一种除砂分离器及方法与流程

本发明涉及一种油气开采过滤，具体涉及一种除砂分离器及方法。

背景技术：

1、在压裂井或地层出砂井所采出的天然气中，一般会携带大量的砂粒，而这些高速流动的砂粒则会给地面集气系统造成很大的危害，甚至出现严重的安全事故。现有除砂器技术中的除砂器一般分为滤筒式除砂器或旋流式除砂器。滤筒式除砂器可实现除砂精细化，应用在有规律出砂、稳定工作的生产等工况下，但操作维护繁琐，配件更换频繁，操作面临着较高的作业风险。旋流式除砂器由于利用离心力，对于超细砂或粉尘无法有效分离，因此主要用于除砂精度要求不苛刻的环境中，亦可用在排液或生产制度不稳定，预计出砂量大，生产压力波动大的施工环境中，应用范围较广。

2、公开号为：cn204337919u的实用新型公开了一种分离器，其特征在于它包括筒体、法兰盖、支撑板、过滤滤芯、进气管和下封盖；筒体垂直设置，在筒体上端设有法兰盖，在筒体下端设有下封盖，在下封盖上设有排污口；进气管设在筒体下端并伸入筒体内，使进气管的进气口靠近筒体内壁；在进气管上端的筒体内设有支撑板，在支撑板上设有一通气孔，过滤滤芯设置在筒体内的支撑板的通气孔上；在筒体上端设有出气孔。

3、现有技术中的除砂分离器在使用时，存在分离效果差的缺点；无法实现含砂天然气与油水混合物过滤分离的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种除砂分离器及方法，其能够解决现有技术中除砂分离器除砂分离效果差影响下游管线及阀门的使用寿命，而且频繁的检测更换也降低了除砂器的使用效率的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种除砂分离器，包括筒体、设置在筒体内的上支撑板和分隔板，支撑板位于分隔板的上方，筒体上设置有进气口、出气口、出液口和排砂口；

4、筒体内位于进气口处设置有与进气口连通的防冲元件，分隔板上设置有出液孔，出液孔与出液口连接，

5、分隔板上安装有若干中心管，中心管穿过支撑板，位于支撑板上方区域内设置有与中心管连接的旋流分离单元，中心管将支撑板上方区域和分隔板下方区域连通；支撑板上设置有若干连通孔；

6、位于支撑板上方设置有过滤单元，过滤单元的出气端与出气口连通。

7、其中，防冲元件包括外壳、设置有外壳内的若干排挡砂单元，挡砂单元包括若干v型挡沙板，后一排挡砂单元中挡砂板的尖端正对前一排挡砂单元中相邻挡沙板的间隙；外壳上设置有出气缺口，出气缺口竖直朝下。

8、优选地，筒体下端呈半球型结构，排砂口位于筒体的最低位置处。

9、其中，过滤单元包括骨架、过滤筒、除沫器和盖板，过滤筒与骨架匹配且固定安装在骨架内；

10、所述除沫器固定安装在过滤筒内且位于靠近骨架上端出口位置处；骨架上方边缘位置设置有若干连接部，连接部上设置有安装孔，连接部用于通过设置在安装孔内的螺栓与筒体可拆卸连接，骨架上端通过可拆卸方式连接有所述盖板，所述盖板上设置有把手；位于骨架的下端端面位置设置有固定块，所述固定块呈一端大一端小的圆台状结构，固定块大端与骨架连接，支撑板上设置有与固定块对应的限位孔。

11、进一步的，骨架为不锈钢材料制成，骨架包括若干竖向骨架和若干连接环，竖向骨架均匀分布并与连接环内部贴合后通过焊接工艺形成一体式结构。

12、优选的，固定块上设置有凹槽，所述凹槽上固定设置有o型密封圈。

13、其中，过滤筒上端设置有延伸部，除沫器固定设置在延伸部内，延伸部内设置有下支撑台，延伸部内部通过螺纹设置有压环，所述除沫器位于下支撑台与压环之间，压环与连接部连接后将除沫器压装在下支撑台上。

14、本发明还公开了一种使用上述除砂分离器来除砂的方法。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明在实际的使用中结合过滤分离、重力分离、旋流分离和过滤单元进行多次分离过滤，在实际使用中具有过滤分离压力损失小、使用寿命长、分离效果稳定，除砂效率高等优点，又具有重力分离简单易行的特点，又具有旋流分离具有结构简单、适用范围广、维护便捷、分离高效等优点，又具有丝网气液分离结构简单、体积小、分离效率高、阻力小、质量轻及安装操作维修方便等优点。

17、本发明可充分保护下游管线及阀门仪表的使用寿命，减少停车维护频次，提高了除砂分离器的使用效率，可创造出可观的经济效益；同时，本发明具备气液分离功能，所以下游可取消气液分离器，节约设备投资。

技术特征：

1.一种除砂分离器，其特征在于：包括筒体、设置在筒体内的上支撑板和分隔板，支撑板位于分隔板的上方，筒体上设置有进气口、出气口、出液口和排砂口；

2.根据权利要求1所述的一种除砂分离器，其特征在于：防冲元件包括外壳、设置有外壳内的若干排挡砂单元，挡砂单元包括若干v型挡沙板，后一排挡砂单元中挡砂板的尖端正对前一排挡砂单元中相邻挡沙板的间隙；外壳上设置有出气缺口，出气缺口竖直朝下。

3.根据权利要求1所述的一种除砂分离器，其特征在于：筒体下端呈半球型结构，排砂口位于筒体的最低位置处。

4.根据权利要求1所述的一种除砂分离器，其特征在于：过滤单元包括骨架、过滤筒、除沫器和盖板，过滤筒与骨架匹配且固定安装在骨架内；

5.根据权利要求4所述的一种除砂分离器，其特征在于：骨架为不锈钢材料制成，骨架包括若干竖向骨架和若干连接环，竖向骨架均匀分布并与连接环内部贴合后通过焊接工艺形成一体式结构。

6.根据权利要求5所述的一种除砂分离器，其特征在于：固定块上设置有凹槽，所述凹槽上固定设置有o型密封圈。

7.根据权利要求5所述的一种除砂分离器，其特征在于：过滤筒上端设置有延伸部，除沫器固定设置在延伸部内，延伸部内设置有下支撑台，延伸部内部通过螺纹设置有压环，所述除沫器位于下支撑台与压环之间，压环与连接部连接后将除沫器压装在下支撑台上。

8.一种除砂分离方法，其特征在于：包括使用权利要求1-7中任意一项所述的一种除砂分离器来实现除砂目的。

技术总结
本发明提供了一种除砂分离器及方法，除砂分离器包括筒体、设置在筒体内的上支撑板和分隔板，支撑板位于分隔板的上方，筒体上设置有进气口、出气口、出液口和排砂口；筒体内位于进气口处设置有与进气口连通的防冲元件，分隔板上设置有出液孔，出液孔与出液口连接，分隔板上安装有若干中心管，中心管穿过支撑板，位于支撑板上方区域内设置有与中心管连接的旋流分离单元，中心管将支撑板上方区域和分隔板下方区域连通；支撑板上设置有若干连通孔；位于支撑板上方设置有过滤单元。本发明能够解决现有技术中除砂分离器除砂分离效果差影响下游管线及阀门的使用寿命，而且频繁的检测更换也降低了除砂器的使用效率的技术问题。

技术研发人员：张伟,庞瑞涛,刘启锋,张应禄,陈燚
受保护的技术使用者：成都川力智能流体设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7