橇装式除砂装置的制作方法

1.本实用新型涉及天然气开采设备领域，尤其是一种橇装式除砂装置。


背景技术：

2.随着我国天然气田开采不断深入，部分区域气井出砂问题日趋严重，尤其是高产气井，对地面集输及处理系统造成了很大危害，如引起下游管线、节流管汇、三相分离器、加热炉等地面设备堵塞、磨损，产生诸如增加设备、加大管线清砂和维修工作量、危害人体健康、污染环境等一系列问题。在天然气井口安装除砂器，有效地除去天然气中的砂砾，能很好地保护下游设备。但是由于井口压力高，介质复杂，流体多变，井口除砂比集气站、计量站、接转站除砂更困难。井口除砂器通常要服务于多口井，多个气田，各气田甚至同一气田的不同井之间出砂浓度、砂砾尺寸都不尽相同，井口除砂器操作条件及使用性能上应更具有广泛适应性。
3.目前市面上的除砂器主要为单一旋流除砂，其除砂效果明显，绝大部分砂砾均实现分离，但小颗粒砂砾分离效果不理想，在市场走访过程中发现，许多地区后端分离器极易堵塞或过滤分离构件被击穿，维护时在分离器中存在大量砂砾。同时，大部分除砂器并不能在线自动排砂，需要在排砂时切断流程，进行反冲排砂，甚至需要人工协助进行排砂，部分可在线排砂的设备也是通过设备一备一用，通过流程切换交替使用达到在线排砂目的，其降低了工作效率，增加了运行成本。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可实现在线排砂的橇装式除砂装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：橇装式除砂装置，包括分离腔和设置于分离腔下方的集砂腔，所述分离腔底部和集砂腔顶部之间通过闸阀连通，其中，所述分离腔上设置有进口和出口。
6.进一步的是，所述集砂腔底部设置有排砂口。
7.进一步的是，所述集砂腔壁面上设置有冲洗口。
8.进一步的是，所述集砂腔壁面上设置有排液口。
9.进一步的是，所述集砂腔底部设置有手动排液口。
10.进一步的是，所述闸阀为电动闸阀。
11.进一步的是，所述分离腔上设置有放空口，所述放空口设置于出口下方。
12.进一步的是，所述进口处设置有进口压差传感器接口，出口处设置有出口压差传感器接口。
13.进一步的是，分离腔内依次设置有一级分离和二级分离，其中一级分离首先去除100μm以上固体和液体杂质，然后二级分离去除大于50微米的固体杂质。
14.进一步的是，包括橇装结构，所述集砂腔固定设置于撬装结构的一层橇上，分离腔固定在撬装结构的二层橇上。
15.本实用新型的有益效果是：在实际使用时，天然气由进口进入橇装式除砂装置的分离腔内，并经分离腔分离后由出口输出。分离产生的杂质在分离腔底部积累到一定程度后，打开闸阀，杂质在重力作用下进入到分离腔下方的集砂腔内，然后再将闸阀关闭。整个排渣过程不会影响分离腔对天然气的分离处理过程，保证了生产的连续，同时，及时分离杂质，也有效的保护了相关设备的使用安全以及天然气品质。本实用新型尤其适用于天然气井口除砂工艺之中。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图。
17.图2是本实用新型的设置于橇装结构后的结构示意图。
18.图中标记为：进口1、出口2、排砂口3、排液口4、上液位计51、下液位计52、放空口6、手动排液口7、冲洗口8、排液口压力传感器9、进口压力传感器接口10、出口压力传感器接口11、闸阀12、分离腔13、集砂腔14、二层橇15、一层橇16。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
