[发明专利]一种致密气井井口除砂采气一体化系统及其工艺方法

权利要求书

1.一种致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：包括用于分离气相和水砂的缓冲分离罐；所述缓冲分离罐通过管道与位于缓冲分离罐上方的集气管连通，并与位于缓冲分离罐下方的液砂沉降分离器连通；所述集气管与用于气水砂分离的旋流分离器连通；所述旋流分离器的底部沉砂口和液砂沉降分离器均与用于收集水砂的集砂器连通；所述旋流分离器通过顶部开设的溢流口与涡流管入口连通；所述涡流管用于将气相分离为热气流和冷气流，热气流通过涡流管开设的热气口依次导入加热器和混合罐中，冷气流通过涡流管开设的冷气口导入混合罐中，所述加热器用于对涡流管冷气口加热；所述混合罐内充分混合的气体通过计量分离器与集气站连通；

所述缓冲分离罐上设置有入流口和出砂口；所述集气管中部设置有多根与集气管内部连通的排气管，多根所述排气管与所述缓冲分离罐连通；集气管上设置有放气口，所述放气口一侧设置有旋流分离器；

所述旋流分离器包括入料口、溢流管和沉砂口，放气口通过第一管道与所述入料口连通；所述溢流管上设置有涡流管组件，所述涡流管组件包括管体，所述管体外壁上设置有与其内部连通的切向入口，所述切向入口与所述溢流管连通；管体的两端分别密封连接有热气接头和冷气接头；

管体与热气接头的连接端为锥口结构，锥口结构的小径端朝向管体中部，所述热气接头内设置有与锥口结构匹配的圆锥阀芯，所述圆锥阀芯沿自身轴线方向轴向移动；

管体与冷气接头的连接端外壁上设置有与热气接头连通的加热器；管体的下方设置有用于收集气体的混合罐，冷气接头和加热器均与所述混合罐连通；

所述圆锥阀芯的顶端为与管体锥口结构相匹配的圆锥体，圆锥阀芯的中部为圆柱体，圆锥阀芯的尾端为花键结构；圆锥阀芯的中部与所述热气接头内壁螺纹连接；

热气接头底部外壁侧设置有固定筒，所述固定筒内设置有与圆锥阀芯的尾端匹配的花键套，圆锥阀芯的尾端穿过热气接头与所述花键套连接；固定筒底部外壁侧设置有电机，所述电机的输出端与花键套固定连接，电机的旋转带动花键套绕自身轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：位于所述涡流管冷气口的连接管线上安装压力变送器a和温度变送器a；位于所述涡流管热气口的连接管线上安装压力变送器b和温度变送器b；所述混合罐的出口管线上安装压力变送器c。

3.根据权利要求1所述的致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：所述旋流分离器包括分砂筒，分砂筒上部呈圆柱形筒体结构，分砂筒下部呈倒圆锥形筒体结构，分砂筒上部外壁上圆周切线位置设置有入料口，分砂筒上部顶部设置有溢流管，分砂筒下部设置有沉砂口。

4.根据权利要求1所述的致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：所述缓冲分离罐为倾斜布置，所述入流口设置在缓冲分离罐高端，所述出砂口设置于缓冲分离罐低端；

所述集气管为水平布置，多根所述排气管间隔均匀设置在集气管中部，多根排气管均为竖直设置，多根排气管底部均与缓冲分离罐连通；所述溢流管的底端穿过分砂筒位于其中部。

5.根据权利要求1所述的致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：所述加热器包括呈中空圆柱的腔体，腔体密封套设在所述管体外壁上，腔体内设置有螺旋导叶，腔体上设置有与其内部连通的入气口和出气口，所述入气口通过第二管道与所述热气接头连通；所述入气口与所述混合罐连通。

6.根据权利要求1所述的致密气井井口除砂采气一体化系统，其特征在于：所述混合罐内设置有筛管，所述筛管的顶端设置有与出气口连通的热气入口，筛管的底端设置有若干个筛孔；混合罐的外壁两侧分别设置有与其内部连通的冷气入口和混合气体出口，所述冷气入口通过第三管道与冷气接头连通。