一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的制作方法

1.本发明涉及天然气除砂技术领域，尤其涉及一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统。


背景技术：

2.目前，在开采天然气的过程中，天然气除砂、排砂主要会面临以下几个问题：
3.1、天然气除砂、排砂过程还不能做到完全的自动化，还需要人工进行定期检查，然后对卧式重力分离器中的砂砾和水进行外排。
4.2、天然气进入管道后经过除砂器除砂，除砂器对天然气中的砂砾和气体进行分离，被分离的砂砾进入重力分离器，沉积在重力分离器底部的砂砾如不及时清理会结硬块，从而将排砂口堵住，给检修造成了很大的麻烦。
5.3、天然气经过除砂、排砂过程后，含水量偏高，对后续流程的设备造成腐蚀，满足不了商品气的含水量要求。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，以解决上述现有技术中的问题。
7.本发明采用的技术方案是：提供一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，包括卧式重力分离器，所述卧式重力分离器中部设置有隔板，所述隔板将卧式重力分离器分隔为排砂腔和排水腔；
8.所述排砂腔内安装有第一液位计，所述第一液位计上电连接有第一液位控制器，所述排砂腔底部安装有排砂管路，所述排砂管路上安装有第一调节阀，所述第一液位控制器与所述第一调节阀电连接；
9.所述排水腔内安装有第二液位计，所述第二液位计上电连接有第二液位控制器，所述排水腔底部安装有排水管路，所述排水管路上安装有第二调节阀，所述第二液位控制器与所述第二调节阀电连接。
10.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，还包括立式除砂器，所述立式除砂器安装在所述排砂腔顶部的第一进气口处。
11.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，所述立式除砂器的出气口通过第一出气管路连接到卧式重力分离器的第二进气口处。
12.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，还包括挡板，所述挡板固定安装于所述卧式重力分离器的第二进气口处，所述挡板将第一出气管路进入的气流导向排砂腔的端部方向。
13.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，还包括tp板，所述tp板安装在排砂腔内，且所述tp板安装在挡板和隔板之间，tp板底部位于所述第一液位计和第一液位控制器控制的最低液位之下。
14.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，还包括丝网捕沫器，所述丝网捕沫器安装于所述卧式重力分离器的出气口处，所述卧式重力分离器的出气口位于排水腔的顶部。
15.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，还包括两相流量计，所述两相流量计安装于进入所述立式除砂器之前的进气管路上；所述排砂管路上还安装有第一电磁流量计，所述排水管路上还安装有第二电磁流量计。
16.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，所述卧式重力分离器上还安装有自动放空管路和手动放空管路，所述自动放空管路上安装有弹簧全启式安全阀。
17.作为隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的一种优选方式，所述第一液位计采用浮球液位计，所述第二液位计采用磁翻板液位计。
18.本发明的有益效果是：
19.(1)、本发明将卧式重力分离器分隔为排砂腔和排水腔，并分别用两套液位控制系统控制排砂腔和排水腔内的液位，保证了排砂和排水的自动化运行。
20.(2)、天然气依次经过立式除砂器、卧式重力分离器、挡板、tp板、丝网捕沫器共五级除砂除水，从而使得天然气被彻底的除砂，以及输出的天然气中含水量很低，减少后续工序的除水成本。
附图说明
21.图1为本发明公开的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统的流程示意图。
