成鉆井工程的石油或者天然氣井的產(chǎn)量以及井下流體的情況，以便做出配產(chǎn)設(shè)計(jì)和投產(chǎn)準(zhǔn)備，都要在投產(chǎn)之前對(duì)井下的流體和井的情況進(jìn)行測試，特別是對(duì)具有高壓、高產(chǎn)的油氣井更需要進(jìn)行全面的了解測試；對(duì)高壓、高產(chǎn)油氣井的地面測試都是將地層流體從井口流出后直接進(jìn)入地面測試流程進(jìn)行節(jié)流降壓、保溫、求產(chǎn)的測試。存在的問題是:由于從井下出來的高壓高速油氣流中通常會(huì)伴有固相顆粒物質(zhì)，如在鉆井過程中隨著鉆井泥漿漏失在地層中的高密度鉆井液加重材料、地層出的砂、巖屑、射孔后的殘?jiān)毫焉暗龋@些固相顆粒物質(zhì)在進(jìn)入測試設(shè)備時(shí)會(huì)對(duì)所用的地面測試設(shè)備、管線、儀表等產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕和堵塞，因此對(duì)測試安全造成嚴(yán)重威脅，另外，超高壓高速流動(dòng)的油氣流中的固相顆粒物質(zhì)的危害，不僅僅是刺壞、堵塞地面設(shè)備、影響資料質(zhì)量，更重要的是由于設(shè)備的損壞和賭塞會(huì)導(dǎo)致頻繁地更換各種閥門、油嘴、彎頭等，因此會(huì)大量增加現(xiàn)場作業(yè)人員的心理壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度，尤其是存在著刺壞設(shè)備而發(fā)生安全事故的嚴(yán)重隱患，對(duì)作業(yè)安全極為不利。所以，需要增加除砂裝置來除去測試流體中的固相顆粒物質(zhì)，從而保護(hù)測試流程，保證測試順利進(jìn)行。
[0004]經(jīng)檢索，也未發(fā)現(xiàn)有同樣類型的旋流除砂裝置的專利文獻(xiàn)或期刊文獻(xiàn)的報(bào)導(dǎo)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種旋流除砂裝置，本發(fā)明可有效地將井內(nèi)流體中的固相顆粒物質(zhì)除去，減少或避免了下游地面設(shè)備的損壞，延長了測試設(shè)備的使用壽命，提高了作業(yè)安全性。
[0006]本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種旋流除砂裝置，包括油氣井進(jìn)出口裝置、除砂筒、集砂筒和壓差檢測裝置，其特征在于:
所述油氣進(jìn)出口裝置包括一個(gè)油氣進(jìn)口和一個(gè)油氣出口，油氣進(jìn)出口裝置用于從井口輸入油氣和將過濾以后的油氣排向節(jié)流降壓試油測試系統(tǒng)；
除砂筒的進(jìn)口端與油氣進(jìn)口的出口端連接，在油氣進(jìn)口與除砂筒進(jìn)口端之間由進(jìn)口管線和平板閥一連接，除砂筒的出口端與油氣出口的進(jìn)口端連接，在油氣出口與除砂筒出口端之間由出口管線和平板閥二連接；
所述壓差檢測裝置設(shè)置在油氣進(jìn)口和油氣出口之間，包括針閥一、針閥二和一個(gè)壓差表，壓差表的一端與油氣進(jìn)口連接，另一端與油氣出口連接； 除砂筒的下端設(shè)有集砂筒，用于收集分離出來的固相顆粒，除砂筒與集砂筒之間用雙閘閥連接；
為了排出集砂筒內(nèi)的固相顆粒，在集砂筒下端設(shè)置有排砂管線和沖洗管線，集砂筒上部還設(shè)有泄壓管線。
[0007]在油氣進(jìn)口和油氣出口之間還設(shè)置有一根旁通管線，由連接管線和平板閥三組成。
[0008]在集砂筒的底部設(shè)置有排砂閥一，排砂管線與排砂閥一連接，在靠近排砂管線的出口部還設(shè)置有排砂閥二。
[0009]在排砂閥一和排砂閥二之間連接有所述沖洗管線，沖洗管線上設(shè)置有沖水閥一。
[0010]在沖水閥一和集砂筒的中部下方連接有沖洗管線旁路，沖洗管線旁路上設(shè)置有沖水閥二。
[0011 ] 在集砂筒的上部連通所述泄壓管線，泄壓管線上設(shè)置有泄壓閥。
[0012]在泄壓管線和出口管線之間設(shè)有平衡管線，平衡管線上設(shè)置有針閥三。
[0013]所述除砂筒內(nèi)設(shè)有旋流管。
