一种页岩气田集输用除砂装置的制作方法

本实用新型涉及一种除砂装置，尤其是涉及一种页岩气田集输用除砂装置。

背景技术：

页岩气是指主要以吸附和游离方式赋存于富有机质泥页岩及夹层中的天然气。目前，我国页岩气开发正处于起步不久阶段，在对页岩气开发过程中还将遇到许多问题。在重庆涪陵地区开采页岩气时地面集输工艺通常在分离器前端设置除砂装置将砂除去，但是在除砂的过程中还是有部分砂颗粒穿过滤芯进入下游的分离器中，其除砂装置的除砂效果不好，而且需要在分离器中再次进行除砂，导致需要进行两道除砂过程，其对整个地面集输工艺而言使得除砂效率不高。若在地面管道内含有砂的存在有可能会引发机泵密封的填料、叶轮和泵壳的磨损及相关设备的磨蚀以及影响控制液面的油水界面浮子的控制。因此，对于页岩气田现有的地面集输用除砂装置如何进行改进，提高除砂效率和效果是本案所要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种页岩气田集输用除砂装置，用于提高页岩气田集输工艺中的除砂效率和效果。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种页岩气田集输用除砂装置，所述除砂装置主要包括壳体、混合物进口、垂直挡板、第一除砂室、第一流砂口、第一倒v板、第二流砂口、出水口、防砂棉网、防砂罩、液体导流管、挡砂网板、装砂器、第一除砂口、第一球阀、第二倒v板、第二除砂口、第二球阀、第三除砂口、除砂汇管、第三球阀、斜板、第二除砂室和砂网；所述第一除砂室设于壳体上部，第二除砂室设于壳体下部，所述第一除砂室设有3个第一倒v板、2个斜板、1个第一流砂口、3个第二流砂口；第二除砂室设有1个第一倒v板、2个第二倒v板、1个第三除砂口、1个第二除砂口、1个第一除砂口和1个斜板；所述第一除砂室内的液体通过液体导流管流入第二除砂室。

进一步的，所述第一倒v板的两条边为相同的两条边，且两条边所成角度为90°，即为与水平方向成45°的等腰直角三角形的两条直角边。

进一步的，所述第一倒v板通过中间凸起的高度将沉淀下来的砂沿着两条直角边往第一除砂室内的流砂口导流。

进一步的，所述第二倒v板的两条边为相同的两条边，且两条边所呈角度为150°。

进一步的，所述第二倒v板将液体导流管流出的液体再次进行沉降过滤，过滤出的砂颗粒通过重力沉降直接流入第一除砂口和第二除砂口内。

进一步的，所述第一除砂室处的第一倒v板和斜板通过焊接固定在壳体上。

进一步的，所述第一除砂室的第一流砂口和3个第二流砂口相连通后，并一起通过除砂汇管流入第三除砂口。

进一步的，所述第一流砂口的直径为第二流砂口直径的1.5倍，由于垂直挡板的缓冲作用，使得大颗粒的砂颗粒流入第一流砂口，所以将第一流砂口的直径设为第二流砂口直径的1.5倍。

进一步的，所述第二除砂口与第二球阀相连，第一除砂口与第一球阀相连，第二除砂口与第一除砂口直径相同。

进一步的，所述第三除砂口与第三球阀相连，第三除砂口、第二除砂口和第一除砂口位于壳体底部。

进一步的，所述第一除砂口直径为第二流砂口直径的0.7倍。

进一步的，所述第三除砂口直径为除砂汇管直径的1.1倍，其目的是保证从除砂汇管流出的砂能快速流入第三除砂口。

进一步的，所述挡砂网板设于第一除砂口右侧的倒v板顶部，其顶部与液体导流管通过焊接固定，两侧与壳体通过焊接固定，其目的是将液体导流管流出的液体内含有的残留微量砂颗粒进行阻挡，使微量砂颗粒沉降并流入第一除砂口和第二除砂口内。

进一步的，所述挡砂网板的中部是由5个网孔为边长1毫米的正方形砂网错位叠加组合而成，其属于现有技术，在此不再赘述。

进一步的，所述防砂棉网位于防砂罩内部，防砂棉网用于防止细小砂颗粒从出水口流出，防砂罩用于将防砂棉网固定住；防砂棉网和防砂罩都属于现有技术。

进一步的，所述壳体的底部设有底座(图中未画出)，其属于现有技术，在此不再赘述。

进一步的，所述第一球阀、第二球阀和第三球阀为三个相同的球阀。

进一步的，所述液体导流管设于第一除砂室的右侧，其目的是用于将液体导流进入第二除砂室。

相较于现有技术，本实用新型的优点为：(1)通过设置第一除砂室和第二除砂室进行两级除砂，将大部分砂颗粒除去，提高除砂效率；(2)通过设置第一倒v板和第二倒v板将沉淀下来的砂颗粒和细微砂颗粒进行引流，提高除砂效果；(3)通过设置挡砂网板、防砂棉网和防砂罩进行两次过滤保证了从出水口流出的液体为除砂完全的液体；(4)本实用新型操作便捷，除砂效果好，效率高，适宜较大范围推广应用。

