本實(shí)用新型涉及井場(chǎng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于采氣井口的旋流除砂裝置。

背景技術(shù)：

天然氣井在生產(chǎn)過程中通常會(huì)伴隨出砂，產(chǎn)出砂主要有地層砂和壓裂砂兩類。由于產(chǎn)層膠結(jié)疏松，生產(chǎn)壓差過大，產(chǎn)水等原因，會(huì)導(dǎo)致地層砂隨高速氣流進(jìn)入地面設(shè)備；在壓裂井返排測(cè)試過程中，支撐劑會(huì)發(fā)生回流現(xiàn)象，此外，在長(zhǎng)期生產(chǎn)過程中，由于支撐劑隨著時(shí)間推移而發(fā)生疲勞損壞，導(dǎo)致這些松散破碎的支撐劑隨高速氣流進(jìn)入地面設(shè)備。針對(duì)氣井出砂，通常采用井下防砂或地面井口防砂技術(shù)進(jìn)行治理，但井下防砂手段并不能完全阻止固體顆粒隨氣體進(jìn)入地面設(shè)備。氣體中的砂粒會(huì)對(duì)整個(gè)采氣過程產(chǎn)生嚴(yán)重影響，砂粒從地層進(jìn)入井筒，會(huì)在各個(gè)流動(dòng)過程中沉積，從而造成砂埋氣層，井筒堵塞，地面管線和集氣站等設(shè)備積存大量沉砂，降低了氣井產(chǎn)量，常被迫起油管清除砂堵、沖洗砂埋產(chǎn)層、清理地面管線和地面設(shè)備。此外，高速氣流攜帶的砂粒對(duì)管柱、地面設(shè)備長(zhǎng)期沖刷集聚，會(huì)導(dǎo)致管柱及地面設(shè)備腐蝕加劇，甚至刺穿，地面閥門等設(shè)備失靈。因此在天然氣出井時(shí)需要安裝過濾除砂裝置進(jìn)行過濾。

目前使用的井口除砂裝置大都采用簡(jiǎn)易的過濾除砂裝置，由于不同的氣井或者同一氣井不同時(shí)段出現(xiàn)砂粒粒徑不同，過濾除砂裝置的適應(yīng)性差，自動(dòng)化程度低，需要工人實(shí)時(shí)的開啟不同的閥門進(jìn)行除砂處理，在除砂量較大時(shí)，人工處理的頻率跟不上，導(dǎo)致除砂裝置出現(xiàn)堵塞；在除砂量較少時(shí)，工人按照正常頻率處理，經(jīng)常沒有多少砂粒浪費(fèi)了時(shí)間，因此需要一種適用范圍廣的氣井井口旋流除砂裝置，提高自動(dòng)化程度，降低現(xiàn)場(chǎng)人員的工作強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種氣井井口旋流除砂裝置，該裝置可自動(dòng)高效清除高速氣流中所攜帶的固體顆粒，自動(dòng)定時(shí)排砂，減少砂粒對(duì)井口和下游地面設(shè)備的沖蝕，延長(zhǎng)地面設(shè)備的使用壽命，降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種氣井井口旋流除砂裝置，包括進(jìn)氣管組、旋流除砂筒、砂筒、排砂管組、泄壓管組、沖洗管組、出氣管組及中間管組，所述的進(jìn)氣管組一端與氣井連接，所述進(jìn)氣管組上設(shè)置有取樣裝置，用于檢測(cè)氣體內(nèi)的砂含量，另一端通過第一管道與旋流除砂筒連接，所述的第一管道上設(shè)置有手動(dòng)閥門，所述的旋流除砂筒的下端設(shè)置有砂筒，所述的旋流除砂筒與砂筒通過電動(dòng)閥A連接,所述電動(dòng)閥A上設(shè)置有定時(shí)器，所述的旋流除砂筒與砂筒側(cè)壁之間設(shè)置有旁路管組，用于旋流除砂筒與砂筒之間的氣壓平衡，所述的排砂管組設(shè)置在砂筒的底部，所述的排砂管組包括排砂電動(dòng)閥、定時(shí)器及管道，所述的泄壓管組設(shè)置在砂筒側(cè)壁上部，所述的泄壓管組包括泄壓電動(dòng)閥、定時(shí)器及管道，所述的泄壓管道定時(shí)器與排砂管道定時(shí)器導(dǎo)線連接，所述的沖洗管組設(shè)置在砂筒側(cè)壁下部，所述的沖洗管組包括沖洗電動(dòng)閥、定時(shí)器及管道，所述的砂筒頂部側(cè)壁設(shè)置有料位儀，用于檢測(cè)砂筒內(nèi)的沙量并報(bào)警，所述的料位儀與泄壓管組的定時(shí)器導(dǎo)線連接，所述的出氣管組一端與旋流除砂筒的出氣口連接，另一端與中間管組連接，所述出氣管組與中間管組設(shè)置有手動(dòng)閥門，所述的進(jìn)氣管組與中間管組之間通過管道連接并設(shè)置有手動(dòng)閥門，可以實(shí)現(xiàn)天然氣直接排出。

