一種油氣井放噴一體化處理裝置製造方法

2023-12-04 08:35:31 3

一種油氣井放噴一體化處理裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種油氣井放噴一體化處理裝置，包括一臥式罐體，所述罐體側壁設有混合液體入口，罐體的頂部設有排氣出口，罐體底部分別設有排砂口和排液口，所述罐體內腔垂直設有一溢流堰板，將罐體內腔分隔為一級分離區和二級分離區；與所述溢流堰板相連通有一多孔篩板，多孔篩板連接有一防渦擋板，防渦擋板通過一級除霧器連通至罐體頂部；所述罐體內腔一級分離區中設有一篩板防波器。該水/砂/氣的多相分離器裝置，沒有運動部件，系統可靠性高，可以長期使用；結構緊湊、重量輕、方便撬裝、分離效率高、維護方便，成本低，使用壽命長，測試的安全性能高，能夠滿足惡劣工況條件要求。
【專利說明】一種油氣井放噴一體化處理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣井壓裂改造後的放噴試氣領域。
【背景技術】
[0002]油氣井壓裂改造後的放噴試氣是油氣井投產必不可少的程序，通過誘導放噴，把注入地層的壓裂液返排出地層，在放噴過程中由於井筒壓力的改變，形成了壓裂液、地層水、天然氣、支撐劑的多相複雜射流放噴；而且段塞流，泡狀流、間歇流動都在防噴過程中伴隨，先以水和胍膠防噴為主，緊接著為胍膠液體和石英砂及陶粒為主，然後是地層中的天然氣攜帶高速的石英砂或者陶粒為主。傳統使用旋流器除砂，砂粒對旋流分離器的磨損嚴重，並且設備昂貴，不便於大規模推廣。隨著環境保護的更加嚴峻以及胍膠價格的昂貴，從石油勘探企業的綠色發展及循環利用胍膠需要一套連續的回收裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種油氣井放噴一體化處理裝置，該裝置解決了國外設備高成本的問題，提高了設備及分離罐的使用壽命和測試的安全性。
[0004]本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的。
[0005]根據本實用新型的一種實施方式，一種油氣井放噴一體化處理裝置，包括一臥式罐體，所述罐體側壁設有混合液體入口，罐體的頂部設有排氣出口，罐體底部分別設有排砂口和排液口，所述罐體內腔垂直設有一溢流堰板，將罐體內腔分隔為一級分離區和二級分離區；與所述溢流堰板相連通有一多孔篩板，多孔篩板連接有一防渦擋板，防渦擋板通過一級除霧器連通至罐體頂部；所述罐體內腔一級分離區中設有一篩板防波器。
[0006]優選地，所述防渦擋板與垂直設置在罐體內腔溢流堰板相平行分布，多孔篩板水平設置在相平行分布的防渦擋板和溢流堰板之間。
[0007]優選地，所述混合液體入口端設有錐形調速器。
[0008]優選地，所述排氣出口設在二級分離區罐體頂部，排氣出口對應的罐體頂壁內側
設有二級除霧器。
[0009]優選地，所述排砂口設在一級分離區罐體底部，排砂口通過管道連通至罐體內腔，管道端部設一浮球閥。
[0010]優選地，所述排液口設在二級分離區罐體底部，排液口通過管道連通至罐體內腔，管道上設有液位計。
[0011 ] 優選地，所述罐體整體採用超低碳超級13Cr鋼。
[0012]本實用新型的特點在於:
[0013]1、採用底部排液排砂來控制工作液面高低，以保證分離器內液位恆定，同時解決了罐內積砂問題；
[0014]2、罐內採用兩級分離結構，改善了原有單級臥式分離器的效率較低的問題，首次採用一級分離大尺寸氣泡和二級分離小尺寸氣泡的結構設想，提高了氣體的處理效果；[0015]3、採用浸沒式進液模式，可以避免流速急劇變化對部分設備造成的衝擊，採用防波篩板實現低速穩流的結構設計，有助於水砂分離，適用於含砂量不高的油氣井；
[0016]4、防硫型液氣分離器整體採用特種材料進行製造和處理，可完全防止氣體中的硫化氫氣體對設備的損壞。
[0017]本裝置一是解決了國外設備高成本的問題；二是通過液體固體減速裝置提高了設備及分離罐的使用壽命；三是提高注意測試的安全性:這種安全包括氣井及相關生產設備的安全、測試設備安全及測試工作人員的安全等；四是循環回收利用胍膠降低了油氣井作業的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖，通過對【具體實施方式】的描述來更詳細的解釋本實用新型。
[0019]圖1是本實用新型臥式分離器的結構示意圖。
[0020]圖中:1.混合液體入口 ；2.錐形調速器；3.篩板防波器；4.控制閥門；5.排砂口 ；
6.排液口 ；7.液位計；8.浮球閥；9.溢流堰板；10.多孔篩板；11.防渦擋板；12.—級除霧器；13 二級除霧器；14排氣出口。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1所示，本實用新型的油氣井放噴一體化處理裝置，包括一臥式罐體，臥式罐體側壁設有混合液體入口 1，混合液體入口 I端設有錐形調速器2。罐體的頂部設有排氣出口 14，罐體底部分別設有排砂口 5和排液口 6 ;沿罐體內腔垂直設有一溢流堰板9，將罐體內腔分隔為一級分離區和二級分離區；與溢流堰板9相連通有一多孔篩板10，多孔篩板10連接有一防渦擋板11，防渦擋板11與垂直設置在罐體內腔溢流堰板9相平行分布，多孔篩板10水平設置在相平行分布的防渦擋板11和溢流堰板9之間，防渦擋板11通過一級除霧器12連通至罐體頂部；罐體內腔一級分離區中設有一沿罐體垂直分布的篩板防波器3。
