一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及天然氣井進(jìn)行采氣作業(yè)的附屬配套設(shè)備，具體涉及一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，包括橫置的筒體，筒體的兩端安裝有蓋狀封堵頭，左側(cè)的封堵頭連接有進(jìn)氣口接管，右側(cè)的封堵頭連接有出氣口連接管和排砂連接管，筒體內(nèi)部設(shè)置有中心板，右側(cè)的封堵頭中設(shè)置有連接板口，中心板和連接板口將筒體分為上下兩個(gè)腔室。因此該結(jié)構(gòu)體積小，處理量大，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管裝置。該裝置安裝在井口放噴管線(xiàn)上，利用管線(xiàn)內(nèi)自身的氣體壓力作為動(dòng)力使天然氣在沉砂管中產(chǎn)生擴(kuò)散流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天然氣攜帶的砂粒等雜質(zhì)通過(guò)折流板在重力作用下的快速分離，實(shí)現(xiàn)天然氣的初步凈化，減少砂粒對(duì)設(shè)備的磨損危害。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣井進(jìn)行采氣作業(yè)的附屬配套設(shè)備，具體涉及一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的天然氣消費(fèi)主要集中在化工、城市燃?xì)狻⒐I(yè)燃料與發(fā)電四大領(lǐng)域，在天然氣供不應(yīng)求的情況下，國(guó)家政策以滿(mǎn)足城市燃?xì)鉃橹?。由于天然氣清潔?duì)城市環(huán)境保護(hù)和空氣質(zhì)量的改善具有極大的積極作用，再加上我國(guó)城市化進(jìn)程的發(fā)展，城市燃?xì)獬蔀槲覈?guó)天然氣利用的主導(dǎo)。
[0003]隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源需求消費(fèi)與環(huán)境可承載能力的矛盾日益突出，大規(guī)模發(fā)展天然氣能源無(wú)疑是中國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展最為現(xiàn)實(shí)的選擇。
[0004]對(duì)于一些典型的低滲、低壓、低豐度的三低氣田，需對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂、酸化等技術(shù)改造后才可以進(jìn)行天然氣開(kāi)采。在壓裂(酸化)改造、修井等井下作業(yè)后期需要進(jìn)行放噴、排液、點(diǎn)火，這是最后一道也是最重要的環(huán)節(jié)，如不能及時(shí)排除井內(nèi)的壓裂液或壓井液，就可能造成儲(chǔ)層污染，會(huì)嚴(yán)重影響天然氣井產(chǎn)量。
[0005]在放噴的過(guò)程中，氣流會(huì)攜帶一定量的砂粒、巖肩等固體雜質(zhì)，如果不去除這些砂粒將勢(shì)必會(huì)造成采氣設(shè)備的額外磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯p壞采氣、用氣設(shè)備，去除天然氣中的砂粒等雜質(zhì)是保證安全生產(chǎn)的必要條件之一。
[0006]目前，天然氣凈化除砂設(shè)備方面國(guó)內(nèi)外研宄的不多，比如:
[0007]1、專(zhuān)利CN102716604A公布了一種油田井口用高效旋流式除砂器，包括筒體、卸砂裝置、排砂分離筒和導(dǎo)流桿；在筒體內(nèi)固定安裝有排砂分離筒，在排砂分離筒內(nèi)安裝有導(dǎo)流桿，在導(dǎo)流桿上固定有螺旋葉片，在螺旋葉片與排砂分離筒之間形成送液通道，排砂空腔采用以連通孔為中心兩側(cè)呈外窄內(nèi)寬的錐形空腔，同時(shí)排砂長(zhǎng)孔呈右旋狀圓周分布且其軸線(xiàn)方向與筒體內(nèi)部相切因此有效使雜質(zhì)集中在連通孔處，使排砂效果更好，能夠防止在排砂空腔出現(xiàn)雜質(zhì)殘留；排砂長(zhǎng)孔采用長(zhǎng)軸的形式，增加了排沙量，提高了工作效率。