22.附图标记：1、立式除砂器；101、立式除砂器的排砂口；102、立式除砂器的出气口；2、卧式重力分离器；201、第一进气口；202、第二进气口；203、卧式重力分离器的出气口；204、排砂腔的端部；3、隔板；4、浮球液位计；5、挡板；6、磁翻板液位计；7、tp板；8、丝网捕沫器；9、第二液位控制器；10、第一调节阀；11、第一电磁流量计；12、第二调节阀；13、第二电磁流量计；14、弹簧全启式安全阀；15、两相流量计；16、进气管路；17、第一放空管路；18、第一出气管路；19、自动放空管路；20、手动放空管路；21、第二出气管路；22、排砂管路；23、第一旁通管路；24、排水管路；25、第二旁通管路；26、第一液位控制器。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
24.实施例1：
25.参见图1，本实施例公开一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，包括卧式重力分离器2，所述卧式重力分离器2中部设置有隔板3，所述隔板3将卧式重力分离器2分隔为排砂腔和排水腔。
26.所述排砂腔内安装有第一液位计，优选的，所述第一液位计采用浮球液位计4，所述第一液位计上电连接有第一液位控制器26，所述排砂腔底部安装有排砂管路22，所述排砂管路22上安装有第一调节阀10，所述第一液位控制器26与所述第一调节阀10电连接。所述排水腔内安装有第二液位计，优选的，所述第二液位计采用磁翻板液位计6，所述第二液
位计上电连接有第二液位控制器9，所述排水腔底部安装有排水管路24，所述排水管路上安装有第二调节阀12，所述第二液位控制器9与所述第二调节阀12电连接。本实施例通过两套液位控制系统分别控制排砂腔和排水腔内的液位，从而实现了自动化控制，无需人员值守。
27.卧式重力分离器2的第一进气口201上还安装有立式除砂器1。
28.不同于现有技术，本实施将立式除砂器的出气口102通过第一出气管路18连接到卧式重力分离器2的第二进气口202处。这样可以对天然气中多余的水分予以去除。具体的，所述卧式重力分离器2的第二进气口202处还固定安装有挡板5，所述挡板5将第一出气管路18进入的气流导向排砂腔的端部204方向，从而避免高压的气流直接进入排水腔，达不到充分的去除天然气中的水分的目的。
29.具体的，在卧式重力分离器2的排砂腔内还安装有tp板7，且tp板7还需要安装在挡板5和隔板3之间，此外，tp板7底部位于所述第一液位计和第一液位控制器26控制的最低液位之下，从而使得进入排砂腔内的天然气必然经过tp板7。tp板为成熟的产品，tp板是由0.5mm厚的金属薄板表面压制成大波纹后组装成的平行型板填料，在填料的波纹板片上冲压有弯曲的波峰和波谷，可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。tp板填料具有阻力小气液分布均匀，效率高，通量大，放大效应不明显等特点，按照工艺计算要求，选择不同的板间距，使得气水混合物经过时，分散相在填料表面有小液滴凝结成大的液团，当达到一定大小时，顺着填料表面浮升到液体的上表面，从而达到分离的目的。
30.进一步的，所述卧式重力分离器的出气口203处还安装有丝网捕沫器8，所述卧式重力分离器的出气口203位于排水腔的顶部，丝网捕沫器8能进一步将排水腔内的气液混合物进行气液分离。至此，通过本除砂系统，将天然气依次经过立式除砂器1、卧式重力分离器2、挡板5、tp板7、丝网捕沫器8共五级除砂除水，从而使得天然气被彻底的除砂，以及输出的天然气中含水量很低，不会到后续工艺造成不良影响。
31.进一步的，进入所述立式除砂器1之前的进气管路16上安装有两相流量计15，从而得知总的流量。
32.所述排砂管路22上还安装有第一电磁流量计11，所述排水管路24上还安装有第二电磁流量计13，通过将第一电磁流量计11和第二电磁流量计13上的累计流通量相加，即可知道总的排水量，由于需要将水排到排污池中，因此得知该总的排水量后可估算排污的成本。
33.本实施例的卧式重力分离器2上还安装有自动放空管路19和手动放空管路20，所述自动放空管路19上安装有弹簧全启式安全阀14。
34.本发明的工作原理为：天然气从天然气进气口进入进气管路16，进气管路16上安装有第一放空管路17和两相流量计15，进气管路16连接到立式除砂器1的进气口处，天然气在立式除砂器1内分两路，一路向上流经立式除砂器的出气口102进入第一出气管路18，第一出气管路18另一端连接在卧式重力分离器2的第二进气口202处；另一路向下流经立式除砂器的排砂口101和卧式重力分离器2的第一进气口201进入卧式重力分离器2内。由于隔板3将卧式重力分离器2分隔为排砂腔和排水腔，天然气依次经过挡板5、tp板7、丝网捕沫器8后进入第二出气管路21。砂水混合物通过中空的道路管对位于卧式重力分离器2底部的砂砾进行搅动。当排砂腔内的液位超过设定的最高液位时，第一液位控制器26控制第一调节阀10开启，将砂水混合物通过排砂管路22排除，当第一调节阀10损坏时，可手动启动连接在
