一种油井反排液除砂装置的制作方法

本发明涉及一种油井反排液除砂装置，属于油田机械技术领域。

背景技术：

压裂工艺是油气井增产的一项主要工艺措施，为各油田普遍采用。随着水平井分段压裂改造、体积压裂等技术的推广，压裂施工规模不断扩大。每口井压裂后产生大约1000m³的返排液，这些返排液中含有大量的生物胶、砂子、石油及其它化学添加剂，其具有污染物浓度大、污染源分散的特点。如果返排液处理不当而外排，会对周围环境及地表水系造成严重污染，尤其是在缺水的西北地区用水压力不断增加。而新环保法的实施，对油气田开发过程中环境保护的力度大幅提升，大量返排液如何处理成为油气田绿色开发的关键所在。因此，压裂返排液处理技术越来越受到大家的关注。

目前，油井压裂返排液的处理方法是将其返排入沉砂罐，使其在沉砂罐中自然蒸发，有毒有害气体现场燃烧，并通过人力将砂子回收，这种方法劳动强度大，设备占地面积大，尤其会造成环境污染，不符合油田安全、环保发展的理念，并且不能对生物胶进行回收再利用，造成浪费。

虽然旋流分离器在固液分离领域具有有结构简单、处理量大、分离速度快、操

作方便等优点，但是旋流器针对油井返排液除砂分离存在几大缺陷：旋流器结构尺寸一旦确定，其处理能力也相应确定，而油井压裂返排液排量不恒定，造成旋流器工作不正常；旋流器主要靠离心力实现固液分离，砂粒会对旋流器内壁产生严重磨损，使用寿命短；尤其是油井压裂返排液砂比含量高，旋流器底流口造成严重堵塞，影响现场施工。因此，利用旋流分离技术很难实现油井压裂返排液除砂既定任务。针对现有除砂装置存在的问题，研制一种集沉降、过滤、砂子回收功能的新返排液除砂装置，以求达到在现场的压裂返排液、原油、砂子、有害气体全部回收，使回收液能够重复使用，除砂工序劳动强度减轻，最大限度提高生产效率，实现节能环保显得至关重要。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题：针对国内现用沉砂罐回收，劳动强度大，设备占地面积大，尤其会造成环境污染，砂粒会对旋流器内壁产生严重磨损的问题，本发明提供了一种油井反排液除砂装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

.一种油井反排液除砂装置，包括进料管、进料腔、孔管、滤芯、密封盖、叶轮、转动轴、溢流口、阻涡器、溢流管、底流口、外壳，其特征在于：进料腔内设有过滤除砂装置，由孔管、滤芯、密封盖组成，进料腔底端为叶轮和转动轴组成的旋流器，转动轴下端为溢流口，连接至溢流管。

所述的过滤除砂装置中以孔管为内骨架，滤芯为外裹的40目不锈钢筛网。

所述的过滤除砂装置可将比过滤介质孔径大的砂粒先被拦截下来并沉积在滤网上形成滤饼，滤饼可以将液相中更细小的悬浮固相颗粒拦截下来。

所述的密封盖可打开，方便过滤除砂装置中的砂粒排出。

所述的旋流器由外部电机输入动能带动叶轮旋转，从而带动液体由静止变为旋转运动，使液体获得了一定的静压，进而进行两相分离。

所述的叶轮为离心泵叶片的叶轮结构，在装置内部不仅起到增压作用，还能带动液体进行旋 转，形成旋转流动，而且在其入口处能形成负压，具有自吸的功能。

所述的外壳（12）内衬为聚氨酯耐磨复合材料磨机衬板。

本发明的有益效果是：

（1）本发明研制了一种集沉降、过滤、砂子回收功能的新型返排液除砂装置，能将现场的压裂返排液、原油、砂子全部回收，使回收液能够重复使用，除砂工序劳动强度减轻，最大限度提高生产效率，实现“节能环保”；

（2）本发明内衬采用聚氨酯耐磨复合材料磨机衬板，具有橡胶类物质的弹性，又具有刚性衬板的特点，加上其本身耐磨度高、抗腐蚀性能好，因此这种复合材料衬板有独特的磨损性质，形成了静态与动态旋流除砂器组合的方式，采用耐磨聚氨酯作为内衬材料，并采用自动控制系统，具有适应范围广、洗砂效率高、耐磨性强等优势，对稠油除砂与污油回收具有重要意义。

附图说明

图1为本发明一种油井反排液除砂装置的构造示意图。

其中，1、进料管；2、进料腔；3、旋转轴；4、滤芯；5、密封盖；6、叶轮；7、转动轴；8、溢流口；9、阻涡器；10、溢流管；11、底流口；12、外壳。

具体实施方式

首先，带砂的料液注入过滤除砂装置中，经过孔管3、滤芯4的过滤作用，大的砂粒先被拦截下来并沉积在滤网上形成滤饼，滤饼再将液相中更细小的悬浮固相颗粒拦截下来，过滤去除大砂粒，再进入进料腔2中，通过旋流器由外部电机输入动能带动叶轮6旋转，从而带动液体由静止变为旋转运动，使液体旋转产生强大的离心力，旋转的液体沿着旋流器的外壳向下运动，使液体获得了一定的静压，在内部的液体流动形成三维螺旋流动，外侧是沿着器壁向下的外旋流，内侧是内部中间到溢流口的向上的内旋流，液体中的重质相沿外侧旋流向下运动，由底流口排出，轻质相沿内旋流向上运动，经溢流口排出，从而实现了液体中两相的分离。