20.如图1、图2所示的橇装式除砂装置，包括分离腔13和设置于分离腔13下方的集砂腔14，所述分离腔13底部和集砂腔14顶部之间通过闸阀12连通，其中，所述分离腔13上设置有进口1和出口2。本装置由于设置有集砂腔14，且所述集砂腔14可与分离腔13之间根据需要而隔断或连通，这就保证了设备在正常运行情况下的排砂，从而有效防止堵塞的问题。一般优选所述闸阀12为电动闸阀，从而实现远程的自动控制。为了便于排出分离腔13内的天然气，优选所述分离腔13上设置有放空口6，所述放空口6设置于出口2下方。为了对输入的天然气进行实时检测，优选所述进口1处设置有进口压差传感器接口10，出口2处设置有出口压差传感器接口11。
21.为了将集砂腔14内堆积的杂质及时排出，如图1所示，可以选择在所述集砂腔14底部设置排砂口3。作为便于排出集砂腔14内堆积的杂质的方法之一，优选所述集砂腔14壁面上设置有冲洗口8。另外，为了排出集砂腔14内的液体，优选所述集砂腔14壁面上设置有排液口4。为了防止因设备原因无法远程控制实现集砂腔14内的液体排出这种情况，优选在所述集砂腔14底部设置手动排液口7。
22.作为分离腔13的优化方案，为了实现分离腔13内分类分级处理、多级分离的效果，优选分离腔13内依次设置一级分离和二级分离，其中一级分离首先去除100μm以上固体和液体杂质，然后二级分离去除大于50微米的固体杂质。其中，一级分离内强制改变气流方向形成气旋，利用不同密度物质的惯性、离心力、重力等力学性能不一，实现对100μm以上固体和液体杂质的去除。二级分离的单元内设置过滤分离构件，利用选择透过性阻截大于50微米的固体杂质，过滤分离构件具有高耐磨性，具有优良的抗腐蚀性能。
23.另外，为了实现整体成橇，便于运输和安装，优选这样的方案：包括橇装结构，所述集砂腔14固定设置于撬装结构的一层橇16上，分离腔13固定在撬装结构的二层橇15上。如图1和图2所示，所有元件整体成橇，集砂腔14固定在一层橇16上，分离腔13固定在二层橇15上。天然气由进口1进入撬装式除砂装置的除砂罐，经两级分离后天然气由出气口输出。其
中进口1、出口2、集砂腔14分别设置压力表，监控设备运行压力变化情况。进口1、出口2之间设置压差传感器，监控设备运行压差变化情况。天然气经过撬装式除砂装置过滤分离出的杂质通过电动闸阀进入集砂腔14，集砂腔14与分离腔13之间可通过电动闸阀实现隔断，隔断后分离腔仍能继续正常运行，分离出的杂质暂时聚集在分离腔底部，当电动闸阀开启时杂质进入集砂腔14。而当电动闸阀关闭时，集砂腔14与分离腔13隔断，相当于从高压系统中独立出来，此时进行排砂操作，砂砾通过排砂口3排出。与排砂口3连接的阀组一般由多个阀门组成，具备手动排污和自动排污两个功能，且均有双阀保护机制，同时设置漏气安全保护，可远程一键切断。集砂腔14通过液位传感器监控液位，再由控制系统通过液位情况控制阀组动作实现自动排砂，排砂过程中当积砂腔压力下降到一定程度时，系统开启冲洗系统进行辅助排砂，能有效防止堵塞的问题。放空系统设置在一级分离处，天然气通过阀组实现放空。阀组具备超压保护放空和手动放空两个功能，且均有双阀保护机制。整套设备设置旁通，方便维护检修。冲洗系统中水箱上设置液位传感器监控水箱液位情况，并通过液位信息控制阀门起闭实现补液。全系统实现全自动化。当杂质含有大量液体时，可通过排液口先进性排液，然后进行排砂，这样可以避免排砂阀门频繁启闭而造成磨损。
24.本实用新型在整个排渣过程不会影响分离腔对天然气的分离处理过程，保证了生产的连续，同时，及时分离杂质，也有效的保护了相关设备的使用安全以及天然气品质。本实用新型技术优势十分明显，市场推广前景十分广阔。