本實用新型屬于油氣田地面工程領(lǐng)域，具體涉及一種油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置。

背景技術(shù)：

在油氣田地面工程中，油井采出液多為油、氣、水等組成的混合流體，混合流體在地層孔隙及井筒中運移，不可避免地會攜帶泥砂等固體雜質(zhì)。臥式油、氣、水三相分離器是進(jìn)行生產(chǎn)流體初步分離不可或缺的設(shè)備，固體雜質(zhì)的存在會磨損閥門密封面，造成分離器內(nèi)部構(gòu)件的堵塞，并會在分離器底部沉積，減小油水分離的有效容積，降低分離效率，阻礙分離器的正常運行，增加生產(chǎn)成本。

現(xiàn)有臥式分離器通常會沿著軸向方向，在分離器底部設(shè)置若干個泄放口，進(jìn)行人工排砂或者水力排砂。人工排砂需要停產(chǎn)分離器，人力進(jìn)入分離器內(nèi)部，清理粘附在罐底壁面的泥沙，并通過預(yù)留的排污口排出。該方法導(dǎo)致生產(chǎn)工藝不連續(xù)，降低了生產(chǎn)效率，操作繁冗，增加了人力干預(yù)成本；水力排砂是指在分離器運行過程中，開啟分離器底部排砂口閥門，依靠分離器下層分離水的沖擊，將泥砂從分離器中攜帶出去，這種方式只能將排砂口附近的雜質(zhì)排出，而很難將粘附在罐壁上的固體雜質(zhì)排除干凈，況且長期的固體沉積極易造成排砂口的堵塞，在這種情況下仍然需要分離器停產(chǎn)、檢修，并進(jìn)行人工排砂。

專利CN 202508938 U公開了一套應(yīng)用于三相分離器的在線除砂裝置，采用內(nèi)置分布式射流噴嘴將罐底壁面的固體雜質(zhì)沖刷匯集到罐底若干個排砂口中，開啟排砂口閥門，進(jìn)行排砂。該方法雖然可以達(dá)到分離器內(nèi)部固體雜質(zhì)匯集的目的，但沒有考慮射流噴嘴的擾動會給沉降室的油水分離過程帶來影響，很有可能造成已經(jīng)沉積的固體雜質(zhì)翻滾重新進(jìn)入油水沉降空間，導(dǎo)致分離效果變差。專利CN 204663511 U考慮了這個問題，在射流噴嘴的上方設(shè)置了一個孔板層，避免了射流翻滾的水與沉降空間的油水混合，但這也會導(dǎo)致大量固體雜質(zhì)沉積于孔板層之上，而進(jìn)入不到孔板層下方的除砂空間，不能保證沉積固體雜質(zhì)的有效去除。上述兩個裝置還存在一個共同的缺點，就是通過噴嘴射流匯集的固體雜質(zhì)首先聚集到了排砂口，固體雜質(zhì)密度較大，堆積在排砂口內(nèi)，時間愈久，愈發(fā)致密，在開啟閥門排砂時，很有可能流動不暢，造成堵塞，導(dǎo)致排砂失敗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置，主要用于進(jìn)行油氣田采出液中所含固體雜質(zhì)的分離和處理。

本實用新型提供的臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置，其中，所述臥式油氣水三相分離器內(nèi)設(shè)有油池隔板，其將臥式油氣水三相分離器內(nèi)部分隔為油水分離區(qū)和聚油區(qū)，所述在線除砂裝置設(shè)置于所述臥式油氣水三相分離器內(nèi)的底部，對應(yīng)位于油水分離區(qū)；所述在線除砂裝置包括：

進(jìn)水管，其包括：進(jìn)水主管，其一端伸出所述臥式油氣水三相分離器外，另一端位于所述臥式油氣水三相分離器的油水分離區(qū)；進(jìn)水支管，其一端與所述進(jìn)水主管連通、另一端封閉，其固定在所述臥式油氣水三相分離器的油水分離區(qū)的側(cè)壁面，所述進(jìn)水支管的管壁上設(shè)有多個射流噴嘴；