[0008]2、專(zhuān)利CN203796240U公布了一種除砂器，包括上接頭、與上接頭連接并且在一側(cè)設(shè)置有多個(gè)第一孔位的外管、設(shè)置在外管內(nèi)部并與外管連接的內(nèi)管，內(nèi)管上設(shè)置有多個(gè)第二孔位，其中，內(nèi)管的第一端的第一側(cè)設(shè)置為弧面，與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)設(shè)置為與弧面相交的直面，這種方案，解決了普通除砂器除砂效果差的問(wèn)題，通過(guò)弧面的離心作用，將原油中的砂子和液體分離，并使砂子沉積到底端的尾管處，防止抽油泵的卡砂，提高了抽油泵的使用效率。
[0009]3、專(zhuān)利CN203835346U公布了一種井下除砂器，包括上接頭、外管、芯管和下接頭，上接頭與下接頭通過(guò)外管連接在一起，芯管連接在上接頭上，芯管外部與外管內(nèi)部之間設(shè)置正向旋轉(zhuǎn)片和反向旋轉(zhuǎn)片，通過(guò)正反向離心作用，讓砂及泥的油液吸入，減小砂與泥對(duì)抽油泵的影響，這種除砂器，對(duì)于油田采油井中的出砂、泥漿的井，效果特別好，增加了油泵的使用壽命。
[0010]從上面的幾個(gè)現(xiàn)有的技術(shù)明顯可以看出，現(xiàn)有設(shè)備大多體積較大，凈化分離周期長(zhǎng)、速度慢，對(duì)天然氣生產(chǎn)的發(fā)展造成了一定的影響，因而開(kāi)發(fā)一種快捷、高效、可靠的井口天然氣凈化除砂裝置對(duì)促進(jìn)天然氣的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的除砂設(shè)備大多體積較大，凈化分離周期長(zhǎng)、速度慢的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種快捷、高效、可靠的井口天然氣凈化除砂裝置。
[0012]為此，本實(shí)用新型提供了一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，包括橫置的筒體，筒體的兩端安裝有蓋狀封堵頭，左側(cè)的封堵頭連接有進(jìn)氣口接管，右側(cè)的封堵頭連接有出氣口連接管和排砂連接管，筒體內(nèi)部設(shè)置有中心板，右側(cè)的封堵頭中設(shè)置有連接板口，中心板和連接板口將筒體分為上下兩個(gè)腔室；
[0013]筒體里上部的腔室內(nèi)安裝有內(nèi)腔體，內(nèi)腔體和中心板組成橫向管狀的內(nèi)腔室，該內(nèi)腔室里設(shè)置有折流板和擋砂牙，中心板上分布有沉砂口，所述出氣口連接管連接在筒體上部的腔室末端；
[0014]筒體里下部的腔室前端安裝有沉砂腔封堵板，將筒體下部腔室與筒體左側(cè)的封堵頭隔離開(kāi)，所述的排砂連接管連接在筒體下部腔室末端。
[0015]所述的擋砂牙呈地刺狀固定分布在中心板上，所述的折流板均勻布置于內(nèi)腔體頂端。
[0016]所述的折流板和擋砂牙在水平方向上間隔布置，且折流板和擋砂牙均斜向分布。
[0017]所述的沉砂口緊挨擋砂牙一側(cè)設(shè)置，且沉砂口位于擋砂牙斜向偏移的一側(cè)。
[0018]所述的筒體左側(cè)的封堵頭的上部設(shè)置有注醇口。
[0019]所述的筒體上設(shè)置有測(cè)試其內(nèi)部壓力的壓力表。
[0020]所述的筒體上設(shè)置有安全閥。
[0021 ] 所述的進(jìn)氣口接管的進(jìn)口處、出氣口連接管的出口處和排砂連接管的出口處分別安裝有進(jìn)氣口法蘭、出氣口法蘭和排砂口法蘭。
[0022]所述的進(jìn)氣口法蘭、出氣口法蘭和排砂口法蘭均為API6B法蘭，工作壓力為10000PSL.
