一种天然气开采除砂除水装置的制作方法

本实用新型涉及天然气开采技术领域，具体涉及一种天然气开采除砂除水装置。

背景技术：

天然气开采有其自身特点。首先天然气和原油一样与底水或边水常常是一个储藏体系。伴随天然气的开采进程，水体的弹性能量会驱使水沿高渗透带窜入气藏。在这种情况下，由于岩石本身的亲水性和毛细管压力的作用，水的侵入不是有效地驱替气体，而是封闭缝缝洞洞或空隙中未排出的气体，形成死气区。这部分被圈闭在水侵带的高压气，数量可以高达岩石孔隙体积的30％～50％，从而大大地降低了气藏的最终采收率。其次气井产水后，气流入井底的渗流阻力会增加，气液两相沿油井向上的管流总能量消耗将显著增大。随着水侵影响的日益加剧，气藏的采气速度下降，气井的自喷能力减弱，单井产量迅速递减，直至井底严重积水而停产。目前治理气藏水患主要从两方面入手，一是排水，一是堵水。堵水就是采用机械卡堵、化学封堵等方法将产气层和产水层分隔开或是在油藏内建立阻水屏障。目前排水办法较多，主要原理是排除井筒积水，专业术语叫排水采气法。

现有技术中公开了一种天然气开采除砂除水装置，包括机体外壳，所述机体外壳内腔从上到下依次设有第一横式隔板、第二横式隔板、第三横式隔板，且所述第一横式隔板、第二横式隔板之间设有过滤框，且所述过滤框下方设有排砂管，所述排砂管一端贯穿所述机体外壳外壁连接有泥砂泵，通过设有过滤框与抽砂支管，能够有效分离天然气中的砂石等固体颗粒，并将其排出，通过设有水气分离腔，不消耗外在能源，可以有效的净化新开采天然气中的液态水，通过设有泥砂泵与微型吸气泵，能够加快天然气除砂除水以及天然气收集的操作进度，有效的提高了开采天然气的生产效率，通过设有控制屏，方便技术人员的操作，使用方便，实用性强，适合广泛推广。该装置通过过滤框进行去沙，使得去沙过程缓慢，工作效率较低，因此需对该方案进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种天然气开采除砂除水装置，主要解决现存的问题：

天然气开采后的气体含有泥沙以及水分，现有的除水设备存在除水工序复杂，除水设备占地面积大，成本高昂，除水、去沙效率较低等缺点。

为了实现上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种天然气开采除砂除水装置，包括装置主体、控制屏、进气管道、出气管道、升降支腿、排沙管道、排沙电磁阀、进气腔体、去沙腔体、脱水腔体、进气阀门、竖板、第一旋流除砂器、第二旋流除砂器、第三旋流除砂器、排沙汇聚斗、横板、排气管道、缓冲腔体、排气孔、支撑板、干燥箱、吸气泵和顶盖，所述装置主体前端面固定设置有所述控制屏，所述装置主体上端面固定设置有所述进气管道，所述装置主体右端面固定设置有所述出气管道，所述装置主体底端面固定连接有所述升降支腿，所述装置主体底端面固定连接有所述排沙管道，所述排沙管道内设置有所述排沙电磁阀，所述进气腔体与所述去沙腔体之间固定设置有所述横板，所述第三旋流除砂器顶端与所述排气管道固定连接，所述排气管道中间固定连接有所述缓冲腔体，所述排气管道顶部设置有所述排气孔，所述去沙腔体与所述脱水腔体之间固定设置有所述支撑板，所述支撑板上端面活动设置有所述干燥箱，所述出气管道左端面固定连接有所述吸气泵，所述装置主体顶端面通过铰链铰接有所述顶盖。

优选的，所述进气腔体内设置有所述进气管道，所述进气管道上端固定设置有所述进气阀门，所述进气阀门为单向阀门。

优选的，所述第一旋流除砂器的出口与所述第二旋流除砂器的入口相连，所述第二旋流除砂器的出口与所述第三旋流除砂器的入口相连，所述第一旋流除砂器、第二旋流除砂器与所述第三旋流除砂器的底端均开设有排沙口，所述排沙口通过管道均与所述排沙汇聚斗相连接。

优选的，所述顶盖与所述装置主体之间均设置有密封橡胶圈。

优选的，所述干燥箱放置在所述支撑板上端面，所述干燥箱上、下两端面表面开设有若干均匀小孔，所述干燥箱内填充有无水硫酸铜。

优选的，所述第一旋流除砂器、第二旋流除砂器、第三旋流除砂器、吸气泵、排沙电磁阀以及升降支腿均与所述控制屏电性连接。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

