CN205936574U - 一种用于卧式三相分离器的排砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于卧式三相分离器的排砂装置，属于油田设备领域。该排砂装置中，排砂管由顺连的第一纵向支撑段、弧形导流段和喇叭形吸砂段构成，第一纵向支撑段竖直穿过分离器罐体底壁，喇叭形吸砂段的喇叭口面向罐体底壁；第一纵向支撑段下管口与第一截止阀连接。冲砂管由顺次导通的第二纵向支撑段、水平支撑段、至少两段水平冲砂段构成；水平冲砂段管壁下部沿轴向设有至少两横排的喷水孔。第二纵向支撑段竖直穿过罐体前端底壁，第二纵向支撑段上管口和水平冲砂段的左管口均固定在水平支撑段的管壁上，至少两段水平冲砂段沿罐体的轴向延伸且平行相对。第二截止阀法兰与第二纵向支撑段下管口和热水泵连接。该装置排砂彻底，省时省力。

Description

一种用于卧式三相分离器的排砂装置

技术领域

本实用新型涉及油田设备领域，特别涉及一种用于卧式三相分离器的排砂装置。

背景技术

油气水三相分离器是油田油水井中安装于泵下的一种“固、液、气”三相分离装置，其一般分为卧式三相分离器、立式三相分离器。对于卧式三相分离器来说，其一般包括卧式罐体以及设置在卧式罐体内的预脱气室、导流管、分配器、水洗室、沉降分离室、隔板、油室、水室等，在应用过程中，油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流分离及重力作用脱出大量的原油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，进行稳流，以降低来液的雷诺系数。再经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离，脱气原油翻过隔板进入油室，并经流量计计量，控制后流出分离器，水相靠压力平衡经导管进入水室，从而达到油气水三相分离的目的。

由于从油水井中产出的油气水混合物中通常含有大量的泥砂，当卧式三相分离器运行一段时间后，其卧式罐体底部的内壁上将沉积大量泥砂，导致其卧式罐体的容积变小，进而降低卧式三相分离器的处理能力，同时还会使油水沉降时间降低，影响分离效果。所以，有必要定期对卧式三相分离器进行排砂处理。现有技术一般在卧式三相分离器停运后将其打开，然后采用人工方式对其罐体底部的泥砂进行清扫。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术频繁地打开卧式三相分离器来进行人工排砂，存在排砂不彻底、劳动强度大、降低分离器使用寿命的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种用于卧式三相分离器的排砂装置，其具有排砂彻底，省时省力且不用打开分离器，有效保证其使用寿命的优点。具体技术方案如下：

一种用于卧式三相分离器的排砂装置，所述排砂装置包括多个排砂管、冲砂管、热水泵、第一截止阀、第二截止阀；

所述排砂管由顺次连接的第一纵向支撑段、弧形导流段和喇叭形吸砂段构成，所述第一纵向支撑段静密封地竖直穿过卧式三相分离器的罐体底壁，所述弧形导流段与所述喇叭形吸砂段均位于所述罐体内部，并且所述喇叭形吸砂段的喇叭口面向所述罐体底壁；所述第一纵向支撑段位于所述罐体外部的下管口与所述第一截止阀法兰连接；

所述冲砂管由顺次导通的第二纵向支撑段、水平支撑段、至少两段水平冲砂段构成，所述水平支撑段为两端封闭的管体；所述水平冲砂段的管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔，多个所述喷水孔排布成至少两个横排；

所述第二纵向支撑段静密封地竖直穿过所述罐体的前端底壁，所述第二纵向支撑段的上管口和至少两段所述水平冲砂段的左管口均垂直地固定在所述水平支撑段的管壁上，并且，至少两段所述水平冲砂段沿所述罐体的轴向延伸且平行相对；

