[发明专利]一种气砂、水砂、或气水砂多相分离和集砂计量装置

说明书

本发明涉及一种气砂、水砂、或气水砂多相分离和集砂计量装置，该装置包括分散装置，所述的分散装置包括罐体和位于罐体内的球形缓冲分散器，球形缓冲分散器的顶部连接有中心管道，中心管道贯穿罐体延伸至罐体外，罐体的顶部设置有排气口，排气口连接气路管道，在气路管道上设置有可反向冲洗二次滤砂装置；罐体内、球形缓冲分散器一侧设置有液体出口，液体出口连接有液路管道；在罐体的底部设置有集砂计量装置。该装置可以对气砂、水砂、气水、气水砂等不同组合流体进行分离循环利用，应用广泛，适应性能强，应用范围广，并且结构简单，生产制造成本较低，实用性较强，可满足出砂油气井地面处理的基本需求和实验过程中的便捷收集和计量的要求。

技术领域

本发明涉及一种气砂、水砂、或气水砂多相分离和集砂计量装置，属于天然气开采领域的多相流处理与分离技术领域。

背景技术

油气开采和实验过程中，水砂分离、气砂分离及气水砂三相分离循环利用是阻碍工作顺利进行，减少支出成本的难题。目前的常用的气固分离和固液分离主要方式有：(1)沉降式气固分离利用重力场的作用使得固体颗粒和气体发生相对运动，颗粒定向流向容器壁和底部或者其他沉积面，但设备通常庞大占地面积较大，且不适用于高速流体。(2)撞击时分离主要利用撞原理实现气固分离，但对较小直径的物料分离效果不太理想，循环条件下一般不能够单独使用。(3)利用离心力作用在三维流动中实现气固液分离，分离效率高但是受原理制约，对于体积和场地的要求较高。(4)固液分离常用多级滤网通过不同目数筛网进行分离，但其振筛效果不明显。无法同时满足循环利用条件。

目前已有分离试验装置，大多只能满足固液分离，气固分离，但针对开采现场气水砂分离和实验中砂粒分离计量发明设计较少，且目前相关装备对场地要求较高，生产制造成本昂贵，缺少灵活适用，结构简单的装置。

中国专利文献CN2392586公开了油田联合站油气水砂分离处理装置。包括气体分离系统、油处理系统、污水处理系统、砂分离系统和加热系统，各系统分布安装在圆柱形卧式分离装置的总筒体中。该装置能对油井采出液进行油气水砂分离及预处理，然后进入其它设备，该设备虽然能实现油气水砂分离，但是系统复杂，造价高，不容易操作。

发明目的

针对现有天然气开发过程中气水砂分离的缺陷，本发明提供一种气砂、水砂、或气水砂多相分离和集砂计量装置。

本发明的装置达到以下目的：

1、能实现多种混合流体的分离，气水、气砂、水砂和气水砂流体，简单易行，经济适用；

2、应用广泛，集成度高的气水砂分离装置，提高实验分离效率，降低操作难度和实验成本。

本发明的技术方案为：

一种气砂、水砂、或气水砂多相分离和集砂计量装置，该装置包括分散装置，所述的分散装置包括罐体和位于罐体内的球形缓冲分散器，球形缓冲分散器的顶部连接有中心管道，中心管道贯穿罐体延伸至罐体外，罐体的顶部设置有排气口，排气口连接气路管道，在气路管道上设置有可反向冲洗二次滤砂装置；罐体内、球形缓冲分散器一侧设置有液体出口，液体出口连接有液路管道；在罐体的底部设置有集砂计量装置。

根据本发明优选的，所述的球形缓冲分散器为侧壁密集小孔的空心球体，小孔孔径为1.5-3mm，球体直径为20-25cm，球体壁厚为2-3.5mm，小孔间距为3-4mm，球壁为高强度耐冲蚀316L合金钢。球形缓冲分散器设计特点在抗冲蚀，多孔结构可实现对高速流体进行缓冲分散，同时砂粒充分润湿，分散充分沉淀分离。球体结构可以很好的避免由于结构引起的存砂问题。

根据本发明优选的，球形缓冲分散器距离罐体顶部30-50cm。

根据本发明优选的，液体出口的顶部高于球形缓冲分散器，液体出口距离球形缓冲分散器10-15cm；液路管道穿过罐体延伸至罐体外，液体出口与液路管道连接并固定。