天然气气井分砂装置制造方法
【专利摘要】一种天然气气井分砂装置，其主体由直径不等的两段筒体组成，该两段筒体中的小直径筒体为除砂段筒体，大直径筒体为沉降段筒体，两者通过封头固定连接；天然气混合物入口和所述除砂段筒体的中部联通，天然气出口置于所述除砂段筒体的顶部；凝析油出口置于除砂段筒体的下部；封头大端与所述沉降段筒体固定连接，小端与排砂口固定连接。本实用新型在除砂工艺上采用离心分离的思想。通过直径不等的两段筒体组成分砂装置的主体，从而将其分为除砂与沉降功能不同的两段。因而结构紧凑，设备投资较小。集天然气、油、气、水及除砂等物理分离功能于一身，与原有三相分离器和沉降罐的组合系统相比，既提高了分离效率又节约了设备投资。
【专利说明】天然气气井分砂装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气除砂领域，特别涉及一种天然气气井分砂装置。
【背景技术】
[0002]在天然气的开采过程中，从气井中采出的天然气混合物中含有天然气、凝析油及砂粒等固体杂质，由于砂粒等固体杂质会堵塞或磨蚀天然气和凝析油输送及存储过程中的工艺管线、计量仪器、设备等，甚至造成仪器、设备的损坏，而这些仪器、设备的投资通常都非常大。因此，除去天然气当中的砂粒等固体杂质具有很重要的现实意义。
[0003]为了除去天然气当中的砂粒等固体杂质，相关行业的工作者都在积极开发研制天然气气井除砂装置。目前，通常用于天然气除砂这样的物理分离过程，一般采用的是先通过三相分离器将天然气中的凝析油和天然气简单地分离开来，然后经过沉降罐通过重力沉降来分离油和砂子等固体杂质。虽然这样也能从油中分离出部分颗粒较大的固体杂质，但由于在分离器和沉降罐内沉降时间较短，仍有大量的固体杂质以悬浮物的形式存在于凝析油内而未被分离出来，这样在后续输送凝析油时，对仪器和设备仍有较大危害。为此，研发出一种高效的天然气气井分砂装置已迫在眉睫。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种天然气气井分砂装置，解决现有气井分离设备不能有效的分离出凝析油中的砂子等固体杂质而造成后续设备和仪表损害的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0006]一种天然气气井分砂装置，该天然气气井分砂装置的主体由直径不等的两段筒体组成，该两段筒体中的小直径筒体为除砂段筒体，大直径筒体为沉降段筒体，两者通过封头固定连接；天然气混合物入口和所述除砂段筒体的中部联通，天然气出口置于所述除砂段筒体的顶部；凝析油出口置于除砂段筒体的下部；封头大端与所述沉降段筒体固定连接，小端与排砂口固定连接。
[0007]所述天然气混合物入口以25°?30°夹角并切向接入所述除砂段筒体的中部。
[0008]所述天然气混合物入口处的除砂段筒体的内壁上耐磨层。
[0009]所述凝析油出口处的除砂段筒体上设置挡板。
[0010]本实用新型的有益的技术效果是:
[0011]1、本实用新型在除砂工艺上采用离心分离的思想。通过直径不等的两段筒体组成分砂装置的主体，从而将其分为除砂与沉降功能不同的两段。因而结构紧凑，设备投资较小。集天然气、油、气、水及除砂等物理分离功能于一身，与原有三相分离器和沉降罐的组合系统相比，既提高了分离效率又节约了设备投资。
[0012]2、改善了天然气混合物入口处混合物对分砂装置内壁的冲刷。由于气井分砂装置所处理的介质天然气混合物是以高速切向的方式进入分砂装置内部的，混合物中的砂粒等杂质对分砂装置的冲刷磨蚀非常厉害，这样会大大影响分砂装置的使用寿命。本实用新型的气井分砂装置在天然气混合物的入口处设置了一定厚度的耐磨层，可以有效改善分砂装置被冲蚀的状况，增加其使用寿命。
[0013]3、提高了分离效率，降低了对后续设备和仪表等的损害。本实用新型既能实现对天然气中油、气、水的三相分离，又能完成除去凝析油中砂子等固体杂质的沉降功能，充分体现了“一机多能”的功效。特别是通过加速的切向进料方式，更能很好地除去凝析油中的悬浮状态的砂子等固体杂质，降低了对后续设备和仪表的损害，提高了系统的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型气井分砂装置的结构示意图。
[0015]图2是图1中的A-A向剖视图。
