本發(fā)明涉及油氣田勘探、開(kāi)發(fā)領(lǐng)域地面測(cè)試、試采作業(yè)、排砂采氣作業(yè)、壓后返排作業(yè)中對(duì)下游設(shè)備的保護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
：油氣田勘探、開(kāi)發(fā)領(lǐng)域廣泛使用各類(lèi)型除砂器進(jìn)行除砂作業(yè)以便更好的保護(hù)下游設(shè)備，以更高的施工質(zhì)量完成生產(chǎn)任務(wù)。目前廣泛應(yīng)用的旋流除砂器在地面測(cè)試及壓后返排作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)因油氣井所出泥砂的粒徑過(guò)小而導(dǎo)致除泥效果不好，使施工質(zhì)量得不到有效的保障。近年來(lái)長(zhǎng)慶油田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、工藝不斷進(jìn)步，氣井生產(chǎn)條件不斷改變，氣井放噴排液吐泥砂現(xiàn)象也越來(lái)越普遍，自噴井在排液測(cè)試初期也會(huì)有大量的泥砂吐出；針對(duì)放噴排液及測(cè)試階段，業(yè)內(nèi)之前一直在用旋流除砂器濾除大直徑的固相顆粒，但是對(duì)粒徑更加微小的泥砂（15-74微米）的處理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全滿足高效濾除返排液中泥砂的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有對(duì)粒徑更加微小的泥砂（15-74微米）的處理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全滿足高效濾除返排液中泥砂的要求的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種井口除泥裝置，本裝置能有效的濾除泥砂等固體顆粒，除泥效率高達(dá)90%以上，很大程度上避免泥砂對(duì)地面下游設(shè)備的損壞。本發(fā)明突破了常規(guī)除砂器除砂原理及結(jié)構(gòu)，通過(guò)一變四的旋流除泥器組合形式實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)分離，并通過(guò)兩級(jí)旋流器不同的旋流錐度、處理量及配套進(jìn)出口管匯，有效的提高每一級(jí)的除泥效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種井口除泥裝置，包括一級(jí)旋流裝置和四個(gè)二級(jí)旋流裝置，所述四個(gè)二級(jí)旋流裝置均勻分布在一級(jí)旋流裝置四周，所述的一級(jí)旋流裝置頂部通過(guò)分流管匯與四個(gè)二級(jí)旋流裝置連通；所述一級(jí)旋流裝置與四個(gè)二級(jí)旋流裝置下端均連接到排泥管線；所述四個(gè)二級(jí)旋流裝置頂部出口通過(guò)匯總管線連通。所述一級(jí)旋流裝置包括一級(jí)旋流器和一級(jí)儲(chǔ)泥罐，所述一級(jí)旋流器與一級(jí)儲(chǔ)泥罐通過(guò)隔離平板閥連接，所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐上設(shè)有泄壓閥，所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐下端設(shè)有排泥旋塞閥。所述二級(jí)旋流裝置包括二級(jí)旋流器和二級(jí)儲(chǔ)泥罐，所述二級(jí)旋流器與二級(jí)儲(chǔ)泥罐之間通過(guò)隔離平板閥連接，所述二級(jí)儲(chǔ)泥罐上設(shè)有泄壓閥，所述二級(jí)儲(chǔ)泥罐下端設(shè)置有排泥旋塞閥。所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐上設(shè)置有液位計(jì)。所述液位計(jì)通過(guò)直行活節(jié)與一級(jí)儲(chǔ)泥罐連接。所述液位計(jì)為玻璃板液位計(jì)，工作壓力35MPa。所述一級(jí)旋流器額定工作壓力：35MPa，旋流器直徑：?190mm，額定工作壓力下處理量：1652L/S，進(jìn)液口直徑：?50mm，出液口直徑：?65mm，排泥口直徑：?52mm，旋流器錐角：16°，分離粒度：45~74um，一級(jí)儲(chǔ)泥罐容積：≥15L。所述二級(jí)旋流器額定工作壓力：35MPa，分離粒度：15~50um，旋流器直徑：?125mm，額定工作壓力下處理量：594.7L/S，進(jìn)液口直徑：?30mm，出液口直徑：?50mm，排泥口直徑：?35mm，旋流器錐角：12°，二級(jí)儲(chǔ)泥罐容積：≥15L。