作為優(yōu)化，所述的旋流除砂筒包括可拆卸的旋流管芯及外筒體，所述旋流管芯呈圓錐形，所述的外筒體用于收集砂粒，保證采氣連續(xù)進(jìn)行。

作為優(yōu)化，所述的旁路管組包括設(shè)置在旋流除砂筒側(cè)壁的管道、針型閥及設(shè)置在砂筒側(cè)壁的管道，當(dāng)砂筒排砂完畢后，需要打開旋流除砂筒與集砂筒之間的電動(dòng)閥A時(shí)，由于在旋流除砂筒與集砂筒之間存在壓差，電動(dòng)閥A開啟較為費(fèi)力，此時(shí)打開針型閥，使旋流除砂筒與集砂筒之間壓力平衡，電動(dòng)閥A可以輕松開啟。

作為優(yōu)化，所述的電動(dòng)閥A、排砂電動(dòng)閥、泄壓電動(dòng)閥及沖洗電動(dòng)閥均為兩件，保證工作的連續(xù)與穩(wěn)定性。

作為優(yōu)化，所述的旋流除砂裝置設(shè)置在一個(gè)框架中，便于運(yùn)輸與使用。

作為優(yōu)化，所述的手動(dòng)閘閥為旋塞閥，使用簡(jiǎn)單方便。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種氣井井口旋流除砂裝置，采用電動(dòng)閥門，通過離心力原理實(shí)現(xiàn)氣固分離，可以適應(yīng)不同砂粒徑、不同砂粒量的氣井，降低了氣井出砂對(duì)井口及下游設(shè)備的損壞程度，提高了設(shè)備運(yùn)行效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)俯視放大圖（不含砂筒結(jié)構(gòu)）

其中，1進(jìn)氣管組、2第一管道、3手動(dòng)閘閥、4旋流除砂桶、5手動(dòng)閘閥、6砂筒、7出氣管組、8旁路管組、81針型閥、9電動(dòng)閥A、91定時(shí)器、10泄壓電動(dòng)閥、101定時(shí)器、11沖洗電動(dòng)閥、111定時(shí)器、12排砂電動(dòng)閥、121定時(shí)器、13中間管組、14取樣裝置、15料位儀、16手動(dòng)閘閥。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

