超高压油水沙三相旋流分离装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超高压油水沙三相旋流分离装置，包括除砂筒、沉降筒和集液筒，所述除砂筒的顶部设置有端盖，所述除砂筒与沉降筒之间、沉降筒与集液筒之间均设置有隔板，所述沉降筒与集液筒之间还设置有滤网；所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述除砂筒内安装旋流分离器，所述旋流分离器圆柱段的上端封口中心处插设有与所述射流出口连通的溢流管，所述圆柱段的上端筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述旋流分离器圆锥段的底部设有沉砂口；所述沉降筒的下端筒壁上分别设有高压风入口和沙粒出口。本实用新型除砂效率高，排砂劳动强度小，处理作业范围大，且能够在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。
【专利说明】
超高压油水沙三相旋流分离装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种油气井采出液除砂装置，具体涉及一种超高压油水沙三相旋流分离装置。
【背景技术】
[0002]进入二十一世纪以来，经济发展同能源供应的矛盾日益突出，安全、高效、经济、环保成为了工业发展的主题，如何可以更加高效的对混合物进行分离成了很多行业的研究问题。混合物的分离，包括固液的分离、气液的分离、气固的分离以及气液固的分离，在一些能源行业存在诸多问题，例如除砂效率低，排砂劳动强度大，处理作业范围小，不能在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种超高压油水沙三相旋流分离装置，它除砂效率高，排砂劳动强度小，处理作业范围大，且能够在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种超高压油水沙三相旋流分离装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒、沉降筒和集液筒，所述除砂筒的顶部设置有端盖，所述除砂筒与沉降筒之间、所述沉降筒与集液筒之间均设置有可开闭的隔板，所述沉降筒与集液筒之间还设置有滤网；其中，
[0006]所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述射流出口位于射流进口的上方，所述除砂筒内可拆卸的安装上端为圆柱段、下端为圆锥段的旋流分离器，所述圆柱段的上端封口位于射流出口的下方，所述圆柱段的上端封口中心处插设有与所述射流出口连通的溢流管，所述圆柱段的上端筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述圆锥段的底部设有沉砂口；
[0007]所述沉降筒的下端筒壁上分别设有高压风入口和沙粒出口；
[0008]所述集液筒的底部设有出液口。
[0009]按上述技术方案，所述除砂筒的射流进口与旋流分离器的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。
[0010]按上述技术方案，所述旋流分离器的内腔表面上涂覆有耐磨陶瓷层。
[0011 ]本实用新型，具有以下有益效果:该装置通过将旋流分离器可拆卸的安装在厚壁的除砂筒内部，结构简单、成本低廉，这样既能够在超高压力下有效进行井流除砂作业，又可以根据井流处理量和分级粒度的要求灵活更换旋流分离器，同时，旋流分离器分为上下两段，上段为圆筒形旋流腔、下段为圆锥形分离腔，上下两部分功能分明，以确保井流中的砂粒等固体颗粒快速沉降分离；另外，该装置通过在沉降筒的下端筒壁上开设高压风入口和沙粒出口，通过高压风入口向沉降筒内喷射高压风冲砂，沙粒经沙粒出口排出，实现自动排砂，提高排砂效率，降低人工作业劳动强度。
【附图说明】
[0012]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0013]图1是本实用新型实施例的结构示意图。
[0014]图中:1-除砂筒、101-射流进口、102-射流出口、2-沉降筒、201-高压风入口、202_沙粒出口、3_集液筒、4-端盖、5-隔板、6-滤网、7-旋流分离器、701-溢流管。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]在本实用新型的较佳实施例中，如图1所示，一种超高压油水沙三相旋流分离装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒1、沉降筒2和集液筒3，除砂筒I的顶部设置有端盖4，除砂筒I与沉降筒2之间、沉降筒2与集液筒3之间均设置有可开闭的隔板5，沉降筒2与集液筒3之间还设置有滤网6;其中，
[0017]除砂筒I的筒壁上开设有上下错位的射流进口101和射流出口 102，射流出口 102位于射流进口 101的上方，除砂筒I内可拆卸的安装上端为圆柱段、下端为圆锥段的旋流分离器7，具体为旋流分离器嵌置在除砂筒中，圆柱段的上端封口位于射流出口的下方，圆柱段的上端封口中心处插设有与射流出口连通的溢流管701，圆柱段的上端筒壁上设有与射流进口连通的切向挖孔，圆锥段的底部设有沉砂口；
[0018]沉降筒2的下端筒壁上分别设有高压风入口 201和沙粒出口 202;
[0019]集液筒3的底部设有出液口。
[0020]在本实用新型的优选实施例中，除砂筒的射流进口与旋流分离器的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。
[0021]在本实用新型的优选实施例中，旋流分离器的内腔表面上涂覆有耐磨陶瓷层，可以保证旋流分离器具有良好的耐磨耐蚀性能，延长设备使用周期。
[0022]本实用新型的所有部件均采用防硫材质制造，能够在含H2S腐蚀气体的高压环境下长期稳定工作。
[0023]本实用新型的工作原理:打开两个隔板，在除砂作业时，油水沙混合物井流由除砂筒的射流进口经旋流分离器的切向挖孔切向射入圆柱段的圆筒形旋流腔内，在离心力的作用下实现旋流分离，除砂后的井流向上经过插设在圆柱段上端封口处的溢流管进入除砂筒上端的防冲腔，再经除砂筒的射流出口流向下游;井流中的砂粒等固相颗粒及部分油、水经过圆锥段的沉砂口落入沉降筒，滤网用来分离沙粒之后残留的油水，油、水经过滤网到达集液筒，之后由集液筒下方的出液口排出；砂粒等固体颗粒在沉降筒内沉降，并在沉降过程中得到清洗，当沉降筒内的砂堆高度接近旋流分离器的沉砂口时，需要进行排砂作业，此时关闭两个隔板，由高压风入口处进入风，通过高压风力的进入带走沉降之后的沙粒，完成沙子的分离工作。
[0024]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种超高压油水沙三相旋流分离装置，其特征在于，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒、沉降筒和集液筒，所述除砂筒的顶部设置有端盖，所述除砂筒与沉降筒之间、所述沉降筒与集液筒之间均设置有可开闭的隔板，所述沉降筒与集液筒之间还设置有滤网；其中， 所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述射流出口位于射流进口的上方，所述除砂筒内可拆卸的安装上端为圆柱段、下端为圆锥段的旋流分离器，所述圆柱段的上端封口位于射流出口的下方，所述圆柱段的上端封口中心处插设有与所述射流出口连通的溢流管，所述圆柱段的上端筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述圆锥段的底部设有沉砂口； 所述沉降筒的下端筒壁上分别设有高压风入口和沙粒出口 ； 所述集液筒的底部设有出液口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除砂筒的射流进口与旋流分离器的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋流分离器的内腔表面上涂覆有耐磨陶瓷层。
【文档编号】E21B43/34GK205638416SQ201620366994
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】郑小涛, 杨博文, 徐建民, 王成刚, 林纬, 汪威, 卢霞
【申请人】武汉工程大学