[0016]图中:1_天然气混合物入口、2-天然气出口、3-凝析油出口、4-排砂口、5-除砂段筒体、6-耐磨层、7-挡板、8-封头、9-沉降段筒体、10-锥形封头。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例及其附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0018]实施例1，如图1和图2所示，一种高效天然气气井分砂装置主要包括:天然气混合物入口 1、天然气出口 2、凝析油出口 3、排砂口 4、除砂段筒体5、半球形的封头8、沉降段筒体9、锥形封头10等。内径较小的除砂段筒体5与内径较大的沉降段段筒体9通过半球形的封头8焊接；天然气混合物入口 I和除砂段筒体5的中部联通；天然气出口 2置于除砂段筒体5的上部并通过法兰与除砂段筒体5连接；凝析油出口 3置于除砂段筒体5的下部，锥形封头10大端与沉降段筒体9固定连接，小端与排砂口 4固定连接。
[0019]实施例2，如图1和图2所示，对实施例1中的天然气混合物入口 I和除砂段筒体5的中部联通的方式作了优化，使天然气混合物入口 I以25°?30°夹角并切向接入所述除砂段筒体5的中部。可以实现天然气混合物以高速切向的方式进入到分砂设备的内部，使得天然气混合物在除砂段筒体内做高速旋转运动，从而使得混合物中的砂粒、凝析油等获得很高的离心力而被甩向除砂段筒体内壁，进而在重力作用下进入沉降段筒体进行沉降。从而使天然气能被很好的分离出来。
[0020]实施例3，如图1所示，在实施例1或实施例2的结构基础上通过在天然气混合物入口 I处的除砂段筒体5的内壁上耐磨层6而达到有效改善分砂装置被冲蚀的状况，增加设备使用寿命。
[0021]实施例4，如图1所示，在实施例1或实施例2或实施例3的结构基础上通过在凝析油出口 3处的除砂段筒体5上设置挡板7将除砂通道与凝析油出口隔开。从天然气混合物中分离出的砂粒凝析油等混合物先通过除砂通道进入到沉降段筒体，经过一段时间的沉降后将凝析油从凝析油出口 3排出。这样可以避免在除砂段筒体内，从天然气混合物中分离出的砂粒直接掉落到将要从凝析油出口排出的凝析油中，从而使得凝析油中的砂粒被分离的更彻底，大大降低砂粒对后续设备仪表的损害，提高系统的使用寿命。
[0022]本实用新型在除砂工艺上采用的是离心分离的思想，通过直径不等的两段筒体组成了气井分砂装置的主体，从而将其分为除砂与沉降功能不同的两段。天然气混合物从入口处以高速切向的方式进入分砂装置内部，经过除砂段筒体之后，天然气从顶部的天然气出口排出；而凝析油与砂粒的混合物则进入到沉降段筒体，经过一段时间的沉降之后，凝析油从凝析油出口排出，砂子等固体杂质等则从设备底部的出砂口排出。因此本实用新型集天然气、油气、水及除砂等物理功能于一身，与原有的三相分离器和沉降罐的组合系统相t匕，既提高了分离效率又节约了设备投资。另外，在天然气混合物入口处的除砂段筒体上设置了耐磨层，可以有效改善分砂装置被冲蚀的状况，增加其使用寿命。本实用新型能更好的除去凝析油中的砂子等固体杂质，降低对后续设备和仪表的损害，也使得整个系统的寿命增加。
【权利要求】
1.一种天然气气井分砂装置，其特征在于:该天然气气井分砂装置的主体由直径不等的两段筒体组成，该两段筒体中的小直径筒体为除砂段筒体(5)，大直径筒体为沉降段筒体(9)，两者通过封头(8)固定连接；天然气混合物入口(I)和所述除砂段筒体(5)的中部联通，天然气出口(2)置于所述除砂段筒体(5)的顶部；凝析油出口(3)置于除砂段筒体(5)的下部；封头(10)大端与所述沉降段筒体(9)固定连接，小端与排砂口(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种天然气气井分砂装置，其特征在于:所述天然气混合物入口(I)以25°?30°夹角并切向接入所述除砂段筒体(5)的中部。
3.根据权利要求1所述的一种天然气气井分砂装置，其特征在于:所述天然气混合物入口( I)处的除砂段筒体(5 )的内壁上耐磨层(6 )。
4.根据权利要求1所述的一种天然气气井分砂装置，其特征在于:所述凝析油出口(3)处的除砂段筒体(5)上设置挡板(7)。
【文档编号】E21B43/34GK203441463SQ201320511982
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】党战伟, 谢培军, 刘福录, 宫超, 殷建刚, 朱保国, 高光甫 申请人:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司