一种页岩气井自动排砂除砂器的制作方法

1.本实用新型属于页岩气井除砂器技术领域，具体涉及一种页岩气井自动排砂除砂器。


背景技术：

2.页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙，使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气，页岩气赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气。是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20％～85％，岩气井试气过程中，出水产气的同时，有出砂的可能，因此需要在井口把砂粒除掉，避免影响后续流程的耐久性。
3.现有技术一般是旋流除砂器，通过离心力的作用，将比重大的砂粒与比重小的气水分离，砂粒沿着除砂器壁面往下沉积到底部沉砂筒，吸引工人凭经验定期打开除砂器沉砂筒的排污阀门，排出砂粒，对于出砂少的，浪费人力，对于出砂不稳定的，可能导致砂粒不能及时排除，随气水进到分离器，影响后续流程的稳定运行，并且砂粒会对阀门的密封面产生严重冲蚀，导致排砂控制阀寿命极短，大大增加了生产成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种页岩气井自动排砂除砂器，以解决上述背景技术中提出的浪费人力、砂粒不能及时排除和排砂控制阀寿命极短的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种页岩气井自动排砂除砂器，包括分离组件，所述分离组件上安装有出砂端、出水端和一个进料端，所述进料端用于输入水气和砂粒的混合物，所述分离组件用于分离水气和砂粒的混合物，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，所述出水端用于排出水气，所述出砂端用于排出砂粒；
6.所述出砂端的出料处安装有阀门组件，且出砂端上安装有检测组件，所述出砂端内部砂粒位面高度到达所述检测组件的最大高度时，所述检测组件触发所述阀门组件，所述阀门组件开启，所述出砂端排出砂粒，所述出砂端内部砂粒位面高度到达所述检测组件的最小高度时，所述检测组件触发所述阀门组件，所述阀门组件关闭，所述出砂端停止排出砂粒。
7.优选的，所述出砂端与阀门组件之间安装有缓冲组件，所述出砂端排出砂粒往阀门组件流动时，所述缓冲组件阻挡砂粒，使砂粒的流速降低。
8.优选的，所述分离组件包括除砂器主体，所述除砂器主体的顶部安装有出水管，且除砂器主体的一侧安装有进料管，所述除砂器主体的底部安装有连接管。
9.优选的，所述除砂器主体靠近进料管下方的圆周面呈环形阵列安装有四个支撑杆，四个所述支撑杆底部均安装有底脚。
10.优选的，所述连接管底部安装有沉砂筒，所述沉砂筒一侧安装有砂位仪，且沉砂筒内部开设有储砂腔，所述沉砂筒内部靠近储砂腔的下方开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部旋合连接有螺纹管，所述螺纹管底部安装有限位板，所述限位板底部安装有油嘴，所述油嘴底部安装有排砂控制阀。
11.优选的，所述油嘴内壁两侧均转动连接有斜板，所述斜板底部与油嘴内壁之间转动连接有弹簧。
12.优选的，所述斜板底部靠近弹簧的一侧安装有振动电机。
13.优选的，所述排砂控制阀底部安装有底架，所述底架的内部转动连接有转杆，所述转杆的圆周面对称安装有两个转板，所述底架的出料端安装有导料架。
14.优选的，所述导料架的内部形成第二斜坡，所述储砂腔的内部底端形成第一斜坡。
15.优选的，所述底架上安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与转杆连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.(1)本实用新型通过砂位仪检测沉砂筒内部的砂粒位面，砂粒位面到达砂位仪的最高检测处后，排砂控制阀开启，使砂粒自动排出避免工人凭经验定期打开排砂控制阀，大大节省了人力；及时将砂粒排出，避免砂粒随气水进到分离器，保证了后续流程的稳定运行。
18.(2)在上述有益效果的基础上，排砂控制阀排出砂砾时，本实用新型通过驱动电机带动转杆转动，使转杆带动转板转动，通过转板推动砂砾，使砂砾可以更快的从导料架中排出，大大降低了砂砾的排出难度，大大提高了砂砾的排出效率。
19.(3)在上述有益效果的基础上，排砂控制阀排出砂砾时，本实用新型通过弹簧对斜板挤压推动，使斜板绕着油嘴转动，通过斜板对砂砾阻挡，使砂砾流速减少，减少砂砾对排砂控制阀的冲击，避免砂粒对排砂控制阀的密封面产生严重冲蚀，大大延长排砂控制阀的寿命，大大降低了生产成本。