所述第二纵向支撑段位于所述罐体外部的下管口与所述第二截止阀法兰连接，同时所述第二截止阀与所述热水泵法兰连接。

具体地，作为优选，多个所述喷水孔排布成第一横排和第二横排，并且所述第一横排与所述第二横排以所述水平冲砂段的管壁底部轴线为对称轴分布在所述水平冲砂段的管壁下部。

具体地，作为优选，所述第一横排和所述第二横排与所述水平冲砂段的管壁底部之间的圆心角为30°。

具体地，作为优选，所述第一横排和所述第二横排中的所述喷水孔间隔相同的距离均匀分布。

具体地，作为优选，多个所述排砂管均匀分布在所述卧式三相分离器的罐体底壁。

具体地，作为优选，所述排砂管的喇叭形吸砂段位于所述冲砂管的水平冲砂段的下方。

具体地，作为优选，所述喇叭形吸砂段的喇叭口距离所述罐体底壁80-120mm；

所述水平冲砂段距离所述罐体底壁160-220mm。

具体地，作为优选，所述弧形导流段为半圆弧形结构。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的用于卧式三相分离器的排砂装置，在分离器的停运状态下，打开第一截止阀和第二截止阀，通过热水泵将冲砂水依次泵入冲砂管的第二纵向支撑段、水平支撑段、水平冲砂段，并在水平冲砂段上的多个喷水孔喷出以冲洗分离器底部的泥砂，形成搅动的砂水混合液。根据虹吸原理，该搅动的砂水混合液将由排砂管的喇叭形吸砂段吸入，随后依次通过弧形导流段和第一纵向支撑段排出分离器，实现对分离器彻底排砂。而在排砂作业完成后，关闭第一截止阀和第二截止阀，来封堵冲砂通道和排砂通道，使该分离器正常运行。此外，通过在排砂管中设置弧形导流段和喇叭形吸砂段，不仅能保证高的吸砂量，使吸入的砂水混合液省力地排出排砂管，还避免了排砂管堵塞。通过如上设置冲砂管，能充分冲击分离器罐体底部的泥砂，避免死角，实现彻底排砂。可见，本实用新型实施例提供的相分离器的排砂装置，其排砂彻底，省时省力，且在分离器停运状态下即可实现排砂作业，避免了频繁打开分离器，保证了其使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于卧式三相分离器的排砂装置的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例提供的排砂管的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例提供的冲砂管的结构示意图；

图4是本实用新型又一实施例提供的喷水孔呈两个横排排布在冲砂管的管壁底部时的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 排砂管，

101 第一纵向支撑段，

102 弧形导流段，

103 喇叭形吸砂段，

2 冲砂管，

201 第二纵向支撑段，

202 水平支撑段，

203 水平冲砂段，

2031 喷水孔，

3 热水泵，

4 第一截止阀，

5 第二截止阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种用于卧式三相分离器的排砂装置，如附图1所示，该排砂装置包括多个排砂管1、冲砂管2、热水泵3、第一截止阀4、第二截止阀5。进一步如附图2所示，排砂管1由顺次连接的第一纵向支撑段101、弧形导流段102和喇叭形吸砂段103构成，第一纵向支撑段101静密封地竖直穿过卧式三相分离器的罐体底壁，弧形导流段102与喇叭形吸砂段103均位于罐体内部，并且喇叭形吸砂段103的喇叭口面向罐体底壁；第一纵向支撑段101位于罐体外部的下管口与第一截止阀4法兰连接。进一步如附图3及附图4所示，冲砂管2由顺次连通的第二纵向支撑段201、水平支撑段202、至少两段水平冲砂段203构成，水平支撑段202为两端封闭的管体；水平冲砂段203的管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔2031，多个喷水孔2031排布成至少两个横排。第二纵向支撑段201静密封地竖直穿过罐体的前端底壁，第二纵向支撑段201的上管口和至少两段水平冲砂段203的左管口均垂直地固定在水平支撑段202的管壁上，并且，至少两段水平冲砂段203沿罐体的轴向延伸且平行相对。第二纵向支撑段201位于罐体外部的下管口与第二截止阀5法兰连接，同时第二截止阀5与热水泵3法兰连接。