[0014]所述旋流除砂裝置中，除砂筒為140MPa除砂筒，集砂筒為140MPa集砂筒。
[0015]所述旋流除砂裝置設(shè)置在一個(gè)集合框架中。
[0016]使用時(shí)將油氣進(jìn)口接連在油氣井口上，從井下出來的高壓油氣流帶著雜質(zhì)通過連接管線沿切線方向進(jìn)入HOMPa除砂筒并產(chǎn)生組合螺線渦運(yùn)動(dòng)，不同密度物質(zhì)在重力作用下實(shí)現(xiàn)分離。固相顆粒先是沉積在HOMPa集砂筒里，后通過排砂管線排出，干凈的油氣通過管線和油氣出口流向下游節(jié)流降壓裝置和地面測試計(jì)量裝置。由于被測試的油氣流去除了雜質(zhì)，因此就不會(huì)對(duì)測試設(shè)備和測試管路造成傷害和堵塞，這樣就可以保證試油測試系統(tǒng)的安全運(yùn)行；在整個(gè)除砂和測試過程中，可以通過壓差表了解HOMPa除砂筒和140MPa集砂筒的壓力變化情況。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下:
1、本發(fā)明中，采用油氣井進(jìn)出口裝置、除砂筒、集砂筒和壓差檢測裝置以及管線形成的旋流除砂裝置，其較大的存砂容積和較高的除砂效率可有效地將井內(nèi)流體中的固相顆粒物質(zhì)除去并進(jìn)行計(jì)量，減少或避免了下游地面設(shè)備的損壞，延長測試設(shè)備使用壽命，提高作業(yè)安全性。解決了超高壓含硫油氣井地面測試計(jì)量過程中除砂的技術(shù)難題，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有較廣泛的推廣應(yīng)用前景。
[0018]2、本發(fā)明中，在油氣進(jìn)口和油氣出口端之間還設(shè)置有旁通管線，如果高壓流體含砂量低，比如加砂壓裂后放噴排液后期，不需要經(jīng)過除砂裝置排砂，只需關(guān)閉平板閥一，打開平板閥三即可。
[0019]3、本發(fā)明中，在集砂筒的底部設(shè)置有排砂閥一，排砂管線與排砂閥一連接，在靠近排砂管線的出口部還設(shè)置有排砂閥二，在排砂閥一和排砂閥二之間連接有所述沖洗管線，沖洗管線上設(shè)置有沖水閥一；這樣的結(jié)構(gòu)形式使為了更好地排出集砂筒內(nèi)的固相顆粒。
[0020]4、本發(fā)明中，在沖水閥一和集砂筒的中部下方連接有沖洗管線旁路，沖洗管線旁路上設(shè)置有沖水閥二，這樣特定的結(jié)構(gòu)形式，能夠使沖洗管線的效率大為提高，并能同時(shí)對(duì)集砂筒的下部和中部進(jìn)行集中清洗。
[0021 ] 5、本發(fā)明中，在集砂筒的上部連通所述泄壓管線，泄壓管線上設(shè)置有泄壓閥，這樣特定的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)集砂筒裝滿后關(guān)閉雙閘閥，打開泄壓閥泄壓，泄壓完畢后關(guān)閉泄壓閥，打開排砂閥一和排砂閥二進(jìn)行排砂。
[0022]6、本發(fā)明中，在泄壓管線和出口管線之間設(shè)有平衡管線，平衡管線上設(shè)置有針閥三，這樣特定的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)集砂筒排完后打開針閥三對(duì)集砂筒沖壓，避免打開雙閘閥時(shí)產(chǎn)生瞬間高壓差。
[0023]7、本發(fā)明中，旋流除砂裝置中，除砂筒為140MPa除砂筒，集砂筒為140MPa集砂筒，這樣的特定的選擇，使該旋流除砂裝置最高工作壓力為140MPa，最大氣處理量100X 104m3/d,最大水處理量1900BPD，最大油處理量400BH)，可用于高壓含硫油氣井試油、開發(fā)除砂。
[0024]8、本發(fā)明中，旋流除砂裝置設(shè)置在一個(gè)集合框架中，方便使用和運(yùn)輸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面將結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中標(biāo)記:
1、平板閥一，2、平板閥三，3、壓差表，4、沖洗管線，5、除砂筒，6、針閥三，7、平板閥二，8、油氣出口，9、油氣進(jìn)口，10、集砂筒，11、沖水閥二，12、排砂閥一，13、雙閘閥，14、沖水閥一，15、泄壓閥，16、排砂閥二，17、集合框架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
參照說明書附圖1，本發(fā)明的最佳實(shí)施方式為:其包括油氣進(jìn)出口裝置、140MPa除砂筒、140MPa集砂筒、壓差檢測裝置、排砂管和沖洗管路等，油氣進(jìn)出口裝置包括油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8，油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8用于從井口輸入油氣和將過濾以后的油氣排向下游節(jié)流降壓和地面測試計(jì)量系統(tǒng)，140MPa除砂筒5中設(shè)置有旋流管，140MPa除砂筒5的進(jìn)口端與油氣進(jìn)口 9的出口端連接，在油氣進(jìn)口 9與140MPa除砂筒5進(jìn)口端之間設(shè)置有進(jìn)口管線和平板閥一 l，140MPa除砂筒5的出口端連接油氣出口 8的進(jìn)口端，在油氣出口 8與140MPa除砂筒5出口端之間設(shè)置有出口管線和平板閥二 7連接；壓差檢測裝置設(shè)置在油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8之間，包括兩個(gè)針閥一、針閥二和壓差表3，壓差表3的一端設(shè)置在油氣進(jìn)口端，另一端設(shè)置在油氣出口的一端，在油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8之間還設(shè)置有一根旁通連接管線和平板閥三2 ;在140MPa除砂筒的下端設(shè)有140MPa集砂筒10用于收集分離出來的固相顆粒，140MPa除砂筒5與140MPa集砂筒10之間用雙閘閥13連接，為了排出140MPa集砂筒10內(nèi)的固相顆粒，在140MPa集砂筒10下端設(shè)置有排砂管線16和沖洗管線4，140MPa集砂筒10上部還設(shè)有泄壓管線15，泄壓管線15和出口管線8之間設(shè)有平衡管線6，當(dāng)140MPa集砂筒排完后打開針閥三6對(duì)140MPa集砂筒沖壓，避免打開雙債閥13時(shí)產(chǎn)生瞬間高壓差。為了使用和運(yùn)輸?shù)姆奖?，本裝置是設(shè)置在一個(gè)撬裝框架中的。使用時(shí)將油氣進(jìn)口 9接連在油氣井口上，從井下出來的高壓油氣流帶著雜質(zhì)通過連接管線沿切線方向進(jìn)入140MPa除砂筒5并產(chǎn)生組合螺線渦運(yùn)動(dòng)，不同密度物質(zhì)在重力作用下實(shí)現(xiàn)分離。固相顆粒先是沉積在140MPa集砂筒10里，后通過排砂管線排出，干凈的油氣通過出口管線和油氣出口 8流向下游節(jié)流降壓裝置和地面測試計(jì)量裝置。當(dāng)集砂裝置10裝滿后關(guān)閉雙閘閥13，打開泄壓閥15泄壓，泄壓完畢后關(guān)閉泄壓閥15，打開排砂閥一 12和排砂閥二 16進(jìn)行排砂，打開沖水閥一 14和沖水閥二 11清洗集砂筒10，清洗完畢后關(guān)閉沖水閥一 14和沖水閥二 11、排砂閥二 16，打開雙閘閥13繼續(xù)除砂。如果高壓流體含砂量低，比如加砂壓裂后放噴排液后期，不需要經(jīng)過除砂裝置排砂，只需關(guān)閉平板閥一 1，打開平板閥三2即可。
[0028]實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一較佳實(shí)施方式是，除砂筒不采用140MPa的，集砂筒也不采用140MPa的。
[0029]實(shí)施例3
