沉砂罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及沉砂罐，屬于分離氣井中所產(chǎn)物質(zhì)處理裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國的油氣田開發(fā)試采期間，噴發(fā)初期壓力在lOMPa左右時(shí)采用高壓除砂罐對(duì)含有大量砂子的高壓天然氣進(jìn)行處理，可以防止輸入外輸管線和后續(xù)工藝裝置發(fā)生嚴(yán)重砂蝕，減少設(shè)備損壞和人員傷亡。但是，井口天然氣壓力急速降低，壓力低于管網(wǎng)壓力時(shí)，天然氣不能正常進(jìn)入管網(wǎng)，以及噴發(fā)物攜帶大量壓裂砂和壓裂液時(shí)，不滿足高壓除砂器的條件，因此高壓除砂器無法正常運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)尚缺少一種可以低壓敞口放噴以及處理大量壓裂砂、壓裂液的設(shè)備用于油氣田試井作業(yè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有高壓除砂罐存在的上述缺陷，提出了一種沉砂罐，其針對(duì)壓力低于lOMPa的天然氣，實(shí)現(xiàn)了大量壓裂砂和壓裂液的處理。
[0004]本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種沉砂罐，包括桶狀的環(huán)形罐體和罐體底部的鞍座，罐體的一端設(shè)有進(jìn)氣/液口和儀表口，罐體的另一端設(shè)有排污口，罐體的頂部設(shè)有人孔、出氣口和安全閥口，罐體底部設(shè)有放凝口，出氣口與高壓除砂器和放空裝備相連，沉砂罐還包括柱狀排沙管，排沙管與罐體相連接，排沙管一端設(shè)有快開封頭，另一端設(shè)有排液口 ；罐體上還設(shè)有上擋板、下?lián)醢搴瓦B接管，上擋板和下?lián)醢鍨榕c罐體螺栓連接的可更換的實(shí)心板，上擋板位于靠近進(jìn)氣/液口的罐體頂部，下?lián)醢逦挥诳拷拍诘墓摅w底部；連接管位于進(jìn)氣口與下?lián)醢逯g的罐體底部；連接管與排沙管相連接；
[0005]上擋板與下?lián)醢褰诲e(cuò)設(shè)置，上擋板的高度與下?lián)醢宓母叨刃∮诠摅w直徑；進(jìn)氣/液口包括進(jìn)氣口和進(jìn)液口，進(jìn)氣口和進(jìn)液口可以根據(jù)情況自由選擇；排沙管不與鞍座相焊接；罐體還包括平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板和液位計(jì)，罐體的側(cè)壁設(shè)有至少一塊平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板和至少一個(gè)液位計(jì)，液位計(jì)位于下?lián)醢搴团盼劭谥g的放凝口上方；罐體的頂部設(shè)有兩個(gè)安全閥口 ；罐體的底部設(shè)有三根連接管。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0007](1)該沉砂罐通過上下?lián)醢澹瑢?shí)現(xiàn)了壓裂砂和壓裂液的快速分離；
[0008](2)該沉砂罐通過連接管和排沙管，排沙管設(shè)有快開封頭，可以快速的對(duì)壓裂砂進(jìn)行排出處理；
[0009](3)該沉砂罐通過放凝口和排污口，可以快速的對(duì)壓裂液進(jìn)行排出處理。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1的左視圖。
[0012]圖中:1進(jìn)氣/液口 ；2儀表口 ；3平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板；4人孔；5上擋板；6出氣口 ；7安全閥口 ；8下?lián)醢澹?液位計(jì)；10排污口； 11放凝口 ； 12鞍座；13連接管；14排沙管；15快開封頭；16排液口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]本實(shí)用新型所述的一種沉砂罐，包括桶狀的環(huán)形罐體和罐體底部的鞍座12，罐體的一端設(shè)有進(jìn)氣/液口 1和儀表口 2，罐體的另一端設(shè)有排污口 10，罐體的頂部設(shè)有人孔4、出氣口 6和安全閥口 7，罐體底部設(shè)有放凝口 11，出氣口 6與高壓除砂器和放空裝備相連，沉砂罐還包括柱狀排沙管14，排沙管14與罐體相連接，排沙管14 一端設(shè)有便于快速除砂的快開封頭15，另一端設(shè)有排液口 16 ;罐體上還設(shè)有上擋板5、下?lián)醢?和連接管13，上擋板5和下?lián)醢?為與罐體焊接的實(shí)心板，上擋板5位于靠近進(jìn)氣/液口 1的罐體頂部，下?lián)醢?位于靠近放凝口 11的罐體底部；連接管13位于進(jìn)氣/液口 1與下?lián)醢?