[0023]所述的排砂口法蘭處安裝有自動(dòng)排砂閥。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果:
[0025]本實(shí)用新型的提供的這種除砂管包括橫置的筒體，筒體的兩端安裝有蓋狀封堵頭，左側(cè)的封堵頭連接有進(jìn)氣口接管，右側(cè)的封堵頭連接有出氣口連接管和排砂連接管，筒體內(nèi)部設(shè)置有中心板，右側(cè)的封堵頭中設(shè)置有連接板口，中心板和連接板口將筒體分為上下兩個(gè)腔室。因此該結(jié)構(gòu)體積小，處理量大，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管裝置。該裝置安裝在井口放噴管線(xiàn)上，利用管線(xiàn)內(nèi)自身的氣體壓力作為動(dòng)力使天然氣在沉砂管中產(chǎn)生擴(kuò)散流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天然氣攜帶的砂粒等雜質(zhì)通過(guò)折流板在重力作用下的快速分離，實(shí)現(xiàn)天然氣的初步凈化，減少砂粒對(duì)設(shè)備的磨損危害。
[0026]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、進(jìn)氣口法蘭；2、進(jìn)氣口接管；3、注醇口 ；4、封堵頭；5、筒體；6、內(nèi)腔體；7、壓力表；8、安全閥；9、連接板口 ；10、出氣口連接管；11、出氣口法蘭；12、排砂口法蘭；13、排砂連接管；14、折流板；15、擋砂牙；16、中心板；17、沉砂口 ；18、沉砂腔封堵板。

【具體實(shí)施方式】
[0029]鑒于現(xiàn)有的出砂器設(shè)備，大多體積較大，凈化分離周期長(zhǎng)、速度慢，對(duì)天然氣生產(chǎn)的發(fā)展造成了一定的影響，因而開(kāi)發(fā)一種快捷、高效、可靠的井口天然氣凈化除砂裝置對(duì)促進(jìn)天然氣的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的作用。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]本實(shí)施例提供了一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，如圖1所示，包括橫置的筒體5，筒體5的兩端安裝有蓋狀封堵頭4，左側(cè)的封堵頭4連接有進(jìn)氣口接管2，右側(cè)的封堵頭4連接有出氣口連接管10和排砂連接管13，筒體5內(nèi)部設(shè)置有中心板16，右側(cè)的封堵頭4中設(shè)置有連接板口 9，中心板16和連接板口 9將筒體5分為上下兩個(gè)腔室；
[0032]筒體5里上部的腔室內(nèi)安裝有內(nèi)腔體6，內(nèi)腔體6和中心板16組成橫向管狀的內(nèi)腔室，該內(nèi)腔室里設(shè)置有折流板14和擋砂牙15，中心板16上分布有沉砂口 17，所述出氣口連接管10連接在筒體5上部的腔室末端；
[0033]筒體5里下部的腔室前端安裝有沉砂腔封堵板18，將筒體5下部腔室與筒體5左側(cè)的封堵頭4隔離開(kāi)，所述的排砂連接管13連接在筒體5下部腔室末端。
[0034]天然氣從進(jìn)氣口接管2進(jìn)入裝置，先在筒體5左側(cè)的封堵頭4處進(jìn)行壓力擴(kuò)散初分離，再依次交錯(cuò)進(jìn)入筒體5內(nèi)部的內(nèi)腔室，由于內(nèi)腔室內(nèi)部設(shè)置的折流板14和擋砂牙15，通過(guò)折流板14和擋砂牙15產(chǎn)生紊流，依靠重力作用，將天然氣中的砂粒等雜質(zhì)分離。
