[实用新型]一种页岩气除砂分离系统

说明书

本实用新型公开了一种页岩气除砂分离系统，包括除砂过滤单元和分离计量单元，所述除砂过滤单元主要包括除砂扩径管段和除砂支管、进出口关断阀、锥形过滤元件、差压报警，实现除砂后气液分离计量；所述分离计量单元主要包括分离器、原料气入口关断阀、气相出口关断阀、气相流量计、排污管路和除砂支管、液相出口紧急关断阀、液相流量计、液相调节阀及其前后关断阀门，满足气液分离计量及进一步除砂要求。本实用新型通过两个单元的组合使用，实际进行了砂沉降、过滤、分离等三级除砂流程，简化除砂设备的同时，除砂效果和效率大大提高；视管的设置更能有效监测除砂沉降段效果，同时在正常排砂的过程中进行隔断，实现排砂不停产，优化简化操作。

技术领域

本实用新型涉及一种页岩气井口除砂以及分离的系统。

背景技术

页岩气作为巨大的潜在非常规天然气资源，在全球能源结构中扮演重要角色。我国页岩气资源丰富，已开始进行页岩气田地面工程开发尝试，地面集输工艺也处于探索阶段，还需要进一步优化以实现大规模低成本开发。目前开展的页岩气地面工程中，井口集输工艺主要包括除砂和分离计量。

页岩气需要除砂，是由于页岩气开发需要加砂压裂以提高产量，导致反排出砂量大，固相杂质将磨蚀管道、设备、仪表，还会堵塞阀门、管线，甚至影响正常生产。通常在靠近井口采气树的一级节流阀后设置除砂器过滤器，对井口产出气进行过滤，过滤后再进入下游处理设备，以免对后续设备造成影响。但目前工艺选型中为实现高效除砂，除砂器内设置内构件(丝网滤篮)，该内构件因井下杂质较多而极易被堵塞，检修和运行维护频次极高且较为麻烦，设备投资和人员维护成本较高。

页岩气除砂后通常需要分离和计量。页岩气反排水量较大，集输工艺通常推荐气液分输的输送方式，避免集气管道持液率过大，因此，需采用两相分离器分离出气相和液相。由于目前页岩气普遍处于前期开发，结合试采要求，考虑在气相和液相分别设置流量计，用于收集气井采出情况。目前的设计能满足要求，操作上可靠性较差，容易因上游除砂效果不好而携带杂质，进而堵塞出液管道，需要停产检修或者设置旁通/备用分离器。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供了一种页岩气除砂分离系统，针对页岩气井的特点，设计提供了更为简洁且可靠性操作性更强的页岩气除砂分离技术，在保证经济性的前提下，实现除砂段有效除砂且在线排砂，以及分离计量的同时再次除砂，且大大减少了检修维护工作量。

本实用新型所采用的技术方案是：一种页岩气除砂分离系统，包括除砂过滤单元和分离计量单元；所述除砂过滤单元包括除砂扩径管段和除砂支管，在除砂扩径管段的上下游分别设置进出口关断阀，在除砂扩径管段下游设置锥形过滤元件，在锥形过滤元件前后设置差压报警；所述分离计量单元包括分离器，在分离器入口管路和气相出口管路上分别设置入口关断阀和气相出口关断阀，在分离器气相设置气相流量计，在分离器液相设置排污管路和除砂支管，在排污管路上依次设置液相出口紧急关断阀、液相流量计、液相调节阀及其前后关断阀门，在液相调节阀前关断阀门之前和在液相调节阀后关断阀门之后并联设置检修排污阀；所述除砂过滤单元的出口关断阀与所述分离计量单元的入口关断阀连接；在除砂过滤单元和分离计量单元的除砂支管上均设置视管，视管上端为除砂关断阀，下端为除砂口。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

(1)简化优化系统：所述除砂过滤单元主体结构仅为扩径管段，无内构件不会堵塞，材质上无特殊要求，且为非压力容器，可不受压力容器规范约束，无需设置安全阀；出口增设可移动锥形过滤元件，前期辅助除砂，后期砂量下降后可永久移除；除砂过滤单元和分离单元均创造性地设置视管，直观判断砂量和排砂情况。

(2)除砂效率高：由于两个单元的组合使用，实际进行了砂沉降、过滤、分离等三级除砂流程，除砂效果和效率大大提高；在正常排砂的过程中进行了隔断，排砂不停产；