之間的罐體底部；連接管13與排沙管14相連接；上擋板5與下?lián)醢?交錯(cuò)設(shè)置，上擋板5的高度與下?lián)醢?的高度小于罐體直徑；進(jìn)氣/液口 1包括進(jìn)氣口和進(jìn)液口，進(jìn)氣口和進(jìn)液口可以根據(jù)情況自由選擇；排沙管14不與鞍座12相焊接；罐體還包括平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板3和液位計(jì)9，罐體的側(cè)壁設(shè)有至少一塊平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板3和至少一個(gè)液位計(jì)9，液位計(jì)9位于下?lián)醢?和排污口 10之間的放凝口 11上方；罐體的頂部設(shè)有兩個(gè)安全閥口 7 ;罐體的底部設(shè)有三根連接管13。
[0015]如圖1和圖2所示，所述沉砂罐固定在鞍座12上，沉砂罐包括桶狀的環(huán)形罐體，罐體為一個(gè)封閉的內(nèi)腔。所述罐體的頂部設(shè)有人孔4、出氣口 6和安全閥口 7，罐體的底部設(shè)有連接管13和排污口 10。一端罐體上設(shè)有進(jìn)氣/液口 1和儀表口 2。沉砂罐通過儀表口 2與儀表連接，通過儀表隨時(shí)監(jiān)測沉砂罐封閉內(nèi)腔中的數(shù)值。所述罐體上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)氣/液口 1，本實(shí)施例中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣/液口 1，其中一個(gè)為進(jìn)氣口，另一個(gè)為進(jìn)液口 ；另一端罐體上設(shè)置有出氣口 6，沉砂罐停機(jī)后，通過出氣口 6使沉砂罐內(nèi)的壓力逐漸降低，當(dāng)降低至大氣壓后，打開沉砂罐通過人孔4進(jìn)行除砂。所述安全閥口 7與安全閥連接，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障或者井口壓力突然增大導(dǎo)致沉砂罐內(nèi)壓力過大，安全閥自動(dòng)啟動(dòng)，將沉砂罐內(nèi)的壓力瀉出，起到保護(hù)沉砂罐的作用。連接管13與排沙管14相連通，為比重較大的砂粒等固體物質(zhì)提供排泄管路。上擋板5和下?lián)醢?的作用不同，上擋板5的作用是將進(jìn)氣/液口1攜帶的壓裂砂、壓裂液和天然氣進(jìn)行初步分離，首先將比重大的壓裂砂等固體物質(zhì)進(jìn)行過濾，通過排沙管14進(jìn)行排出；天然氣比重小，懸浮在罐體頂部，當(dāng)上擋板5不足以抵擋時(shí)，漫過上擋板5底部通過出氣口 6進(jìn)行排出。下?lián)醢?的作用是將尚未排出罐體的多余的壓裂液等混合物進(jìn)一步阻擋，當(dāng)壓裂砂、壓裂液堆積超過下?lián)醢?的高度時(shí)，位于壓裂砂上面的比重較輕的壓裂液等液體漫過下?lián)醢?進(jìn)入排污口 10和放凝口 11所在的區(qū)域；排污口 10將比重大的壓裂液等液體進(jìn)行排出，而其他比重較大的液體通過放凝口 11進(jìn)行排出。
[0016]為了保證沉砂罐的安全工作，所述沉砂罐上還可以設(shè)有存砂檢測報(bào)警裝置和存液檢測報(bào)警裝置，當(dāng)沉砂罐內(nèi)的存砂量和存液量達(dá)到一定量值后，沉砂罐可以自動(dòng)停止工作。
[0017]該沉砂罐的工作過程如下所述:壓力低于lOMPa并攜帶大量壓裂砂和壓裂液的天然氣通過進(jìn)氣/液口 1進(jìn)入沉砂罐的封閉內(nèi)腔后，在沉砂罐罐體的上擋板5和下?lián)醢?作用下，天然氣的流速大大降低，此時(shí)天然氣內(nèi)的氣相、液相和固相逐漸分離，氣體上升并通過出氣口 6流出，液體和固體沉積在沉砂罐的內(nèi)壁，其中固體通過連接管13和排沙管14進(jìn)行轉(zhuǎn)移排泄，其中的液體通過排污口 10和放凝口 11進(jìn)行排出。工作過程中，通過儀表口 2處設(shè)有的儀表對(duì)沉砂罐內(nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)沉砂罐內(nèi)的壓力超過一定值后，安全閥口 7處設(shè)有的安全閥自動(dòng)啟動(dòng)并進(jìn)行泄壓。沉砂罐停止工作后，首先通過出氣口 6將沉砂罐內(nèi)的天然氣瀉出，當(dāng)沉砂罐內(nèi)的壓力達(dá)到大氣壓值后，打開人孔4，將沉砂罐內(nèi)的沉積物進(jìn)行清理。此時(shí)使用沉砂罐除去大量壓裂砂和壓裂液，再進(jìn)入高壓臥式除砂器精密除砂；井口壓力低于管網(wǎng)壓力時(shí)，出氣口 6設(shè)有自動(dòng)切換裝置，可以進(jìn)入放空設(shè)備，自動(dòng)點(diǎn)火放空，不會(huì)使管網(wǎng)壓力倒流，也避免了井口憋壓；并且高壓除砂設(shè)備排出的污水，進(jìn)入此設(shè)備，然后污水統(tǒng)一處理。
