一種井口旋流除泥裝置的制作方法

本實用新型涉及油氣田勘探、開發領域地面測試、試采作業、排砂采氣作業、壓后返排作業中對下游設備的保護技術。
背景技術：
：油氣田勘探、開發領域廣泛使用各類型除砂器進行除砂作業以便更好的保護下游設備，以更高的施工質量完成生產任務。目前廣泛應用的旋流除砂器在地面測試及壓后返排作業中，發現因油氣井所出泥砂的粒徑過小而導致除泥效果不好，使施工質量得不到有效的保障。近年來長慶油田勘探開發技術、工藝不斷進步，氣井生產條件不斷改變，氣井放噴排液吐泥砂現象也越來越普遍，自噴井在排液測試初期也會有大量的泥砂吐出；針對放噴排液及測試階段，業內之前一直在用旋流除砂器濾除大直徑的固相顆粒，但是對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。技術實現要素：為了克服現有對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題，本實用新型提供一種井口旋流除泥裝置，本裝置能有效的濾除泥砂等固體顆粒，除泥效率高達90%以上，很大程度上避免泥砂對地面下游設備的損壞。本實用新型突破了常規除砂器除砂原理及結構，通過一變四的旋流除泥器組合形式實現了兩級分離，并通過兩級旋流器不同的旋流錐度、處理量及配套進出口管匯，有效的提高每一級的除泥效果。本實用新型的技術方案是：一種井口除泥裝置，包括一級旋流裝置和四個二級旋流裝置，所述四個二級旋流裝置均勻分布在一級旋流裝置四周，所述的一級旋流裝置頂部通過分流管匯與四個二級旋流裝置連通；所述一級旋流裝置與四個二級旋流裝置下端均連接到排泥管線；所述四個二級旋流裝置頂部出口通過匯總管線連通。所述一級旋流裝置包括一級旋流器和一級儲泥罐，所述一級旋流器與一級儲泥罐通過隔離平板閥連接，所述一級儲泥罐上設有泄壓閥，所述一級儲泥罐下端設有排泥旋塞閥。所述二級旋流裝置包括二級旋流器和二級儲泥罐，所述二級旋流器與二級儲泥罐之間通過隔離平板閥連接，所述二級儲泥罐上設有泄壓閥，所述二級儲泥罐下端設置有排泥旋塞閥。所述一級儲泥罐上設置有液位計。所述液位計通過直行活節與一級儲泥罐連接。所述一級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，一級儲泥罐容積：≥15L。所述二級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°，二級儲泥罐容積：≥15L。本實用新型采用的技術效果是：本裝置實現了兩級分離，并通過提升每一級的除泥效果，使下游設備得到了有效的保護；在實際應用過程中，裝置的下游設備未發生刺漏損壞等現象，減少了因下游設備沖蝕損壞而導致的損工事件，極大的提高了施工質量。以下將結合附圖進行進一步的說明。附圖說明圖1為本裝置的整體結構側視圖。圖2為本裝置的整體結構俯視圖。圖3為本裝置的一級旋流裝置結構圖。圖4為本裝置的二級旋流裝置結構圖。圖5為本裝置的液位計安裝位置示意圖。圖中，附圖標記為：Ⅰ、一級旋流裝置；Ⅱ、二級旋流裝置；1、入口管線；2、一級旋流器；3、一級儲泥罐；4、液位計；5、分流管匯；6、二級旋流器；7、二級儲泥罐；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。具體實施方式實施例1：為了克服現有對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題，本實用新型提供如圖1和圖2所示的一種井口旋流除泥裝置，本裝置能有效的濾除泥砂等固體顆粒，除泥效率高達90%以上，很大程度上避免泥砂對地面下游設備的損壞。本實用新型突破了常規除砂器除砂原理及結構，通過一變四的旋流除泥器組合形式實現了兩級分離，并通過兩級旋流器不同的旋流錐度、處理量及配套進出口管匯，有效的提高每一級的除泥效果。