結(jié)合附圖1、附圖2所示，一種氣井井口旋流除砂裝置，包括進(jìn)氣管組1、旋流除砂筒4、砂筒6、排砂管組12、泄壓管組10、沖洗管組11、出氣管組7及中間管組13，所述的進(jìn)氣管組1一端與氣井連接，所述進(jìn)氣管組1上設(shè)置有取樣裝置14，用于檢測(cè)氣體內(nèi)的砂含量，另一端通過第一管道2與旋流除砂筒4連接，所述的第一管道2上設(shè)置有手動(dòng)閥門3，所述的旋流除砂筒4的下端設(shè)置有砂筒6，所述的旋流除砂筒4與砂筒6通過兩件電動(dòng)閥A9連接,所述電動(dòng)閥A9上設(shè)置有定時(shí)器91，所述的旋流除砂筒4與砂筒6側(cè)壁之間設(shè)置有旁路管組8，用于旋流除砂筒4與砂筒6之間的氣壓平衡，所述的排砂管組設(shè)置在砂筒6底部，所述的排砂管組包括兩件排砂電動(dòng)閥12、定時(shí)器121及管道，所述的泄壓管組設(shè)置在砂筒6側(cè)壁上部，所述的泄壓管組包括兩件電動(dòng)閥10、定時(shí)器101及管道，所述的泄壓管組設(shè)置在砂筒6側(cè)壁下部，所述的泄壓管道定時(shí)器101與排砂管道定時(shí)器121導(dǎo)線連接，所述的沖洗管組包括兩件沖洗電動(dòng)閥11、定時(shí)器111及管道，所述的砂筒6頂部側(cè)壁設(shè)置有料位儀15，用于檢測(cè)砂筒內(nèi)的砂量并報(bào)警，所述的料位儀15與泄壓管組的定時(shí)器101導(dǎo)線連接，所述的出氣管組7一端與旋流除砂筒4的出氣口連接，另一端與中間管組13連接，所述出氣管組7與中間管組13設(shè)置有手動(dòng)閥門16，所述的進(jìn)氣管組7與中間管組13之間通過管道連接并設(shè)置有手動(dòng)閥門16，可以實(shí)現(xiàn)天然氣不經(jīng)過除砂直接排出。

在本實(shí)施例中，一種氣井井口旋流除砂裝置安裝在氣井井口的附近位置，將進(jìn)氣管組1與采氣井口連接，打開手動(dòng)閘閥3、手動(dòng)閘閥5，關(guān)閉手動(dòng)閘閥16，從氣井中流出的高壓攜砂氣體通過進(jìn)氣管組1及第一管道2沿切線方向進(jìn)入旋流除砂筒4，經(jīng)過旋流除砂筒4中錐形旋流管芯后氣固分離，較重的砂粒沿旋流管芯進(jìn)入旋流除砂筒4外筒體中，較輕的氣體經(jīng)由旋流除砂筒4的上部出口進(jìn)入出氣管組7，并通過中間管組13流入下游節(jié)流降壓裝置和地面測(cè)試計(jì)量裝置。

通過定時(shí)器91，定時(shí)開啟電動(dòng)閥A9，使旋流除砂筒4外筒體中的砂粒進(jìn)入砂筒，料位儀15檢測(cè)到砂粒滿后，將信號(hào)發(fā)送至泄壓管組的定時(shí)器101，開啟泄壓電動(dòng)閥10，泄壓完畢后，泄壓管組的定時(shí)器101將信號(hào)發(fā)送至排砂管道定時(shí)器121，打開排砂電動(dòng)閥12，進(jìn)行排砂。排砂結(jié)束后，定時(shí)器111打開沖洗電動(dòng)閥11，對(duì)砂筒進(jìn)行沖洗，并通過排砂管組排出。

本實(shí)施例中，所述進(jìn)氣管組1上設(shè)置有取樣裝置14，用于檢測(cè)氣體內(nèi)的砂含量，如果檢測(cè)出砂氣井出砂量在適當(dāng)范圍時(shí)，無需進(jìn)行除砂時(shí)，可以關(guān)閉手動(dòng)閘閥3、手動(dòng)閘閥5，開啟手動(dòng)閘閥14，使氣井中流出氣體直接經(jīng)由中間管組13進(jìn)入下游節(jié)流降壓裝置和地面測(cè)試計(jì)量裝置，節(jié)省了工序，提高了效率。本除砂裝置也可以根據(jù)氣井內(nèi)穩(wěn)定砂含量情況，通過定時(shí)器進(jìn)行作業(yè)時(shí)間設(shè)定，保證采氣生產(chǎn)的連續(xù)性。

上述具體實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型的具體個(gè)案，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述具體實(shí)施方式的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何符合本實(shí)用新型權(quán)利要求書的一種氣井井口旋流除砂裝置且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)落入本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。