[0018]通過一級(jí)沉砂罐，可以排除從進(jìn)氣/液口 1噴入的天然氣中95%的壓裂砂和壓裂液。
[0019]本實(shí)用新型所述的沉砂罐在實(shí)際除砂過程中，可以采用兩個(gè)沉砂罐并聯(lián)連接的方式，即采用一運(yùn)一備的方式，當(dāng)其中一個(gè)一級(jí)沉砂罐進(jìn)行除砂的同時(shí)，另一沉砂罐清砂；當(dāng)該沉砂罐內(nèi)部積砂過多時(shí)，該沉砂罐停運(yùn)排砂，同時(shí)啟動(dòng)另一臺(tái)一級(jí)沉砂罐。
[0020]當(dāng)然，上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例范圍。本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沉砂罐，包括桶狀的環(huán)形罐體和罐體底部的鞍座(12)，罐體的一端設(shè)有進(jìn)氣/液口(1)和儀表口(2)，罐體的另一端設(shè)有排污口(10)，罐體的頂部設(shè)有人孔(4)、出氣口(6)和安全閥口(7)，罐體底部設(shè)有放凝口(11)，其特征在于:還包括柱狀排沙管(14)，排沙管(14)與罐體相連接，排沙管(14) 一端設(shè)有快開封頭(15)，另一端設(shè)有排液口(16);罐體上還設(shè)有上擋板(5)、下?lián)醢?8)和連接管(13)，上擋板(5)和下?lián)醢?8)為與罐體螺栓連接的可更換的實(shí)心板，上擋板(5)位于靠近進(jìn)氣/液口(1)的罐體頂部，下?lián)醢?8)位于靠近放凝口(11)的罐體底部；連接管(13)位于進(jìn)氣/液口(1)與下?lián)醢?8)之間的罐體底部；連接管(13)與排沙管(14)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:上擋板(5)與下?lián)醢?8)交錯(cuò)設(shè)置，上擋板(5)的高度與下?lián)醢?8)的高度均小于罐體直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:進(jìn)氣/液口(1)包括進(jìn)氣口和進(jìn)液口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:排沙管(14)不與鞍座(12)相焊接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:罐體還包括平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板(3)和液位計(jì)(9)，罐體的側(cè)壁設(shè)有多塊平臺(tái)補(bǔ)強(qiáng)板(3)和至少一個(gè)液位計(jì)(9)，液位計(jì)(9)位于下?lián)醢?8)和排污口(10)之間的放凝口(11)上方。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:罐體的頂部設(shè)有兩個(gè)安全閥口(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉砂罐，其特征在于:罐體的底部設(shè)有三根連接管(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種沉砂罐，屬于分離氣井中所產(chǎn)物質(zhì)處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要解決井口天然氣壓力低于10MPa且攜帶大量壓裂砂和壓裂液時(shí)，高壓除砂器無法正常運(yùn)行的問題。本實(shí)用新型包括桶狀的環(huán)形罐體、罐體底部的鞍座和排沙管，罐體的一端設(shè)有進(jìn)氣/液口和儀表口，罐體的另一端設(shè)有排污口，罐體的頂部設(shè)有人孔、出氣口、安全閥口，罐體底部設(shè)有放凝口排污口和連接管，出氣口與高壓除砂器和放空裝備相連，連接管位于進(jìn)氣口與下?lián)醢逯g的罐體底部；連接管與排沙管相連接；罐體內(nèi)部還設(shè)有上下?lián)醢?，上下?lián)醢逵糜诳焖賹?shí)現(xiàn)天然氣的固相、液相和氣相的分離；排沙管設(shè)有快開封頭和排液口，用于快速處理壓裂砂。本實(shí)用新型主要用于油氣田試井作業(yè)場合。
【IPC分類】E21B43/34
【公開號(hào)】CN205012984
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520673175
【發(fā)明人】宋貴生
【申請(qǐng)人】青島匯森能源設(shè)備股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日