本發(fā)明采用的技術(shù)效果是：本裝置實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)分離，并通過(guò)提升每一級(jí)的除泥效果，使下游設(shè)備得到了有效的保護(hù)；在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，裝置的下游設(shè)備未發(fā)生刺漏損壞等現(xiàn)象，減少了因下游設(shè)備沖蝕損壞而導(dǎo)致的損工事件，極大的提高了施工質(zhì)量。以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1為本裝置的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖2為本裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。圖3為本裝置的一級(jí)旋流裝置結(jié)構(gòu)圖。圖4為本裝置的二級(jí)旋流裝置結(jié)構(gòu)圖。圖5為本裝置的液位計(jì)安裝位置示意圖。圖中，附圖標(biāo)記為：Ⅰ、一級(jí)旋流裝置；Ⅱ、二級(jí)旋流裝置；1、入口管線；2、一級(jí)旋流器；3、一級(jí)儲(chǔ)泥罐；4、液位計(jì)；5、分流管匯；6、二級(jí)旋流器；7、二級(jí)儲(chǔ)泥罐；8、匯總管線；9、出口管線；10、排泥旋塞閥；11、排泥管線；12、隔離平板閥；13、泄壓閥；14、直行活節(jié)。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：為了克服現(xiàn)有對(duì)粒徑更加微小的泥砂（15-74微米）的處理效果并不理想，原先的除砂器已不能完全滿足高效濾除返排液中泥砂的要求的問(wèn)題，本發(fā)明提供如圖1和圖2所示的一種井口除泥裝置，本裝置能有效的濾除泥砂等固體顆粒，除泥效率高達(dá)90%以上，很大程度上避免泥砂對(duì)地面下游設(shè)備的損壞。本發(fā)明突破了常規(guī)除砂器除砂原理及結(jié)構(gòu)，通過(guò)一變四的旋流除泥器組合形式實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)分離，并通過(guò)兩級(jí)旋流器不同的旋流錐度、處理量及配套進(jìn)出口管匯，有效的提高每一級(jí)的除泥效果。一種井口除泥裝置，包括一級(jí)旋流裝置Ⅰ和四個(gè)二級(jí)旋流裝置Ⅱ，所述四個(gè)二級(jí)旋流裝置Ⅱ均勻分布在一級(jí)旋流裝置Ⅰ四周，所述的一級(jí)旋流裝置Ⅰ頂部通過(guò)分流管匯5與四個(gè)二級(jí)旋流裝置Ⅱ連通；所述一級(jí)旋流裝置Ⅰ與四個(gè)二級(jí)旋流裝置Ⅱ下端均連接到排泥管線11；所述四個(gè)二級(jí)旋流裝置Ⅱ頂部出口通過(guò)匯總管線8連通。該井口除泥裝置在宜**井排液測(cè)試施工中進(jìn)行了全程除泥作業(yè)，宜**井的井口產(chǎn)量為8×104m3/d,入井液量為360m3，入井砂量為41.5m3。排液期間，返出約中等顆粒固相約5m3；井口除泥裝置在之后的放噴測(cè)試期間工作時(shí)間約74小時(shí)，通過(guò)該裝置旋流濾除流體中細(xì)顆粒及超細(xì)顆粒約100L，且放噴口在此期間未發(fā)新的固相噴出，施工結(jié)束后對(duì)除泥裝置的旋流器、儲(chǔ)泥罐、隔離閥、旋塞及管匯等進(jìn)行了檢查，檢查未發(fā)現(xiàn)本體及配件內(nèi)部沖蝕損壞、密封不嚴(yán)等問(wèn)題，整個(gè)裝置完好，下游分離器針閥也未出現(xiàn)損壞，達(dá)到了保護(hù)下游設(shè)備的目的。實(shí)施例2：基于上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中如圖3所示，所述一級(jí)旋流裝置Ⅰ包括一級(jí)旋流器2和一級(jí)儲(chǔ)泥罐3，所述一級(jí)旋流器2與一級(jí)儲(chǔ)泥罐3通過(guò)隔離平板閥12連接，所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐3上設(shè)有泄壓閥13，所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐3下端設(shè)有排泥旋塞閥10。一級(jí)旋流裝置Ⅰ依靠離心力和重力分離泥等固體顆粒。所述一級(jí)旋流器2額定工作壓力：35MPa，旋流器直徑：?190mm，額定工作壓力下處理量：1652L/S，進(jìn)液口直徑：?50mm，出液口直徑：?65mm，排泥口直徑：?52mm，旋流器錐角：16°，分離粒度：45~74um，一級(jí)儲(chǔ)泥罐3容積：≥15L。