一种天然气立式双层自保温除砂装置的制作方法

本实用新型涉及天然气生产工艺中含砂气井中的砂、液重力沉降分离技术，尤其是一种天然气立式双层自保温除砂装置。

背景技术：

目前，天然气生产中，由于工艺需要，必须在投产前对气井进行压裂工艺，其中压裂过程中需要向井下注入大量压裂砂，而在天然气井投产后，压裂砂又随着天然气从井下进入管道，在管道内高速运动从而对管线壁和弯头部分造成高速冲刷，直接造成管线壁刺漏，从而引起泄漏或爆炸的安全隐患。

现有立式除砂装置虽然能够将砂沉降，但由于砂液在设备底部沉降后，长期在野外低温环境中如果不及时除砂会导致除砂器内部液体及砂砾凝固，造成无法除砂或者除砂困难，严重的会导致因低温膨胀造成设备损坏，有较大安全隐患。

技术实现要素：

本发明为了克服上述缺陷，提供一种天然气立式双层自保温除砂装置，该装置能在低温环境无需加热保温，将砂、液、气分离除砂，不会因为低温凝固，影响除砂。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种天然气立式双层自保温除砂装置，其特征在于：整体呈双层嵌套结构，包括外层壳体和内层壳体，外层壳体为承压壳体，内层壳体与外层壳体之间为保温承压腔，内层壳体内为分离存储腔；外层壳体的中上部设置有一混合气进口，所述混合气进口与分离存储腔连通；沿混合气体进入方向往上的分离存储腔内壁上设置有气体导流板，分离存储腔的顶部设置有弧形气体分流网，沿混合气体进入方向往下的分离存储腔的内壁上设置有浮球控液阀，可以把多余液体导流到保温承压腔；所述分离存储腔的下部为存砂腔，所述存砂腔呈倒圆锥形，存砂腔的底部连接有砂砾引流管，砂砾引流管穿过外层壳体底部的流体集中管底部并伸出。

所述混合气进口为一短管，该短管沿切线方向切入外层壳体与分离存储腔连通。

所述分离存储腔与混合气进口连通的内壁上设置有防冲刷保护带，用于混合气进入分离存储腔时，对分离存储过度冲刷。

沿混合气体进入方向往上的分离存储腔内壁上，可设置一块、两块或多块气体导流板，根据具体情况需求设计。

所述外层壳体壁上设置有一维护口，维护口伸入到保温承压腔内，维护口的开口位置对应浮球控液阀的位置。

所述存砂腔安装于固定板上，固定板固定设置于保温承压腔内。

所述砂砾引流管的末端连接有砂砾出口控制阀，便于控制砂砾的流出。

所述流体集中管的侧面连接有气液出口，通向下游管线。

所述外层壳体可通过设置的支撑架固定于地面等处。

本实用新型的工作原理为：

混合气体从混合气体口进入分离存储腔后，经过气体导流板进行分离：分离得到的砂及液体落到存砂腔内存储，多余的液体通过分离存储腔内壁处的浮球排液阀进入双层结构的保温承压腔中，流入下游管线，同时泄压后，开启砂砾出口控制阀，砂砾及部分液体就可以通过重力作用自行经过砂砾引流管流出，流出设备外，完成除砂作业；分离得到的天然气经过气体导流板向上流动，经过分离存储腔顶部的气体分流网进入保温承压腔，并向下流动进入保温承压腔底部；天然气在流动的过程中，对分离存储腔有热交换作用，从而让分离存储腔的温度始终保持天然气温度，从而防止冷冻的产生。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计的双层结构，可以有效实现混合气体的分离，利用分离出的天然气进行自保温加热，防止分离沉降在设备底部的砂砾及液体低温凝固，砂砾通过重力作用自行流出设备，完成除砂作业。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖面图。

图2是本实用新型的俯视图。

图中，附图标记为：1-外层壳体，2-分离存储腔，3-支撑架，4-气体分流网，5-气体导流板，6-防冲刷保护带，7-混合气进口，8-气液出口，9-砂砾出口控制阀，10-浮球控液阀，11-维护口，12-砂砾引流管，13-流体集中管，14-固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

在图1-2所示，一种天然气立式双层自保温除砂装置，整体呈双层嵌套结构，包括外层壳体1和内层壳体，外层壳体1为承压壳体，内层壳体与外层壳体1之间为保温承压腔，内层壳体内为分离存储腔2；外层壳体1的中上部设置有一混合气进口7，所述混合气进口7与分离存储腔2连通；沿混合气体进入方向往上的分离存储腔2内壁上设置有气体导流板5，分离存储腔2的顶部设置有弧形气体分流网4，沿混合气体进入方向往下的分离存储腔2的内壁上设置有浮球控液阀10；所述分离存储腔2的下部为存砂腔，所述存砂腔呈倒圆锥形，存砂腔的底部连接有砂砾引流管12，砂砾引流管12穿过外层壳体1底部的流体集中管13底部并伸出。

所述混合气进口7为一短管，该短管沿切线方向切入外层壳体1与分离存储腔2连通。

所述分离存储腔2与混合气进口7连通的内壁上设置有防冲刷保护带6，用于混合气进入分离存储腔2时，对分离存储过度冲刷。

沿混合气体进入方向往上的分离存储腔2内壁上，可设置一块、两块或多块气体导流板5，这里设计为两块，根据具体情况需求还可以设计多块。

所述外层壳体1壁上设置有一维护口11，维护口11伸入到保温承压腔内，维护口11的开口位置对应浮球控液阀10的位置。

所述存砂腔安装于固定板14上，固定板14固定设置于保温承压腔内。

所述砂砾引流管12的末端连接有砂砾出口控制阀9，便于控制砂砾的流出。

所述流体集中管13的侧面连接有气液出口8，通向下游管线。

所述外层壳体1可通过设置的支撑架3固定于地面等处。