[发明专利]一种单井除砂装置及其排砂工艺

说明书

本发明公开了一种单井除砂装置及其排砂工艺，通过提供一种新的气液砂三相分离装置，能有效对页岩气排采过程中的砂进行收集，且维护方便，而通过该装置的排砂工艺，进行阀门的切换，就可以切换不同主路和支路的启闭，来实现气液的精准分离，且无需停工就可以进行排砂除砂。采用本发明有效提高了页岩气的排采效率，且减少了排砂所耗费的精力，带来了重大的经济效益。

技术领域

本发明涉及页岩气开采丛式井站的生产装置，具体而言，是一种丛式井除砂装置及其排砂工艺。

背景技术

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或者游离状态存在的一种非常重要的非常规天然气资源，不同于常规气田，它存在着开采初期压力高产量大、后期产量低压力递减快的特点，同时在进行页岩气的采排时会产生大量的泥沙，通过分离器，虽然将排采出的页岩气进行了气液砂三相分离，将需要的液和气进行收集，但是在长期的采排过程中，比如会有大量的砂累积在三相分离器中，当泥沙过多后，还可能有砂混在液体中，造成管路堵塞，造成经济损失，而且在排砂过程中若混入了页岩气还会造成安全隐患。而人工进行清砂又需要进行停机检修，不但浪费大量人力物力，还要停产停工，造成大量损失。

发明内容

本发明旨在提供一种除砂装置及其排砂工艺，通过提供一种充分利用井站生产装置的工艺流程，无需停车，且操作使用方便，简化油气技术流程，提高油气田的经济效益。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种单井除砂装置，其特征在于：包括立式气液砂三相分离器、放空分离器；所述三相分离器设有输气出口、排液出口和排砂出口和多个入口，排砂出口通过排砂通路连接到放空分离器入口；输气出口连接有输气主路，还并接有导通到放空分离器入口的输气支路；放空分离器入口设置有除砂滤芯。

进一步地，所述排液出口设置有导通到下游处理站的排液主路，且在排液主路上设置有与输气主路连通的混合管路，并在混合管路上设置有混输阀，排液主路上设置单输阀。

进一步地，所述放空分离器，放空分离器分别设有气体出口和液体出口，液体出口连接有导通到排液主路的排液支路，气体出口通过放空管线导通到放空火炬，且在放空管线上设置有放空阀。

进一步地，所述输气主路导通到下游处理站，输气主路上设置有可切断输气主路的输气阀。

进一步地，所述排砂通路上设置有可切断排砂通路的排砂阀，输气支路上设置有可切断输气支路的输气支路阀。

进一步地，所述三相分离器的入口包括三相分离器上部设置的原料来气入口和下部设置的松砂气入口。

本发明还提供了一种采用该除砂装置的排砂工艺，通过阀门的切换，切换不同主路和支路的启闭，来实现气液砂的精准分离，无需停工进行排砂除砂。

为实现上述目的，具体的技术方案如下：

一种采用权利要求1-6任意一项所述的单井除砂装置的排砂工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A1、将原料气导入三相分离器，进行气液砂三相分离；

A2、进行气液砂三相分离后，分离出的砂沉降在三相分离器底部，分离出的气和液向下游处理站输送；

A3、将A2步骤中沉降的砂混合液体，混合后通过排砂通路向放空分离器输送，经过放空分离器入口处的除砂滤芯，砂大量存储在滤芯内，液体和气体通过滤芯进入放空分离器内部，气体通过放空分离器的气体出口外排，过滤后的液体通过放空分离器的液体出口与排液主路汇合。

进一步地，当A1步骤中的原料气分离后产生的气体过多，三相分离器内压力升高时，或者进行检修时，开启输气支路阀，将气输送至放空分离器，并通过放空管线导通到放空火炬进行燃烧，降低三相分离器内气压，到正常阀值后切断输气支路阀。