[0035]分離后的清潔天然氣由連接在筒體5上部的腔室末端的出氣口連接管10流出；分離過(guò)程中分離出的沙粒，首先由中心板16上的沉沙口 17進(jìn)入到筒體5下部的腔室里，在沉積后，定時(shí)由連接在筒體5下部腔室末端的排砂連接管13排出。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]作為優(yōu)化的方案，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將擋砂牙15呈地刺狀固定分布在中心板16上，所述的折流板14均勻布置于內(nèi)腔體6頂端。折流板14和擋砂牙15在水平方向上間隔布置，且折流板14和擋砂牙15均斜向分布。
[0038]上述折流板14和擋砂牙15的設(shè)置，使得天然氣中的雜質(zhì)更加容易分離，天然氣在流經(jīng)筒體5內(nèi)部的內(nèi)腔室時(shí)，自然會(huì)碰到折流板14和擋砂牙15，此時(shí)的折流板14和擋砂牙15相互交錯(cuò)，間隔排布，使得天然氣需要一次次地接觸到它們，繼而產(chǎn)生紊流，相較于天然氣，雜質(zhì)的重量要比較重，所以在碰撞的過(guò)程中，天然氣不會(huì)受到影響，只會(huì)隨著紊流一步步流向右端，而雜志類(lèi)由于其自重，碰撞后會(huì)慢慢沉積下來(lái)，繼而從中心板16上的沉沙口 17中進(jìn)入到筒體5下部腔室。
[0039]更優(yōu)化的，沉砂口 17緊挨擋砂牙15 —側(cè)設(shè)置，且沉砂口 17位于擋砂牙15斜向偏移的一側(cè)，這樣的位置關(guān)系，使得沉砂口 17與擋砂牙15的配合工作更加完善，偏移的擋砂牙15將雜志當(dāng)下，隨自重落下時(shí)，直接從沉砂口 17中進(jìn)入到筒體5下部腔室。
[0040]實(shí)施例3:
[0041]設(shè)備在使用的過(guò)程中，可能會(huì)用在冰凍的天氣環(huán)境中，所以接口處可能會(huì)產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象，為了避免在較冷的環(huán)境中出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，本實(shí)施例基于實(shí)施例2，在筒體5左側(cè)的封堵頭4的上部設(shè)置有注醇口 3，這樣往設(shè)備中注入一定的醇類(lèi)物質(zhì)，由于其特性，便不會(huì)產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象。
[0042]傳輸氣體類(lèi)的裝置，很重要的便是要隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部的氣體壓力，否則壓力過(guò)高會(huì)產(chǎn)生撐爆的危險(xiǎn)，為此，本實(shí)施例在筒體5上設(shè)置有測(cè)試其內(nèi)部壓力的壓力表7。
[0043]實(shí)施例4:
[0044]如果內(nèi)部壓力過(guò)高，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)，此時(shí)便需要對(duì)內(nèi)部進(jìn)行泄壓，本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，在筒體5上設(shè)置有安全閥8，設(shè)定一定的壓力極限，比如安全閥設(shè)定工作壓力30MPa (對(duì)應(yīng)的可將筒體設(shè)計(jì)壓力為35MPa)，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部的氣體壓力過(guò)高，高于設(shè)定壓力30MPa后，安全閥8自動(dòng)打開(kāi)，進(jìn)行泄壓，保證設(shè)備的安全性。
[0045]該井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管適用于經(jīng)過(guò)壓裂改造或地層松散易出砂的天然氣井在線(xiàn)除砂使用。進(jìn)氣口接管2的進(jìn)口處、出氣口連接管10的出口處和排砂連接管13的出口處分別安裝有進(jìn)氣口法蘭1、出氣口法蘭11和排砂口法蘭12。進(jìn)氣口法蘭1、出氣口法蘭11和排砂口法蘭12均為API6B 29/16〃法蘭，工作壓力為10000PSL.