多個分砂板，垂直固定于所述臥式油氣水三相分離器的油水分離區(qū)的底部，每兩個相鄰的分砂板之間為一個除砂單元，多個分砂板在所述臥式油氣水三相分離器的底部分隔出至少一個除砂單元；所述除砂單元對應(yīng)位于所述進(jìn)水支管的射流噴嘴的下方；

至少一個聚砂板，其包括：由兩個側(cè)板連接構(gòu)成的橫截面呈倒V字形的長條板，兩個側(cè)板上均開設(shè)有多個擾動孔，兩個側(cè)板的連接邊為頂邊，頂邊的相對邊為底邊；聚砂板的底邊固定在所述臥式油氣水三相分離器的底部，對應(yīng)位于每一個除砂單元的中間；

至少一個穩(wěn)流板，其是由兩個側(cè)面板連接構(gòu)成的橫截面呈倒V字形的長條板，兩個側(cè)面板的連接邊固定在所述聚砂板的頂邊，兩個側(cè)面板向下傾斜；所述穩(wěn)流板的兩個側(cè)面板的夾角大于所述聚砂板的兩個側(cè)板的夾角；所述穩(wěn)流板的豎直投影的寬度不大于所述聚砂板的豎直投影的寬度；

吸砂管，包括：吸砂管匯和至少一個吸砂支管，吸收支管的一端與所述吸砂管匯連通，另一端連通所述聚砂板與所述臥式油氣水三相分離器的底部圍成的空間。

優(yōu)選地，所述進(jìn)水支管為兩個，其一端與所述進(jìn)水主管連通、另一端封閉，分別固定在所述臥式油氣水三相分離器內(nèi)的油水分離區(qū)的兩側(cè)壁面。

優(yōu)選地，所述進(jìn)水支管通過支撐件固定在所述臥式油氣水三相分離器內(nèi)的富水區(qū)的側(cè)壁面。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)流板的兩個側(cè)面板沿垂直方向?qū)ΨQ，兩個側(cè)面板向下傾斜的角度不大于15o。

優(yōu)選地，所述聚砂板的其中一側(cè)板上開設(shè)有至少一個吸砂孔，所述吸砂支管的另一端連接所述聚砂板的吸砂孔。

優(yōu)選地，所述聚砂板的吸砂孔對應(yīng)位于側(cè)板在垂直方向高度的三分之一到二分之一處。

優(yōu)選地，所述吸砂管匯的一端與所述吸砂支管連通，另一端連接吸砂泵。

優(yōu)選地，所述聚砂板還包括兩個端面板，其固定在臥式油氣水三相分離器底部的除砂裝置的底部，并封堵所述長條板的倒V字形的端面，所述兩個端面板上均開設(shè)有多個擾動孔。

優(yōu)選地，所示進(jìn)水主管，其一端伸出所述臥式油氣水三相分離器外連接進(jìn)水增壓泵。

優(yōu)選地，所述擾動孔的孔徑在1~3cm；所述擾動孔在側(cè)板上均勻開設(shè)，300~500個/m²。

本實用新型能夠達(dá)到如下技術(shù)效果：

1、本實用新型裝置功能模塊配合緊密，占用三相分離器體積空間較?。粚Ψ蛛x器內(nèi)部油氣水的正常分離過程影響程度?。豢梢詫崿F(xiàn)分離器內(nèi)部固體雜質(zhì)的在線清除和該過程的自動控制，減少人力干預(yù)成本，提高生產(chǎn)效率。