通过将装置主体内部划分为进气腔体、去沙腔体和脱水腔体，方便了对开采出的天然气进行去沙和脱水操作，进气管道的单向阀门使得天然气只能进入进气管道，而不会外溢，防止天然气资源的浪费，第一旋流除砂器、第二旋流除砂器、第三旋流除砂器的联合作用可以将天然气中携带的泥沙去除，沉淀的泥沙通过排沙口沉积到排沙汇聚斗，通过排沙电磁阀便可以将泥沙排出装置主体之外，第三旋流除砂器上方的排气管道以及缓冲腔体、排气孔的配合，使得去沙后的天然气进入脱水腔体，由于支撑板上放置的干燥箱内填充有无水硫酸铜且干燥箱上、下两端面表面开设有若干均匀小孔，带有水分的天然气通过干燥箱便可以去除内带水分，通过吸气泵的吸收，加快了天然气脱水的效率，再者，无水硫酸铜可多次利用，节约了能源，控制屏的设置，方便了各仪器的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述一种天然气开采除砂除水装置的整体结构图；

图2是图1中本实用新型的内部示意图；

图3是图2中A1处放大示意图；

图4是本实用新型的系统控制图。

各附图标记如下：

装置主体1；控制屏2；进气管道3；出气管道4；升降支腿5；排沙管道6；排沙电磁阀7；进气腔体8；去沙腔体9；脱水腔体10；进气阀门11；竖板12；第一旋流除砂器13；第二旋流除砂器14；第三旋流除砂器15；排沙汇聚斗16；横板17；排气管道18；缓冲腔体19；排气孔20；支撑板21；干燥箱22；吸气泵23；顶盖24。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1、2、3、4，本实用新型所述一种天然气开采除砂除水装置，包括装置主体1、控制屏2、进气管道3、出气管道4、升降支腿5、排沙管道6、排沙电磁阀7、进气腔体8、去沙腔体9、脱水腔体10、进气阀门11、竖板12、第一旋流除砂器13、第二旋流除砂器14、第三旋流除砂器15、排沙汇聚斗16、横板17、排气管道18、缓冲腔体19、排气孔20、支撑板21、干燥箱22、吸气泵23和顶盖24，装置主体1前端面固定设置有控制屏2，装置主体1上端面固定设置有进气管道3，装置主体1右端面固定设置有出气管道4，装置主体1底端面固定连接有升降支腿5，装置主体1底端面固定连接有排沙管道6，排沙管道6内设置有排沙电磁阀7，进气腔体8与去沙腔体9之间固定设置有横板17，第三旋流除砂器15顶端与排气管道18固定连接，排气管道18中间固定连接有缓冲腔体19，缓冲腔体19能对从第三旋流除砂器15中出的气体进行减压，防止因压力过大对装置主体1造成损坏。排气管道18顶部设置有排气孔20，去沙腔体9与脱水腔体10之间固定设置有支撑板21，支撑板21上端面活动设置有干燥箱22，出气管道4左端面固定连接有吸气泵23，装置主体1顶端面通过铰链铰接有顶盖24。

具体的，进气腔体8内设置有进气管道3，进气管道3上端固定设置有进气阀门11，进气阀门11为单向阀门。进气管道3的单向阀门使得天然气只能进入进气管道3，而不会外溢，防止天然气资源的浪费。第一旋流除砂器13的出口与第二旋流除砂器14的入口相连，第二旋流除砂器14的出口与第三旋流除砂器15的入口相连，第一旋流除砂器13、第二旋流除砂器14与第三旋流除砂器15的底端均开设有排沙口，排沙口通过管道均与排沙汇聚斗16相连接。第一旋流除砂器13、第二旋流除砂器14、第三旋流除砂器15的联合作用可以将天然气中携带的泥沙去除，沉淀的泥沙通过排沙口沉积到排沙汇聚斗16，通过排沙电磁阀7便可以将泥沙排出装置主体1之外。顶盖24与装置主体1之间均设置有密封橡胶圈。密封橡胶圈保障了装置主体1内部的密闭环境。干燥箱22放置在支撑板21上端面，干燥箱22上、下两端面表面开设有若干均匀小孔，干燥箱22内填充有无水硫酸铜。带有水分的天然气通过干燥箱22便可以去除内带水分，通过吸气泵23的吸收，加快了天然气脱水的效率。再者，无水硫酸铜可多次利用，节约了能源。第一旋流除砂器13、第二旋流除砂器14、第三旋流除砂器15、吸气泵23、排沙电磁阀7以及升降支腿5均与控制屏2电性连接。控制屏2的设置，方便了各仪器的控制。

具体的，给该装置接通电源，通过进气阀门11将天然气通过进气管道3通入装置主体1内部，进气管道3的单向阀门使得天然气只能进入进气管道3，而不会外溢，防止天然气资源的浪费。天然气通过进气管道3依次第一旋流除砂器13、第二旋流除砂器14、第三旋流除砂器15，三组旋流除砂器的联合作用可以将天然气中携带的泥沙去除，沉淀的泥沙通过排沙口沉积到排沙汇聚斗16，通过排沙电磁阀7便可以将泥沙排出装置主体1之外。在排除泥沙时，可以改变升降支腿5的高度以方便接取泥沙。带有水分的天然气通过干燥箱22便可以去除内带水分，通过吸气泵23的吸收，加快了天然气脱水的效率。再者，无水硫酸铜内含有过多水分时，可以通过打开顶盖24，将干燥箱22取出，对干燥箱22进行干燥，无水硫酸铜便可多次利用，节约了能源。控制屏2的设置，方便了各仪器的控制。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。