附图说明

图1是本实用新型一种页岩气田集输用除砂装置的结构示意图；

图2是液体在图1中流动时的流动示意图；

图3是图1中挡砂网板的结构示意图。

图中：1.壳体，2.混合物进口，3.垂直挡板，4.第一除砂室，5.第一流砂口，6.第一倒v板，7.第二流砂口，8.出水口，9.防砂棉网，10.防砂罩，11.液体导流管，12.挡砂网板，13.装砂器，14.第一除砂口，15.第一球阀，16.第二倒v板，17.第二除砂口，18.第二球阀，19.第三除砂口，20.除砂汇管，21.第三球阀，22.斜板，23.第二除砂室，24.砂网。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-3所示，本实用新型一种页岩气田集输用除砂装置，所述除砂装置主要包括壳体1、混合物进口2、垂直挡板3、第一除砂室4、第一流砂口5、第一倒v板6、第二流砂口7、出水口8、防砂棉网9、防砂罩10、液体导流管11、挡砂网板12、装砂器13、第一除砂口14、第一球阀15、第二倒v板16、第二除砂口17、第二球阀18、第三除砂口19、除砂汇管20、第三球阀21、斜板22、第二除砂室23和砂网24；所述第一除砂室4设于壳体1上部，第二除砂室23设于壳体1下部，所述第一除砂室4设有3个第一倒v板6、2个斜板22、1个第一流砂口5、3个第二流砂口7；第二除砂室23设有1个第一倒v板6、2个第二倒v板16、1个第三除砂口19、1个第二除砂口17、1个第一除砂口14和1个斜板22；所述第一除砂室4内的液体通过液体导流管11流入第二除砂室23。

如图1所示，为本实用新型一种页岩气田集输用除砂装置的结构示意图，所述液体导流管11出水口处采用斜面设计，其斜面坡度与第二除砂室23内的第一倒v板坡度相同，其目的是为了使液体导流管11流出的液体能沿着第一倒v板坡度往下流动，减少扰动的出现。垂直挡板3通过焊接固定在壳体1上，其目的是对混合物进口2流入的含砂混合物进行阻挡，起到缓冲的作用。第一流砂口5的直径为第二流砂口7直径的1.5倍，第一除砂口14直径为第二流砂口7直径的0.7倍。挡砂网板12设于第一除砂口14右侧的倒v板顶部，其顶部与液体导流管11通过焊接固定，两侧与壳体1通过焊接固定。除砂汇管20出口处与第三除砂口19的距离为5厘米。

如图3所示，为图1中挡砂网板12的结构示意图，挡砂网板12的四周用不锈钢将砂网24进行固定，砂网24为5个网孔边长1毫米的正方形砂网错位叠加组合而成，其属于现有技术，在此不再赘述。

如图1-2所示，当需要进行除砂时，砂和液体的混合物从混合物进口2进入壳体1内，接着混合物撞击挡板，混合物的动能减小，转化为重力势能，大的砂颗粒通过重力作用流入第一流砂口5，剩下的中小砂颗粒随着液体从左往右流动，在流动的过程中由于重力作用砂颗粒逐渐沉降并流入第一除砂室4内的3个第二流砂口7。第一流砂口5和3个第二流砂口7流入的砂颗粒汇总于除砂汇管20，并通过砂汇管20流入第三除砂口19。经过第一除砂室4进行除砂后大部分的砂颗粒已经从液体中去除了，剩余的微量细砂颗粒与液体通过第一除砂室4右侧的液体导流管11导流至第二除砂室23内第二除砂口17的左侧；微量细砂颗粒与液体在第二除砂室23内从左往右流动，细微砂颗粒在第二除砂室23内继续沉降至第一除砂口14和第二除砂口17处，由于挡砂网板12设于第一除砂口右侧的倒v板顶部，其将微量细砂颗粒进行阻挡，保证流过挡砂网板12的液体内不含有微量细砂颗粒，在出水口8左侧设有防砂棉网9和防砂罩10，将从出水口8流出的液体进行再次过滤，使得出水口8流出的液体为除砂完全的液体。在整个除砂的过程中，通过分别调节第一球阀15、第二球阀18和第三球阀21的不同开度来控制排砂量，即整个除砂过程结束。

本实用新型用于页岩气田集输过程，操作便捷，除砂效果好，效率高，采用第一除砂室4和第二除砂室23进行两级除砂，挡砂网板12、防砂棉网9和防砂罩10进行两次过滤保证了从出水口8流出的液体为除砂完全的液体，适宜较大范围推广应用。