2、本實用新型提供的臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置，裝置的設(shè)計是建立在充分認(rèn)識分離器內(nèi)部分離機(jī)理及固體雜質(zhì)沉積流動規(guī)律的基礎(chǔ)上，可以保證對整個罐底區(qū)域沉降固體雜質(zhì)的充分匯集，在此過程中極大程度地減小對上部油水分離空間的擾動，并保證聚集的固體雜質(zhì)能順利從排砂口流出，而不至于產(chǎn)生堵塞。整個的裝置運行可以在線進(jìn)行，便于實現(xiàn)自動控制，降低操作成本，提高生產(chǎn)效率。詳述如下：

a、本實用新型通過分砂板將除砂空間分為若干個除砂單元，可以有效防止已沉降泥砂的軸向運移，避免其在分離器尾部堆積或隨分離器從排水口流出，降低分離效果；可以平均分配除砂負(fù)荷，保證除砂效果；

b、本實用新型通過在聚砂板上設(shè)置若干個擾動孔，保證匯集的泥砂在攪動效應(yīng)下以流質(zhì)態(tài)進(jìn)入聚砂板內(nèi)部三角空間，并以流質(zhì)態(tài)從吸砂管吸出，保證除砂過程流暢，降低泥砂堵塞排砂口的風(fēng)險；

c、本實用新型在聚砂板尖端設(shè)置穩(wěn)流板，體積小巧，具有一定的傾斜度。一方面不會妨礙沉降的泥砂進(jìn)入除砂單元；另一方面對射流引起的翻滾起到穩(wěn)流作用，減小對分離器上方油水分離過程的影響；

d、整個除砂裝置，具有高度的在線性，并容易實現(xiàn)自動控制，可以減小人力干預(yù)成本，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置聚砂板等局部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)放大圖；

圖3是本實用新型的在線除砂裝置在臥式油氣水三相分離器內(nèi)部相對位置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。

如圖1所示，本實用新型的一種臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置1，包括分砂板9、聚砂板10、擾動孔8、穩(wěn)流板5、吸砂管11、吸砂管匯12、進(jìn)水主管4、進(jìn)水分支管6和射流噴嘴7等。

結(jié)合圖3所示，臥式油氣水三相分離器2內(nèi)設(shè)有油池隔板3，其將臥式油氣水三相分離器內(nèi)部分隔為油水分離區(qū)（對應(yīng)位于進(jìn)水側(cè)）和聚油區(qū)(對應(yīng)位于出水側(cè))，在線除砂裝置1設(shè)置于臥式油氣水三相分離器2內(nèi)的底部，對應(yīng)位于油水分離區(qū)。

進(jìn)水管，其包括：進(jìn)水主管4，其一端伸出所述臥式油氣水三相分離器2外連接進(jìn)水增壓泵，另一端位于臥式油氣水三相分離器2內(nèi)部的油水分離區(qū)；至少一進(jìn)水支管6（一般為兩個），其一端與所述進(jìn)水主管連通、另一端封閉（兩進(jìn)水分支管6的端頭通過堵頭14封閉，止于油池隔板3的左方），分別固定在所述臥式油氣水三相分離器油水分離區(qū)的兩個側(cè)壁面（沿分離器罐底側(cè)板長度方向布置，通過支撐13固定在罐底側(cè)板上，并貼近分砂板9的上方）。進(jìn)水主管4用以向整個在線除砂裝置提供高壓洗砂水流。

所述進(jìn)水支管的管壁上設(shè)有多個射流噴嘴；所均布在兩進(jìn)水分支管6上，一端與進(jìn)水分支管6聯(lián)通，另一端貼近罐底側(cè)板，指向各個除砂單元，高壓洗砂水流通過進(jìn)水主管4，分配到兩支進(jìn)水分支管6，通過與進(jìn)水分支管6聯(lián)通的射流噴嘴7對罐底側(cè)板下方沉積的泥砂進(jìn)行沖洗，使其匯集到聚砂板10周邊；

多個分砂板，垂直固定于臥式油氣水三相分離器油水分離區(qū)的底部罐底板上，每兩個相鄰的分砂板之間為一個除砂單元，多個分砂板在所述臥式油氣水三相分離器的底部分隔出至少一個除砂單元；所述除砂單元對應(yīng)位于所述進(jìn)水支管的射流噴嘴的下方。分離器運行過程中，固體雜質(zhì)密度大，會逐漸沉降在分離器罐底及罐側(cè)板下方，分砂板可有效防止固體雜質(zhì)順著分離水向分離器排水口方向運移，避免造成固體雜質(zhì)在分離器尾部堆積，甚至從排水口流出，造成游離水的分離效果變差。