20.(4)在上述有益效果的基础上，排砂控制阀排出砂砾时，本实用新型通过振动电机配合，使振动电机带动斜板振动，使斜板对砂砾阻挡时更加高效，进一步降低了砂砾的流速，减少砂砾对排砂控制阀的冲击，避免砂粒对排砂控制阀的密封面产生严重冲蚀，进一步延长排砂控制阀的寿命，进一步降低了生产成本。
附图说明
21.图1为本实用新型的内部结构图；
22.图2为本实用新型的外观图；
23.图3为图2卸下支撑杆的正视图；
24.图4为图3的后视图；
25.图5为本实用新型沉砂筒的正视图；
26.图6为图1中a部的放大图；
27.图7为图2中b部的放大图；
28.图8为本实用新型转板的俯视图；
29.图中：1、导料架；2、砂位仪；3、出水管；4、进料管；5、除砂器主体；6、储砂腔；7、沉砂筒；8、第一斜坡；9、油嘴；10、排砂控制阀；11、底架；12、驱动电机；13、底脚；14、限位板；15、
螺纹管；16、支撑杆；17、螺纹槽；18、斜板；19、振动电机；20、弹簧；21、转板；22、转杆；23、第二斜坡；24、连接管。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.请参阅图1-图8所示，本实用新型提供如下技术方案：
32.实施例一：
33.一种页岩气井自动排砂除砂器，包括分离组件，分离组件上安装有出砂端、出水端和一个进料端，进料端用于输入水气和砂粒的混合物，分离组件用于分离水气和砂粒的混合物，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，出水端用于排出水气，出砂端用于排出砂粒；
34.出砂端的出料处安装有阀门组件，且出砂端上安装有检测组件，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最大高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件开启，出砂端排出砂粒，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最小高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件关闭，出砂端停止排出砂粒；
35.出砂端与阀门组件之间安装有缓冲组件，出砂端排出砂粒往阀门组件流动时，缓冲组件阻挡砂粒，使砂粒的流速降低，将需要分离的水气和砂粒的混合物与分离组件的进料端连接，水气和砂粒的混合物进入至分离组件内部后，通过分离组件对水气和砂粒的混合物进行分离，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，通过出水端排出水气，砂粒进入至缓冲组件时，通过缓冲组件阻挡砂粒，大大降低砂粒的流速，通过检测组件检测砂粒的位面高度，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最大高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件开启，出砂端排出砂粒，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最小高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件关闭，出砂端停止排出砂粒。
36.实施例二：
37.一种页岩气井自动排砂除砂器，包括分离组件，分离组件上安装有出砂端、出水端和一个进料端，进料端用于输入水气和砂粒的混合物，分离组件用于分离水气和砂粒的混合物，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，出水端用于排出水气，出砂端用于排出砂粒；
38.出砂端的出料处安装有阀门组件，且出砂端上安装有检测组件，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最大高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件开启，出砂端排出砂粒，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最小高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件关闭，出砂端停止排出砂粒；
39.出砂端与阀门组件之间安装有缓冲组件，出砂端排出砂粒往阀门组件流动时，缓冲组件阻挡砂粒，使砂粒的流速降低；