排砂管路22上的第一旁通管路23；当排砂腔内的液位达到设定的最低液位时，第一液位控制器26控制第一调节阀10关闭，从而实现排砂腔内的液位自动控制。排水腔内的液位超过设定的最高液位时，第二液位控制器9控制第二调节阀12开启，将水通过排水管路24排除，当第二调节阀12损坏时，可手动启动连接在排水管路24上的第二旁通管路25；当排水腔内的液位达到设定的最低液位时，第二液位控制器9控制第二调节阀12关闭，从而实现排水腔内的液位自动控制。
35.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，包括卧式重力分离器，所述卧式重力分离器中部设置有隔板，所述隔板将卧式重力分离器分隔为排砂腔和排水腔；所述排砂腔内安装有第一液位计，所述第一液位计上电连接有第一液位控制器，所述排砂腔底部安装有排砂管路，所述排砂管路上安装有第一调节阀，所述第一液位控制器与所述第一调节阀电连接；所述排水腔内安装有第二液位计，所述第二液位计上电连接有第二液位控制器，所述排水腔底部安装有排水管路，所述排水管路上安装有第二调节阀，所述第二液位控制器与所述第二调节阀电连接。2.根据权利要求1所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，还包括立式除砂器，所述立式除砂器安装在所述排砂腔顶部的第一进气口处。3.根据权利要求2所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，所述立式除砂器的出气口通过第一出气管路连接到卧式重力分离器的第二进气口处。4.根据权利要求3所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，还包括挡板，所述挡板固定安装于所述卧式重力分离器的第二进气口处，所述挡板将第一出气管路进入的气流导向排砂腔的端部方向。5.根据权利要求2-4任意一项所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，还包括tp板，所述tp板安装在排砂腔内，且所述tp板安装在挡板和隔板之间，tp板底部位于所述第一液位计和第一液位控制器控制的最低液位之下。6.根据权利要求5所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，还包括丝网捕沫器，所述丝网捕沫器安装于所述卧式重力分离器的出气口处，所述卧式重力分离器的出气口位于排水腔的顶部。7.根据权利要求6所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，还包括两相流量计，所述两相流量计安装于进入所述立式除砂器之前的进气管路上；所述排砂管路上还安装有第一电磁流量计，所述排水管路上还安装有第二电磁流量计。8.根据权利要求1所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，所述卧式重力分离器上还安装有自动放空管路和手动放空管路，所述自动放空管路上安装有弹簧全启式安全阀。9.根据权利要求1所述的隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，其特征在于，所述第一液位计采用浮球液位计，所述第二液位计采用磁翻板液位计。

技术总结
本发明公开了一种隔离式独立排砂排水天然气除砂系统，包括卧式重力分离器，卧式重力分离器中部设置有隔板，隔板将卧式重力分离器分隔为排砂腔和排水腔；排砂腔内安装有第一液位计，第一液位计上电连接有第一液位控制器，排砂腔底部安装有排砂管路，排砂管路上安装有第一调节阀，第一液位控制器与第一调节阀电连接；排水腔内安装有第二液位计，第二液位计上电连接有第二液位控制器，排水腔底部安装有排水管路，排水管路上安装有第二调节阀，第二液位控制器与第二调节阀电连接。本发明将卧式重力分离器分隔为排砂腔和排水腔，并分别用两套液位控制系统控制排砂腔和排水腔内的液位，保证了排砂和排水的自动化运行。证了排砂和排水的自动化运行。证了排砂和排水的自动化运行。


技术研发人员：杨宇平 敖昌林 黄帅 王介
受保护的技术使用者：四川华宇石油钻采装备有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8