如圖4所示，所述二級(jí)旋流裝置Ⅱ包括二級(jí)旋流器6和二級(jí)儲(chǔ)泥罐7，所述二級(jí)旋流器6與二級(jí)儲(chǔ)泥罐7之間通過(guò)隔離平板閥12連接，所述二級(jí)儲(chǔ)泥罐7上設(shè)有泄壓閥13，所述二級(jí)儲(chǔ)泥罐7下端設(shè)置有排泥旋塞閥10。所述二級(jí)旋流器6額定工作壓力：35MPa，分離粒度：15~50um，旋流器直徑：?125mm，額定工作壓力下處理量：594.7L/S，進(jìn)液口直徑：?30mm，出液口直徑：?50mm，排泥口直徑：?35mm，旋流器錐角：12°，二級(jí)儲(chǔ)泥罐7容積：≥15L。二級(jí)旋流器6分布在一級(jí)旋流器2的四周，共計(jì)4個(gè)，額定工作壓力下處理量可達(dá)2378L/s。本發(fā)明提供的一種井口除泥裝置，在本裝置作業(yè)中，流體經(jīng)整個(gè)裝置入口管線1先進(jìn)入一級(jí)旋流器2，進(jìn)行一級(jí)旋流，一級(jí)旋流后，固相經(jīng)旋流沉降到一級(jí)旋流器2下部的儲(chǔ)泥罐3內(nèi)，同時(shí)，氣相從一級(jí)旋流器2頂部經(jīng)分流管匯5分別進(jìn)入四個(gè)二級(jí)旋流器6，進(jìn)行二級(jí)旋流，二級(jí)旋流后，固相經(jīng)旋流沉降到二級(jí)旋流器6下部的儲(chǔ)泥罐7內(nèi)，氣相從四個(gè)二級(jí)旋流器6頂部流出并通過(guò)頂部匯總管線8匯總至出口管線9，再?gòu)某隹诠芫€9進(jìn)入下游設(shè)備中，同時(shí)，一級(jí)旋流器2下部的儲(chǔ)泥罐3和四個(gè)二級(jí)旋流器6下部的儲(chǔ)泥罐7均通過(guò)排泥旋塞閥10連接至排泥管線11，通過(guò)一個(gè)排泥旋塞閥10的開(kāi)啟和其余四個(gè)排泥旋塞閥10的關(guān)閉，獨(dú)立控制一級(jí)旋流器2下部的儲(chǔ)泥罐3和四個(gè)二級(jí)旋流器6下部的儲(chǔ)泥罐7內(nèi)固相的排出。本發(fā)明的排泥方式：切斷隔離平板閥12，打開(kāi)泄壓閥13，將一級(jí)儲(chǔ)泥罐3或二級(jí)儲(chǔ)泥罐7內(nèi)部壓力泄放至5MPa以?xún)?nèi)，再打開(kāi)排泥旋塞閥10，實(shí)現(xiàn)排泥。本發(fā)明的除泥原理：通過(guò)一級(jí)除泥器2的處理，45~74um的固體顆粒落入一級(jí)儲(chǔ)泥罐3中，并通過(guò)液位計(jì)4觀察液位，以判斷排泥時(shí)間；分離過(guò)的流體經(jīng)一級(jí)旋流器2出口分流管匯5進(jìn)入二級(jí)除泥器6中，經(jīng)過(guò)處理15~50um的固體顆粒落入二級(jí)儲(chǔ)泥罐7中，最終經(jīng)過(guò)兩級(jí)處理的流體通過(guò)裝置出口管線9進(jìn)入下游設(shè)備中。本裝置便于氣井壓后排液測(cè)試、系統(tǒng)地面測(cè)試、試采作業(yè)、排砂采氣等作業(yè)過(guò)程中的細(xì)顆粒及超細(xì)顆粒過(guò)濾。實(shí)施例3：基于上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中如圖5所示，所述一級(jí)儲(chǔ)泥罐3上設(shè)置有液位計(jì)4。所述液位計(jì)4通過(guò)直行活節(jié)14與一級(jí)儲(chǔ)泥罐3連接。所述液位計(jì)4為玻璃板液位計(jì)，工作壓力35MPa。本裝置中采用的液位計(jì)4來(lái)計(jì)量一級(jí)儲(chǔ)泥罐3中的液位，能及時(shí)有效的排除一級(jí)儲(chǔ)泥罐3中的污泥。原有除砂器和本發(fā)明的除泥裝置的工藝對(duì)比表序號(hào)現(xiàn)有的工藝本發(fā)明的工藝1一個(gè)旋流筒配一個(gè)儲(chǔ)砂罐一個(gè)主旋流筒，四個(gè)副旋流筒，每個(gè)旋流筒配一個(gè)儲(chǔ)泥罐21只平板閥配1個(gè)排砂旋塞5只平板閥（卡麥隆FL結(jié)構(gòu)、帶硬質(zhì)合金涂層的閥板）配5個(gè)旋塞3管匯內(nèi)表面普通設(shè)計(jì)重要部位內(nèi)表面均采用噴焊硬質(zhì)合金4濾除固相粒徑大于100um濾除固相粒徑為15-74um5額定工作壓力下處理量不大于2000L/S額定工作壓力下處理量大于4000L/S6排砂周期通過(guò)觀察壓力判定排砂周期通過(guò)觀察壓力結(jié)合高壓液位計(jì)顯示判定當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3