[实用新型]一种螺旋除砂器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种砂-液分离设备，特别涉及一种螺旋除砂器。

背景技术

目前，油田在完井时采用了一种新型的水力喷砂射孔及压裂、放喷、洗井、抽吸的联作工艺。在这些工艺过程中，必须对返排液进行处理，现有的返排液压裂处理系统，处理技术有以下两种：1.利用沉砂罐进行自然沉降处理：该分离技术虽然可以解决返排液大流量、高含砂的问题，但是这种沉降分离耗时过长，延长了完井周期；还有沉降罐体积较大，占地面积大，不适宜用在体积较小的撬装系统中。2.旋流器分离技术：该分离技术设备虽然体积较小，但处理能力不足，对大流量、高含砂的压裂液进行分离处理需要多套设备，增加了投资成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种能对大流量、高含砂的返排液进行动态分离处理、结构简单的螺旋除砂器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种螺旋除砂器，包括螺旋分离管、出砂口短节、置换储砂罐和螺旋分离管安装架，螺旋分离管下端进料口与井底返液管路连接，螺旋分离管上端出口与地面集水管路连接，所述螺旋分离管上安装有若干个出砂口短节，出砂口短节上的出砂口通过管路与置换储砂罐连通，置换储砂罐底部开设有排砂口；井底含砂返排液从螺旋分离管下端进料口进入，顺着螺旋分离管盘旋向上流动，砂粒在离心力的作用下被甩向螺旋分离管外周面，从出砂口短节内的阻挡式出砂口排入置换储砂罐与其内的液体进行置换，分离液从螺旋分离管上端出口排入地面集水管路。

所述螺旋分离管由若干个分段螺旋管和连接各分段螺旋管的若干个出砂口短节组成。

所述螺旋分离管为分段绕制，每个分段都具有一定的升角、回转半径，且回转角度都超过180°，各分段螺旋管两端和出砂口短节两端均焊有法兰，各分段螺旋管与出砂口短节通过法兰连接。

所述的出砂口短节内壁外侧出砂口处设置有聚集砂粒的挡板，所述挡板为预置于出砂口短节内壁上的U型挡板或倒L型挡板。

所述置换储砂罐为密闭式压力罐，其上安装有测量罐内压力的压力表。

所述螺旋分离管下端进料口和上端出液口处均连接有法兰和阀门，螺旋分离管进料口和出液口均通过法兰、阀门分别与井底返液管路和地面集水管路连接。

所述置换储砂罐底部排砂口上安装有排砂阀门。

所述螺旋分离管上各出砂口短节与置换储砂罐的连接管路上安装有阀门。

本实用新型将所述螺旋分离管管体上装有若干个出砂口短节，各出砂口短节通过管路与置换储砂罐连接，砂-液混合物从螺旋分离管下端进料口进入，顺着螺旋分离管盘旋向上流动，借助离心力砂粒被甩向螺旋分离管外周面从出砂口短节上的出砂口排入置换储砂罐内，螺旋分离管与置换储砂罐内压力平衡，借助离心力将砂粒排入置换储砂罐与其中的液体进行置换，液体从螺旋分离管上端出口排入地面集水管路，实现砂粒和液分离。

本实用新型能够对高含砂、大流量的砂-液两相返排液进行动态分离处理，相比传统沉降处理方法工作效率更高，除砂器结构简单、设备体积小，工作可靠性高；相比旋流器分离装置，本实用新型体积更小处理量大，从而保证了完井作业的顺利进行，缩短了开采周期，提高了油田的综合效益。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为螺旋分离管与出砂口短节的装配示意图；图2a为主视图；图2b为左视图；图2c为俯视图；

附图3为出砂口短节的示意图；图3a为主视图；图3b轴向剖视图；图3c径向剖视图；

图中：1.螺旋分离管；2.出砂口短节；201.挡板；3.出砂口；4.压力表；5.置换储砂罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

参阅附图1，本实用新型的螺旋除砂器主要是由螺旋分离管1、出砂口短节2、安装架和置换储砂罐组成。螺旋分离管1下端进料口通过法兰、阀门与井底返液管路连接，螺旋分离管1上端出口通过法兰、阀门与地面集水管路连接，螺旋分离管管体上装有若干个出砂口短节2，各出砂口3通过管路与置换储砂罐5连通，置换储砂罐5底部开设有排砂出口，砂粒出口管路上安装有排砂阀门，置换储砂罐5上还安装有测量罐内压力的压力表4。

工作时，砂-液混合物从螺旋分离管1下端进料口进入，顺着螺旋分离管1盘旋向上流动，砂粒在离心力的作用下被甩向螺旋分离管1外周面从出砂口3排入置换储砂罐5与置换储砂罐5内的液体进行置换，液体从螺旋分离管1上端出口排入地面集水管路，实现砂粒和液体的分离。