本实用新型实施例提供的用于卧式三相分离器的排砂装置，在分离器的停运状态下，打开第一截止阀4和第二截止阀5，通过热水泵3将冲砂水依次泵入冲砂管2的第二纵向支撑段201、水平支撑段202、水平冲砂段203，并在水平冲砂段203上的多个喷水孔2031喷出以冲洗分离器底部的泥砂，形成搅动的砂水混合液。根据虹吸原理，该搅动的砂水混合液将由排砂管1的喇叭形吸砂段103吸入，随后依次通过弧形导流段102和第一纵向支撑段101排出分离器，实现对分离器彻底排砂。而在排砂作业完成后，关闭第一截止阀4和第二截止阀5，来封堵冲砂通道和排砂通道，使该分离器正常运行。此外，通过在排砂管1中设置弧形导流段102和喇叭形吸砂段103，不仅能保证高的吸砂量，使吸入的砂水混合液省力地排出排砂管1，还避免了排砂管1堵塞。通过如上设置冲砂管2，能充分冲击分离器罐体底部的泥砂，避免死角，实现彻底排砂。可见，本实用新型实施例提供的相分离器的排砂装置，其排砂彻底，省时省力，且在分离器停运状态下即可实现排砂作业，避免了频繁打开分离器，保证了其使用寿命。

对该排砂装置中的各部件的结构及工作原理给出以下描述：

首先，对于排砂管1来说，第一纵向支撑段101同时兼具支撑与导通作用，其管体静密封地穿过分离器的罐体底壁，以保证两者之间密封接触可以通过在两者之间设置密封圈来实现。该第一纵向支撑段101的下管口位于分离器罐体外部，与第一截止阀4法兰连接，而其上管口位于分离器罐体内部，与弧形导流段102连接并导通。在本实用新型实施例中，弧形导流段102基于其光滑的弧形结构，能够使吸入的砂水混合液能尽可能低阻力地排出，作为优选，弧形导流段102为半圆弧形结构，此时该弧形导流段102的两个管口均竖直向下，以方便地连接第一纵向支撑段101的上管口和喇叭形吸砂段103的上管口。而喇叭形吸砂段103也可以理解为圆台形结构，其具有锥形内腔，并且其内腔的内径由上自下逐渐增大，以提高吸砂能力。可见，本实用新型实施例提供的排砂管1利用虹吸原理，有效提高了排砂效果，并避免了排砂管1堵塞的问题。

在本实用新型实施例中，多个排砂管1均匀分布在卧式三相分离器的罐体底壁，排砂管1的分布以能够实现将分离器的罐体底部的泥砂彻底排净为宜。

其次，对于冲砂管2来说，其中的第二纵向支撑段201与第一纵向支撑段101的结构和原理类似，在此不再赘述，但是，在应用时，第二纵向支撑段201静密封地竖直穿过分离器罐体的前端底壁，以保证水平支撑段202能横向穿过分离器罐体的大部分底部空间。水平支撑段202配合第二纵向支撑段201来为水平冲砂管2提供支撑，水平支撑段202为两端封闭的管体，以保证来自第二纵向支撑段201的冲砂水完全进入水平冲砂段203内。可以理解的是，该水平支撑段202为前后走向。在应用时，为了提高支撑稳定性，可以将第二纵向支撑段201的上管口垂直地固定在水平支撑段202的管壁上，优选是其中部的管壁左侧上。而水平冲砂段203为左右走向，其左管口垂直地固定在水平支撑段202的管壁上，优选为中部的管壁右侧。还可以在水平支撑段202的油管口下方设置一个支架，以使其稳定地位于分离器罐体内部。并且至少两段，例如两段、三段、四段等水平冲砂段203沿罐体的轴向延伸且平行相对，如此，以保证分离器罐体底部的泥砂均能够被冲洗到。在水平冲砂段203管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔2031，多个喷水孔2031排布成至少两个横排，可以理解的是，每一横排的喷水孔2031均沿水平冲砂段203的轴向排布。通过将喷水孔2031设置成至少两个横排能够有效提高冲砂效果。

