[实用新型]一种用于页岩气开采的自沉沙分离装置

说明书

本实用新型涉及一种用于页岩气开采的自沉沙分离装置，包括两端均设置有封头的筒体（8），所述筒体（8）两端分别设置有进气口（1）和出气口10，所述筒体（8）进气口（1）和出气口10之间的内壁上设置有预分离元件（2）、稳流器（6）和聚结器（9），所述出气口10位于筒体（8）内的一端设置有除雾器（11），所述筒体（8）内壁与预分离元件（2）相对的一侧上设置有沉沙室和污水室。本实用新型通过预分离元件（2）、稳流器（6）和聚结器（9）的组合使用，对页岩气中的杂质进行了高效的过滤沉降，提高了分离装置的工作效率，进而提高了产物纯度。设置沉沙室避免了因沙子积淀造成的堵塞，进而避免了安全隐患，提高了装置稳定性。

技术领域

本实用新型涉及页岩气开发技术领域，特别是一种用于页岩气开采的自沉沙分离装置。

背景技术

在油气工业中，油气井产物同时包含液相和气相两种相态的气液混合流体称为多相流，还包括固相；其中，气相包括油田气或任何在常温下不凝的气体，例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等；液相又包括油相和水相，油相是指原油本身以及在原油开采过程中溶解在原油中的液体添加剂；水相是指地层水、开采过程中注入油气井中的水以及溶解在水相中的其它液体添加剂。在实际情况下，油相和水相可能发生相分离，也可能油相和水相混合在一起，或是完全乳化的；固相包括沙子等固体。其中，页岩气井口流体就属于多相流范畴。

随着社会对清洁能源需求不断扩大，天然气价格不断上涨，人们对页岩气的认识迅速提高。特别是因水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。以我国为鉴，我国对于天然气的强劲需求推动着页岩气产业的加快发展。2009年，我国天然气消费量达810亿立方米，其中国内产量为760亿立方米，占94%；预计到2020年，我国天然气缺口将突破1350亿立方米。因此，积极有计划地开发非常规天然气资源将是我国满足天然气需求的重要途径和保障。为了加快页岩气的开发利用，国家发改委和国家能源局于2009年9月开始，研究制定了鼓励页岩气勘探与开发利用的政策。国家能源局设立页岩气勘探开发关键技术研究项目，加大科技攻关力度，突破核心技术，旨在加快我国页岩气勘探开发步伐。

目前，页岩气开采一般采用水力压裂，从井场开采出来的页岩气一般包括气液砂三相，而其中的固体杂质在现有技术中心的除砂器中并不能被有效的完全除掉，进而使得页岩气中所含的固体杂质在分离器中沉降，造成分离器排液管线堵塞，并对阀门造成严重冲蚀，由此，将会造成安全隐患，故而，本领域亟待一种解决上述问题的分离装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于页岩气开采的自沉沙分离装置，以解决固相杂质中沙子的处理问题，使得分离装置对页岩气开采更加顺畅，同时提高其装置稳定性，增强了安全系数。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种用于页岩气开采的自沉沙分离装置；包括筒体，所述筒体两侧均固接有封头，所述筒体两端分别设置有进气口和出气口，所述进气口与出气口位于筒体外壁的同一侧，所述筒体进气口和出气口之间的内壁上设置有预分离元件、稳流器和聚结器，所述预分离元件用于对进入筒体内的页岩气进行分散，稳流器用于降低筒体内页岩气的流速并进一步使页岩气进行分散，聚结器用于对页岩气中的杂质进行过滤，所述预分离元件、稳流器和聚结器依次按筒体的轴向方向进行设置并且位于进气口和出气口的同一侧，所述预分离元件位于进气口的输出口位置，所述出气口位于筒体内的一端设置有除雾器，除雾器用于除去页岩气中的液体杂质，所述筒体内壁与预分离元件相对的一侧上设置有沉沙室和污水室，所述沉沙室的位置与预分离元件、稳流器和聚结器相对应，所述污水室的位置与出气口相对应。所述污水室用于接收沉降位置，污水室用于装纳过滤出的液体杂质。

优选的，所述筒体上进气口与出气口之间的位置设置有手动放空口、安全阀、回气口和压力表接口。手动放空阀用于手动放出筒体内多余的气体，安全阀在筒体工作时起安全保护作用，即当系统压力超过规定值时，安全阀打开泄压，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故；回气口用于排出一定量的气体，以保证联通降压。