結(jié)合圖2所示，至少一個聚砂板10，其包括：由兩個側(cè)板連接構(gòu)成的橫截面呈倒V字形的長條板，兩個側(cè)板上均開設(shè)有多個擾動孔8（所述擾動孔的孔徑在1~3cm；所述擾動孔在側(cè)板上均勻開設(shè)，約300~500個/m²），兩個側(cè)板的連接邊為頂邊，頂邊的相對邊為底邊；聚砂板10的底邊固定在臥式油氣水三相分離器2的底部罐底板上，對應(yīng)位于每一個除砂單元的中間；匯集到聚砂板10邊緣的泥砂，由于噴嘴水流的沖擊，同時在擾動孔8的碰撞下產(chǎn)生翻滾，泥砂伴隨高壓射流水以流質(zhì)態(tài)從各擾動孔8進(jìn)入聚砂板10內(nèi)部三角空間。

至少一個穩(wěn)流板5，其是由兩個側(cè)面板連接構(gòu)成的橫截面呈倒V字形的長條板，兩個側(cè)面板的連接邊固定在聚砂板10的頂邊，兩個側(cè)面板向下傾斜（不超過15o的向下的傾斜角）；穩(wěn)流板5的兩個側(cè)面板的夾角大于所述聚砂板的兩個側(cè)板的夾角；所述穩(wěn)流板的豎直投影的寬度h不大于所述聚砂板的豎直投影的寬度H，以保證不對沉降的泥砂產(chǎn)生阻擋作用，使其能夠順利進(jìn)入除砂單元，穩(wěn)流板5對噴嘴射流泥砂產(chǎn)生的翻滾起到穩(wěn)定流動的作用，使擾動控制在一定的區(qū)域，減小對上方的油水分離產(chǎn)生影響。

吸砂管，包括：吸砂管匯12和至少一個吸砂支管11，吸收支管11的一端與所述吸砂管匯連通，另一端連通聚砂板10與所述臥式油氣水三相分離器的底部圍成的空間（吸砂管可以通過分離器側(cè)面板與聚砂板聯(lián)通，也可以通過其他方位置于聚砂板內(nèi)部的三角空間中，但前提是吸砂口在聚砂板內(nèi)部空間要有一定的懸空度，保證翻滾的泥砂是被吸入吸砂管，而不在吸砂管內(nèi)產(chǎn)生堆積）。吸砂管匯12的一端與各個吸砂支管11在分離器外面的一端聯(lián)通，其另一端通向管道吸砂泵。通過擾動孔8進(jìn)入聚砂板10內(nèi)部三角空間的流質(zhì)泥砂，在管道泵抽吸作用下，通過吸砂支管11進(jìn)入吸砂管匯12，最終排出分離器。

在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，聚砂板10的兩個側(cè)板上均開設(shè)有至少一個吸砂孔，吸砂支管11的另一端連接聚砂板10的吸砂孔。聚砂板10的吸砂孔對應(yīng)位于側(cè)板在垂直方向高度的三分之一到二分之一處。吸砂支管11的一端連接在聚砂板10其中一個面板上，位置在左右方向居中，上下方向居中或略靠下，與面板內(nèi)部的三角空間聯(lián)通，保證進(jìn)入聚砂板10內(nèi)部三角空間的泥砂是以流質(zhì)態(tài)被吸出，不致于在吸砂管11內(nèi)堆積，造成吸砂管11的堵塞。

在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，為了更好地對聚集的泥砂產(chǎn)生攪動效應(yīng)，可以將聚砂板的各端部三角截面也通過帶有擾動孔的面板進(jìn)行封閉，即聚砂板10還可包括兩個端面板，其固定在臥式油氣水三相分離器底部的在線除砂裝置的底部，并封堵所述長條板的倒V字形的端面，兩個端面板上均開設(shè)有多個擾動孔（所述擾動孔的孔徑在1~3cm；所述擾動孔在側(cè)板上均勻開設(shè)，300~500個/m²）。

以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。