一種井口除泥裝置，包括一級旋流裝置Ⅰ和四個二級旋流裝置Ⅱ，所述四個二級旋流裝置Ⅱ均勻分布在一級旋流裝置Ⅰ四周，所述的一級旋流裝置Ⅰ頂部通過分流管匯5與四個二級旋流裝置Ⅱ連通；所述一級旋流裝置Ⅰ與四個二級旋流裝置Ⅱ下端均連接到排泥管線11；所述四個二級旋流裝置Ⅱ頂部出口通過匯總管線8連通。該井口除泥裝置在宜**井排液測試施工中進行了全程除泥作業，宜**井的井口產量為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試期間工作時間約74小時，通過該裝置旋流濾除流體中細顆粒及超細顆粒約100L，且放噴口在此期間未發新的固相噴出，施工結束后對除泥裝置的旋流器、儲泥罐、隔離閥、旋塞及管匯等進行了檢查，檢查未發現本體及配件內部沖蝕損壞、密封不嚴等問題，整個裝置完好，下游分離器針閥也未出現損壞，達到了保護下游設備的目的。實施例2：基于上述實施例的基礎上，本實施例中如圖3所示，所述一級旋流裝置Ⅰ包括一級旋流器2和一級儲泥罐3，所述一級旋流器2與一級儲泥罐3通過隔離平板閥12連接，所述一級儲泥罐3上設有泄壓閥13，所述一級儲泥罐3下端設有排泥旋塞閥10。一級旋流裝置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，一級儲泥罐3容積：≥15L。如圖4所示，所述二級旋流裝置Ⅱ包括二級旋流器6和二級儲泥罐7，所述二級旋流器6與二級儲泥罐7之間通過隔離平板閥12連接，所述二級儲泥罐7上設有泄壓閥13，所述二級儲泥罐7下端設置有排泥旋塞閥10。所述二級旋流器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°，二級儲泥罐7容積：≥15L。二級旋流器6分布在一級旋流器2的四周，共計4個，額定工作壓力下處理量可達2378L/s。本實用新型提供的一種井口除泥裝置，在本裝置作業中，流體經整個裝置入口管線1先進入一級旋流器2，進行一級旋流，一級旋流后，固相經旋流沉降到一級旋流器2下部的儲泥罐3內，同時，氣相從一級旋流器2頂部經分流管匯5分別進入四個二級旋流器6，進行二級旋流，二級旋流后，固相經旋流沉降到二級旋流器6下部的儲泥罐7內，氣相從四個二級旋流器6頂部流出并通過頂部匯總管線8匯總至出口管線9，再從出口管線9進入下游設備中，同時，一級旋流器2下部的儲泥罐3和四個二級旋流器6下部的儲泥罐7均通過排泥旋塞閥10連接至排泥管線11，通過一個排泥旋塞閥10的開啟和其余四個排泥旋塞閥10的關閉，獨立控制一級旋流器2下部的儲泥罐3和四個二級旋流器6下部的儲泥罐7內固相的排出。本實用新型的排泥方式：切斷隔離平板閥12，打開泄壓閥13，將一級儲泥罐3或二級儲泥罐7內部壓力泄放至5MPa以內，再打開排泥旋塞閥10，實現排泥。本實用新型的除泥原理：通過一級除泥器2的處理，45~74um的固體顆粒落入一級儲泥罐3中，并通過液位計4觀察液位，以判斷排泥時間；分離過的流體經一級旋流器2出口分流管匯5進入二級除泥器6中，經過處理15~50um的固體顆粒落入二級儲泥罐7中，最終經過兩級處理的流體通過裝置出口管線9進入下游設備中。本裝置便于氣井壓后排液測試、系統地面測試、試采作業、排砂采氣等作業過程中的細顆粒及超細顆粒過濾。實施例3：基于上述實施例的基礎上，本實施例中如圖5所示，所述一級儲泥罐3上設置有液位計4。所述液位計4通過直行活節14與一級儲泥罐3連接。所述液位計4為玻璃板液位計，工作壓力35MPa。本裝置中采用的液位計4來計量一級儲泥罐3中的液位，能及時有效的排除一級儲泥罐3中的污泥。原有除砂器和本實用新型的除泥裝置的工藝對比表序號現有的工藝本實用新型的工藝1一個旋流筒配一個儲砂罐一個主旋流筒，四個副旋流筒，每個旋流筒配一個儲泥罐21只平板閥配1個排砂旋塞5只平板閥（卡麥隆FL結構、帶硬質合金涂層的閥板）配5個旋塞3管匯內表面普通設計重要部位內表面均采用噴焊硬質合金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排砂周期通過觀察壓力判定排砂周期通過觀察壓力結合高壓液位計顯示判定當前第1頁1 2 3