40.分离组件包括除砂器主体5，除砂器主体5的顶部安装有出水管3，且除砂器主体5的一侧安装有进料管4，除砂器主体5的底部安装有连接管24；
41.除砂器主体5靠近进料管4下方的圆周面呈环形阵列安装有四个支撑杆16，四个支撑杆16底部均安装有底脚13，通过支撑杆16和底脚13对进料管4支撑，使除砂器主体5放置后更加稳固，将需要分离的水气和砂粒的混合物与除砂器主体5的进料管4连接，水气和砂粒的混合物进入至除砂器主体5内部后，通过除砂器主体5对水气和砂粒的混合物进行分离，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，通过出水管3排出水气，砂粒通过连接管24进入至缓冲组件时，通过缓冲组件阻挡砂粒，大大降低砂粒的流速，通过检测组件检测砂粒的位面高度，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最大高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件开启，出砂端排出砂粒，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最小高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件关闭，出砂端停止排出砂粒。
42.实施例三：
43.一种页岩气井自动排砂除砂器，包括分离组件，分离组件上安装有出砂端、出水端和一个进料端，进料端用于输入水气和砂粒的混合物，分离组件用于分离水气和砂粒的混合物，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，出水端用于排出水气，出砂端用于排出砂粒；
44.出砂端的出料处安装有阀门组件，且出砂端上安装有检测组件，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最大高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件开启，出砂端排出砂粒，出砂端内部砂粒位面高度到达检测组件的最小高度时，检测组件触发阀门组件，阀门组件关闭，出砂端停止排出砂粒；
45.出砂端与阀门组件之间安装有缓冲组件，出砂端排出砂粒往阀门组件流动时，缓冲组件阻挡砂粒，使砂粒的流速降低；
46.分离组件包括除砂器主体5，除砂器主体5的顶部安装有出水管3，且除砂器主体5的一侧安装有进料管4，除砂器主体5的底部安装有连接管24；
47.除砂器主体5靠近进料管4下方的圆周面呈环形阵列安装有四个支撑杆16，四个支撑杆16底部均安装有底脚13；
48.连接管24底部安装有沉砂筒7，沉砂筒7一侧安装有砂位仪2，且沉砂筒7内部开设有储砂腔6，储砂腔6的内部底端形成第一斜坡8，沉砂筒7内部靠近储砂腔6的下方开设有螺纹槽17，螺纹槽17的内部旋合连接有螺纹管15，螺纹管15底部安装有限位板14，限位板14底部安装有油嘴9，油嘴9底部安装有排砂控制阀10；
49.油嘴9内壁两侧均转动连接有斜板18，斜板18底部与油嘴9内壁之间转动连接有弹簧20，斜板18底部靠近弹簧20的一侧安装有振动电机19；
50.排砂控制阀10底部安装有底架11，底架11的内部转动连接有转杆22，转杆22的圆周面对称安装有两个转板21，底架11的出料端安装有导料架1，导料架1的内部形成第二斜坡23，底架11上安装有驱动电机12，驱动电机12的输出端与转杆22连接，通过支撑杆16和底脚13对进料管4支撑，使除砂器主体5放置后更加稳固，将需要分离的水气和砂粒的混合物与除砂器主体5的进料管4连接，水气和砂粒的混合物进入至除砂器主体5内部后，通过除砂器主体5对水气和砂粒的混合物进行分离，使水气和砂粒的混合物分离为水气和砂粒，通过出水管3排出水气，砂粒通过连接管24进入至沉砂筒7内部的储砂腔6中，通过砂位仪2检测储砂腔6内部砂粒的位面高度，砂粒的位面高度到达最高处后，排砂控制阀10开启，使砂粒从储砂腔6往油嘴9流动，通过弹簧20对斜板18支撑，通过振动电机19工作，从而让斜板18振
动，通过斜板18阻挡砂粒，大大降低砂粒的流速，通过排砂控制阀10将砂粒排放至底架11内部，通过驱动电机12带动转杆22转动，使转杆22带动转板21转动，通过转板21推动砂粒，使砂粒通过导料架1和第二斜坡23排出砂粒，储砂腔6内部砂粒位面高度到砂位仪2的最小高度时，排砂控制阀10关闭，导料架1停止排出砂粒。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
52.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。