作為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式，其包括油氣井進(jìn)出口裝置、除砂筒5、集砂筒10和壓差檢測裝置，油氣進(jìn)出口裝置包括一個(gè)油氣進(jìn)口 9和一個(gè)油氣出口 8，油氣進(jìn)出口裝置用于從井口輸入油氣和將過濾以后的油氣排向節(jié)流降壓試油測試系統(tǒng)；除砂筒5的進(jìn)口端與油氣進(jìn)口 9的出口端連接，在油氣進(jìn)口 9與除砂筒5進(jìn)口端之間由進(jìn)口管線和平板閥一 I連接，除砂筒5的出口端與油氣出口 8的進(jìn)口端連接，在油氣出口 8與除砂筒5出口端之間由出口管線和平板閥二 7連接；壓差檢測裝置設(shè)置在油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8之間，包括針閥一、針閥二和一個(gè)壓差表3，壓差表3的一端與油氣進(jìn)口 9連接，另一端與油氣出口 8連接；除砂筒5的下端設(shè)有集砂筒10，用于收集分離出來的固相顆粒，除砂筒5與集砂筒10之間用雙閘閥13連接；為了排出集砂筒10內(nèi)的固相顆粒，在集砂筒10下端設(shè)置有排砂管線和沖洗管線4，集砂筒10上部還設(shè)有泄壓管線。在油氣進(jìn)口 9和油氣出口 8之間還設(shè)置有一根旁通管線，由連接管線和平板閥三2組成。
【權(quán)利要求】
1.一種旋流除砂裝置，包括油氣井進(jìn)出口裝置、除砂筒(5)、集砂筒(10)和壓差檢測裝置，其特征在于:所述油氣進(jìn)出口裝置包括一個(gè)油氣進(jìn)口(9)和一個(gè)油氣出口(8);除砂筒(5)的進(jìn)口端與油氣進(jìn)口(9)的出口端連接，在油氣進(jìn)口(9)與除砂筒(5)進(jìn)口端之間由進(jìn)口管線和平板閥一(I)連接，除砂筒(5)的出口端與油氣出口(8)的進(jìn)口端連接，在油氣出口(8)與除砂筒(5)出口端之間由出口管線和平板閥二(7)連接；所述壓差檢測裝置設(shè)置在油氣進(jìn)口(9)和油氣出口(8)之間，包括針閥一、針閥二和一個(gè)壓差表(3)，壓差表(3)的一端與油氣進(jìn)口(9)連接，另一端與油氣出口(8)連接；除砂筒(5)的下端設(shè)有集砂筒(10)，除砂筒(5)與集砂筒(10)之間用雙閘閥(13)連接；在集砂筒(10)下端設(shè)置有排砂管線和沖洗管線(4)，集砂筒(10)上部還設(shè)有泄壓管線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在油氣進(jìn)口(9)和油氣出口(8)之間還設(shè)置有一根旁通管線，由連接管線和平板閥三⑵組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在集砂筒(10)的底部設(shè)置有排砂閥一(12)，排砂管線與排砂閥一(12)連接,在靠近排砂管線的出口部還設(shè)置有排砂閥二(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在排砂閥一(12)和排砂閥二(16)之間連接有所述沖洗管線(4)，沖洗管線(4)上設(shè)置有沖水閥一(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在沖水閥一(14)和集砂筒(10)的中部下方連接有沖洗管線旁路，沖洗管線旁路上設(shè)置有沖水閥二(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在集砂筒(10)的上部連通所述泄壓管線，泄壓管線上設(shè)置有泄壓閥(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋流除砂裝置，其特征在于:在泄壓管線和出口管線之間設(shè)有平衡管線，平衡管線上設(shè)置有針閥三(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流除砂裝置，其特征在于:所述除砂筒(5)內(nèi)設(shè)有旋流管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流除砂裝置，其特征在于:所述旋流除砂裝置設(shè)置在一個(gè)集合框架(17)中。
【文檔編號(hào)】E21B43/34GK103628870SQ201310629990
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】賀秋云, 劉剛, 潘登, 蔡天舒, 胡長翠, 曾嶸, 龐東曉, 曾小軍, 劉飛, 韓雄 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司