[0046]這種通用法蘭的設(shè)置，使得本實(shí)用新型的這種除砂管能夠方便地和其他各種管線(xiàn)進(jìn)行搭接，增強(qiáng)了其通用性。
[0047]實(shí)施例5:
[0048]為了使得雜質(zhì)砂料能夠方便的排出，本實(shí)施例在排砂口法蘭12處安裝自動(dòng)排砂閥，現(xiàn)有的技術(shù)中，已經(jīng)有很多自動(dòng)泄水排砂閥，可以將這些閥門(mén)裝在排砂口法蘭12處，作為一種更加優(yōu)化的方案，在本實(shí)用新型中，只作為一種優(yōu)化方案，因此具體的自動(dòng)排砂閥的結(jié)構(gòu)在此不做特別說(shuō)明，直接使用即可。
[0049]另外，本實(shí)用新型提供的這種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，將含砂天然氣由進(jìn)氣口接管2進(jìn)入裝置后，經(jīng)過(guò)折流板14和擋砂牙15，在慣性力作用下大直徑砂粒被分離出來(lái)沉降，同時(shí)可能會(huì)有部分液體也會(huì)沉降，這樣，砂粒會(huì)和沉降的液體混合，由于密度的不同，液體還會(huì)起到固定砂粒作用，避免了細(xì)小砂粒反復(fù)重復(fù)起降，直至將天然氣中的中小直徑砂粒等雜質(zhì)分離出來(lái)。
[0050]綜上所述，本實(shí)用新型的這種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，通過(guò)折流板14和擋砂牙15的阻擋形成不斷碰撞的紊流，使得氣體和雜質(zhì)進(jìn)行分離，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，占地面積小，不需用電，操作簡(jiǎn)單。在冬季或天然氣溫度低的情況下為防止冰堵可以通過(guò)注醇口用注醇泵注醇。在出砂口法蘭處安裝自動(dòng)排砂閥可完成自動(dòng)排砂。投資小，效果好，實(shí)為天然氣井在線(xiàn)快速除砂的利器。
[0051]以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，包括橫置的筒體(5 )，筒體(5 )的兩端安裝有蓋狀封堵頭(4)，左側(cè)的封堵頭(4)連接有進(jìn)氣口接管(2 )，右側(cè)的封堵頭(4)連接有出氣口連接管(10)和排砂連接管(13)，其特征在于:筒體(5)內(nèi)部設(shè)置有中心板(16)，右側(cè)的封堵頭(4)中設(shè)置有連接板口(9)，中心板(16)和連接板口(9)將筒體(5)分為上下兩個(gè)腔室； 筒體(5)里上部的腔室內(nèi)安裝有內(nèi)腔體(6)，內(nèi)腔體(6)和中心板(16)組成橫向管狀的內(nèi)腔室，該內(nèi)腔室里設(shè)置有折流板(14)和擋砂牙(15)，中心板(16)上分布有沉砂口(17)，所述出氣口連接管(10)連接在筒體(5)上部的腔室末端； 筒體(5)里下部的腔室前端安裝有沉砂腔封堵板(18)，將筒體(5)下部腔室與筒體(5)左側(cè)的封堵頭(4)隔離開(kāi)，所述的排砂連接管(13)連接在筒體(5)下部腔室末端。
2.如權(quán)利要求1所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的擋砂牙(15)呈地刺狀固定分布在中心板(16)上，所述的折流板(14)均勻布置于內(nèi)腔體(6)頂端。
3.如權(quán)利要求1或2所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的折流板(14)和擋砂牙(15)在水平方向上間隔布置，且折流板(14)和擋砂牙(15)均斜向分布。
4.如權(quán)利要求3所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的沉砂口(17)緊挨擋砂牙(15) 一側(cè)設(shè)置，且沉砂口( 17)位于擋砂牙(15)斜向偏移的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的筒體(5)左側(cè)的封堵頭(4)的上部設(shè)置有注醇口(3)。
6.如權(quán)利要求1所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的筒體(5)上設(shè)置有測(cè)試其內(nèi)部壓力的壓力表(7)。
7.如權(quán)利要求1所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的筒體(5)上設(shè)置有安全閥(8)。
8.如權(quán)利要求1所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的進(jìn)氣口接管(2)的進(jìn)口處、出氣口連接管(10)的出口處和排砂連接管(13)的出口處分別安裝有進(jìn)氣口法蘭(1 )、出氣口法蘭(11)和排砂口法蘭(12)。
9.如權(quán)利要求8所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的進(jìn)氣口法蘭(1 )、出氣口法蘭(11)和排砂口法蘭(12)均為API6B法蘭，工作壓力為10000PSI。
10.如權(quán)利要求8或9所述的井口天然氣管線(xiàn)快速除砂管，其特征在于:所述的排砂口法蘭(12 )處安裝有自動(dòng)排砂閥。
【文檔編號(hào)】E21B43/34GK204253003SQ201420672919
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】趙衛(wèi)軍, 馬玉騰, 李慶峰, 彭雪花, 牛宏霞 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司