[发明专利]加强旋流除砂螺旋挤压排沙装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井采出液除砂装置，具体涉及一种加强旋流除砂螺旋挤压排沙装置。

背景技术

在原油试采作业中，从油气井中流到地面的流体中含有一定量的砂粒，在气体高速运动下形成高速含砂射流。这种含砂射流对地面集输管道及设备形成非常严重的冲蚀和磨蚀破坏，甚至可能刺穿管路件，发生泄漏事故，影响油田安全生产，造成周围环境严重污染和不必要的经济损失。

因此，油气井采出液在进入地面集输系统前，需要安装井口除砂装置，对采出液进行除砂作业，将砂粒等固体颗粒尽可能分离出去。目前，油田上使用的除砂装置根据除砂原理不同大致分为两种，即过滤式除砂装置和旋流式除砂装置。过滤式除砂装置通过内置滤砂筒能够过滤一定大小的固体颗粒，但由于其自身结构的限制，该装置无法实现自动排砂，并且当井流含砂量较大时，不能及时清理滤砂筒，存在除砂效率不高、排砂劳动强度大的不足；旋流式除砂装置大多用于油气集输系统中，其工作压力一般较低，耐腐蚀性能较差，不能根据井流处理量和分级粒度的要求改变其旋流分离腔的结构尺寸，处理范围有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加强旋流除砂螺旋挤压排沙装置，它除砂效率高，排砂劳动强度小，处理作业范围大，且能够在高压工况和强腐蚀环境下长期稳定运行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种加强旋流除砂螺旋挤压排沙装置，该装置包括从上至下依次设置的除砂筒、集砂筒和排砂管道，还包括二级旋流过滤机构；其中，

所述除砂筒的顶部安装有端盖，所述除砂筒的筒壁上开设有上下错位的射流进口和射流出口，所述射流出口位于射流进口的上方，所述除砂筒内从上至下依次嵌置有防冲筒和可拆换的旋流筒，所述防冲筒上设有与所述射流出口连通的挖孔，所述旋流筒具有上部的圆柱形旋流腔和下部的圆锥形分离腔，所述圆柱形旋流腔的筒壁上设有与所述射流进口连通的切向挖孔，所述圆柱形旋流腔的顶部设置有隔离罩板，所述隔离罩板的中心插设有与所述防冲筒连通的溢流管，所述圆锥形分离腔的底部设有与所述集砂筒连通的沉砂口；

所述集砂筒的底部设有与所述排砂管道连通的排砂口；

所述排砂管道的侧壁上开设有出砂口；

所述二级旋流过滤机构包括电机、螺旋挤压杆、螺旋压榨叶片、连接盘、过滤网架、滤砂网和旋流加强器，所述电机安装在排砂管道的底部，所述螺旋挤压杆的下端与电机固定连接，其上端竖直穿过排砂管道伸入集砂筒底部，所述螺旋压榨叶片套装在所述螺旋挤压杆的外部，所述旋流加强器固定安装在所述螺旋挤压杆的顶部，所述旋流加强器的上端向上穿过集砂筒伸入圆柱形旋流腔内，所述旋流加强器的上端设有十字形旋流叶片，所述连接盘固定套装在所述螺旋挤压杆的上端，所述连接盘的上表面均匀设置有多个集砂板，所述连接盘上开设有多个与所述排砂管道连通的流砂孔，所述过滤网架固定安装在所述连接盘的外周，且与所述集砂筒的内壁之间设有一定间隙，所述过滤网架上均匀开设有若干个排液孔，所述滤砂网安装在集砂筒内且位于连接盘的下方，所述集砂筒的侧壁上位于滤砂网的下方开设有排液口。

按上述技术方案，所述连接盘与螺旋挤压杆之间通过键槽配合机构周向定位。

按上述技术方案，所述集砂板的形状为直角三角形，其两条直角边分别与连接盘和过滤网架接触。

按上述技术方案，所述过滤网架的上端与集砂筒的上端平齐。

按上述技术方案，所述旋流加强器的上端间隔一定距离设有两个十字形旋流叶片。

按上述技术方案，所述除砂筒的内壁上设有环形台阶，所述环形台阶与隔离罩板的外边缘之间通过键槽配合结构周向定位。

按上述技术方案，所述端盖与除砂筒之间、除砂筒与集砂筒之间均通过螺栓固定连接，并通过O型密封圈密封；所述集砂筒与排砂管道之间通过螺栓固定连接，并通过金属密封垫密封。

按上述技术方案，所述除砂筒的射流进口与圆柱形旋流腔的切向挖孔的配合间隙处安装有橡胶密封圈。

按上述技术方案，所述端盖上设有便于起吊装卸的吊环。

按上述技术方案，所述旋流筒的内腔表面涂覆有耐磨陶瓷层。