[实用新型]一种气体钻井用岩屑精分离装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种气体钻井用岩屑精分离装置，用于在气体钻井过程中对井口返出气固液混合流体进行分离，取代现有气体钻井降尘方式。

背景技术

近年来，气体钻井技术日趋成熟，应用规模不断扩大，目前正积极向储层应用发展。但现有技术条件下，气体钻井返出岩屑只能依靠降尘水分离，排砂管线出口必须接到污水池，若地层出气后不具备点火条件；若将排沙管线接到燃烧池进行点火，岩屑又容易堆积，影响燃烧池后续使用。此外，现有的降尘方法降尘效果不理想，粉尘、水雾污染严重，随着环保要求不断提高，此套除尘方法已不能满足环保要求，迫切需要研制新型除尘工具，能在无沉砂池的条件下实现气体钻井对返出流体的处理。

为了解决上述问题，中国专利公开号“101748980A”公开了一种气体钻井携岩气体分离净化的旋风分离器组，公开日为2010年06月23日，它由一级旋风分离器、二级旋风分离器、排料系统组成。一级旋风分离器主要除去井筒环空返回到地面携岩气体中的大颗粒钻屑,分离后的气体进入到高效的二级旋风分离器中进行进一步分离净化。净化后的气体直接排放可以大大减小环境污染;如将净化后的气体再引入到过滤器进行精细过滤后就可以回收循环利用,有效地降低气体钻井成本。一、由于该专利采用旋风分离的原理去除流体中的颗粒物质，为了保证其分离效果，旋风分离器的容量不能过大，导致其气体处理量普遍偏少，所以不能满足目前普遍存在的大气量条件下的气体钻井岩屑分离作业，二、由于气体钻井返出流体中固相含量极高，该专利采用抽真空器进行液体输送排料，液体中含有大量的固相颗粒，抽真空器处理含高固相颗粒的液体稳定性不够高，所以该专利不能满足长时间条件下气体钻井岩屑分离连续作业。三、由于气体钻井所钻地层具有未知性，可能出现地质资料预测以外的情况发生，当前气体钻井常常钻遇意外的地层出水，地层出水量具有很强的随机性无法进行准确预测，当所钻地层出水时该专利未说明是否可以继续进行气体钻井岩屑分离作业。

发明内容

    本实用新型的目的在于克服现有技术中气体钻井返出岩屑处理存在的上述问题，提供一种气体钻井用岩屑精分离装置。本实用新型能实现气体钻井在无沉砂池的条件下对返出流体进行处理，最终得到符合直接排放标准的气体，能满足不同条件下的气体钻井要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种气体钻井用岩屑精分离装置，包括罐体，其特征在于：所述罐体内设置有岩屑捕集器、搅拌装置和水雾捕集器，所述罐体上设有排砂口和排气口，岩屑捕集器一端与上一级分离装置连通，另一端连通到罐体内，待处理的混合流体通过岩屑捕集器进入罐体内，水雾捕集器用于将气体从混合流体中分离，搅拌装置设置在岩屑捕集器与排气口之间用于将罐体内的混合流体搅拌均匀。

本实用新型还包括泵、用于控制阀门开度的液位补偿器和用于检测罐体内液面高度的液位计，液位计与液位补偿器连接，所述泵通过管线分别与排砂口和液位补偿器连接用于控制罐体内液面动态平衡。

所述岩屑捕集器的数量为五个，均匀分布在罐体内正常液位以下。

所述水雾捕集器为两个，分别设置在罐体内距离罐体底平面1200mm、1300mm处。

所述排气口的尺寸和数量与岩屑捕集器相对应。

所述排砂口至少为三个，相邻两排砂口之间设置有掏砂口。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型中，所述罐体内设置有岩屑捕集器、搅拌装置和水雾捕集器，所述罐体上设有排砂口和排气口，岩屑捕集器一端与上一级分离装置连通，另一端连通到罐体内，待处理的混合流体通过岩屑捕集器进入罐体内，水雾捕集器用于将气体从混合流体中分离，搅拌装置设置在岩屑捕集器与排气口之间用于将罐体内的混合流体搅拌均匀，采用此结构，岩屑捕集器能将岩屑有效捕集在水里，水雾捕集器能有效将气体中的水分离，保证从排气口排放的气体为纯净无水雾状态，能实现气体钻井在无沉砂池的条件下对返出流体进行处理，最终得到符合直接排放标准的气体，能满足不同条件下的气体钻井要求。

二、本实用新型还包括泵、用于控制阀门开度的液位补偿器和用于检测罐体内液面高度的液位计，液位计与液位补偿器连接，所述泵通过管线分别与排砂口和液位补偿器连接用于控制罐体内液面动态平衡，液位补偿器可根据液位计检测到的罐内液位高度自动调整上水、排水阀门的开度维持罐内液面在正常水平，实现罐体内液面维持动态平衡，满足气体钻井岩屑连续处理要求。