[0022]其中，在該實施例中，排氣出口 14設在二級分離區罐體頂部，排氣出口 14對應的罐體頂壁內側設有二級除霧器13。排砂口 5設在一級分離區罐體底部，排砂口 5通過管道連通至罐體內腔，管道端部設一浮球閥8。排液口 6設在二級分離區罐體底部，排液口 6通過管道連通至罐體內腔，管道上設有液位計7。在排砂口 5和排液口 6的管道上均設有控制閥門4。
[0023]本實用新型水/砂/氣的多相分離器為新型二級臥式分離器，其主要適用於較高的進液速度，主要設計思想是在降速區域內降低進液速度，利用防波孔板穩定後續沉澱區的流動情況，在一級分離區實現絕大部分砂礫的沉積，同時實現大尺寸氣泡在液體中的上升分離，分離出的氣體經過一級除霧器(如果日處理量不大，一級除霧器可以省去)，進入到二級分離區的頂部；一級分離區分離後的夾雜少量氣體和極其細小尺寸的泥砂的液體溢流過圍堰進入到二級分離區，先通過多孔篩板減小下落水滴的尺寸，加快微小氣泡脫離，在二級分離區，主要利用水滴和氣泡的重力不一致性，實現氣液分離，然後通過二級除霧器，經氣體出口進入到燃燒器或者儲罐。在一級分離區沉積下來的砂礫，通過定時排砂和液位保護相結合的控制模式，完成排砂或砂水混合物，而二級分離區分離後的液體通過液位計信號控制排洩閥門的開啟，完成不定時排水。整個臥式分離器包括圓筒形殼體與兩端橢圓形封頭，殼體是通過法蘭連接的前後兩部分，殼體表面設置有連接支座，殼體內腔設置有金屬密封墊環，殼體內腔中從左到右依次安裝在一級分離器的錐形調速器、篩板防波器、溢流堰板、一級除霧器和二級分離器的多孔篩板、防渦擋板和二級除霧器，以及為了控制排砂和排水設置的液位計等等。防硫型液氣分離器整體採用特種材料合金(含量高達20%的超低碳超級13Cr鋼)進行製造和處理，可完全防止氣體中的硫化氫氣體對設備的損壞。
[0024]該水/砂/氣的多相分離器裝置，沒有運動部件，系統可靠性高，可以長期使用；結構緊湊、重量輕、方便撬裝、分離效率高、維護方便，能夠滿足惡劣工況條件要求。
[0025]其中主要參數:
[0026]1、根據有關分離器的設計手冊及工程規範，分離器的罐體尺寸選取如下，直徑2m，長度6?8米，進液口管徑設計為2?6英寸，氣體出口的管徑為2?4英寸，液體出口的管徑為2?8英寸；
[0027]2、罐體的工作壓力為30MPa ；
[0028]3、根據臥式分離器的設計標準，二級分離器的液面控制如下:最低液位為有效容積的6%，最高液位為有效容積的80% (注:有效容積指氣液出口下部的罐體容積)；
[0029]4、排砂/水的控制採用液位控制或定時排放的模式。其中，一級分離器採用定時排砂/水，控制策略:每I小時開啟一次，每次10分鐘，同時用定點監測液位高度做協同控制，如排砂過程中，液位低於預定高度，強行關閉排砂閥門；二級分離器採用液位控制模式，即低位關閥，高位開閥的控制模式。
[0030]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限於此，對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護範圍。
【權利要求】
1.一種油氣井放噴一體化處理裝置，包括一臥式罐體,所述罐體側壁設有混合液體入口(1)，罐體的頂部設有排氣出口(14)，罐體底部分別設有排砂口(5)和排液口(6)，其特徵在於，所述罐體內腔垂直設有一溢流堰板(9)，將罐體內腔分隔為一級分離區和二級分離區；與所述溢流堰板(9)相連通有一多孔篩板(10)，多孔篩板(10)連接有一防渦擋板(11)，防渦擋板(11)通過一級除霧器(12)連通至罐體頂部；所述罐體內腔一級分離區中設有一篩板防波器(3)。
2.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述防渦擋板(11)與垂直設置在罐體內腔溢流堰板(9)相平行分布，多孔篩板(10)水平設置在相平行分布的防渦擋板(11)和溢流堰板(9 )之間。
3.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述混合液體入口(I)端設有錐形調速器(2)。
4.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述排氣出口(14)設在二級分離區罐體頂部，排氣出口(14)對應的罐體頂壁內側設有二級除霧器(13)。
5.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述排砂口(5)設在一級分離區罐體底部，排砂口(5)通過管道連通至罐體內腔，管道端部設一浮球閥(8)。
6.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述排液口(6)設在二級分離區罐體底部，排液口( 6 )通過管道連通至罐體內腔，管道上設有液位計(7 )。
7.根據權利要求1所述的油氣井放噴一體化處理裝置，其特徵在於，所述罐體整體採用超低碳超級13Cr鋼。
【文檔編號】E21B21/06GK203756085SQ201420070294
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】王潛龍, 劉迎文, 武昊 申請人:陝西潛龍能源科技有限公司