举例来说，可以在水平冲砂段203管壁底部设置一横排喷水孔2031，以提高冲击力，将分离器罐体底部牢固结合的泥砂冲洗干净。同时在其底部两侧分别设置一横排或两横排喷水孔2031。作为一种实施方式，如附图4所示，多个喷水孔2031在水平冲砂段203管壁下部排布成第一横排和第二横排，并且第一横排与第二横排以水平冲砂段203的管壁底部轴线为对称轴分布在水平冲砂段203的管壁下部，以扩大冲砂范围，提高排砂效果。作为优选，第一横排和第二横排与水平冲砂段203的管壁底部之间的圆心角为30°，当如此设置时，水平冲砂段203的管壁底部两侧的喷水孔2031将赋予冲砂水足够的冲击力，并且还能够使冲砂范围足够大。作为优选，第一横排和第二横排中的喷水孔2031间隔相同的距离均匀分布，以保证冲砂均匀。

在本实用新型实施例中，排砂管1的喇叭形吸砂段103位于冲砂管2的水平冲砂段203的下方，以避免将冲砂水吸入并排出。进一步地，喇叭形吸砂段103的喇叭口距离罐体底壁80-120mm，优选为100mm；水平冲砂段203距离罐体底壁160-220mm，优选为200mm。通过如上设置，喇叭形吸砂段103能够有足够的虹吸力将搅动的砂水混合物排出分离器，提高分离效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于卧式三相分离器的排砂装置，其特征在于，所述排砂装置包括多个排砂管(1)、冲砂管(2)、热水泵(3)、第一截止阀(4)、第二截止阀(5)；

所述排砂管(1)由顺次连接的第一纵向支撑段(101)、弧形导流段(102)和喇叭形吸砂段(103)构成，所述第一纵向支撑段(101)静密封地竖直穿过卧式三相分离器的罐体底壁，所述弧形导流段(102)与所述喇叭形吸砂段(103)均位于所述罐体内部，并且所述喇叭形吸砂段(103)的喇叭口面向所述罐体底壁；所述第一纵向支撑段(101)位于所述罐体外部的下管口与所述第一截止阀(4)法兰连接；

所述冲砂管(2)由顺次导通的第二纵向支撑段(201)、水平支撑段(202)、至少两段水平冲砂段(203)构成，所述水平支撑段(202)为两端封闭的管体；所述水平冲砂段(203)的管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔(2031)，多个所述喷水孔(2031)排布成至少两个横排；

所述第二纵向支撑段(201)静密封地竖直穿过所述罐体的前端底壁，所述第二纵向支撑段(201)的上管口和至少两段所述水平冲砂段(203)的左管口均垂直地固定在所述水平支撑段(202)的管壁上，并且，至少两段所述水平冲砂段(203)沿所述罐体的轴向延伸且平行相对；

所述第二纵向支撑段(201)位于所述罐体外部的下管口与所述第二截止阀(5)法兰连接，同时所述第二截止阀(5)与所述热水泵(3)法兰连接。

2.根据权利要求1所述的排砂装置，其特征在于，多个所述喷水孔(2031)排布成第一横排和第二横排，并且所述第一横排与所述第二横排以所述水平冲砂段(203)的管壁底部轴线为对称轴分布在所述水平冲砂段(203)的管壁下部。

3.根据权利要求2所述的排砂装置，其特征在于，所述第一横排和所述第二横排与所述水平冲砂段(203)的管壁底部之间的圆心角为30°。

4.根据权利要求2所述的排砂装置，其特征在于，所述第一横排和所述第二横排中的所述喷水孔(2031)间隔相同的距离均匀分布。

5.根据权利要求1所述的排砂装置，其特征在于，多个所述排砂管(1)均匀分布在所述卧式三相分离器的罐体底壁。

6.根据权利要求1所述的排砂装置，其特征在于，所述排砂管(1)的喇叭形吸砂段(103)位于所述冲砂管(2)的水平冲砂段(203)的下方。

7.根据权利要求6所述的排砂装置，其特征在于，所述喇叭形吸砂段(103)的喇叭口距离所述罐体底壁80-120mm；

所述水平冲砂段(203)距离所述罐体底壁160-220mm。

8.根据权利要求1所述的排砂装置，其特征在于，所述弧形导流段(102)为半圆弧形结构。