油田地面除砂设备的应用
动态旋流器在海上采油平台除泥砂的应用
表 ２ 电脱 黑水 除泥 砂 实验 结果
Ｔ ｂ． Ｅｘ ｒｍ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ｆｒ ｍｏｖｎｇｓ ｎ ｒ ｍ ａ ２ ｐｅｉ ｎ ｅ ｕｔｏ ｅ ｉ ａ ｄ ｆｏ ｂｌ ｃ ｗａ ｅ ｌ ｃｒ ｃ ｌ ａ ｋ ｔ ｒｅ ｅ ｔ ｉ ａ ｌ ｙ
ｄ ｎ ｍ ｏ ｅ ｆ ｃ ｆ ｒ ａｍ ｅ ｔ ｏ ｅ ｏ ａ ｄｒ ｍ ｏ ｅ ｅ ｃｅ ｃ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ｏ ｌｔａ ｄｏ ｔ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｔ ， ｔ ｏ ｃｕ ｅ ｈ ａ ｄｒ ｍ ｏ ｅｅ ｅ ｔ ｆ ｙ ａ ， ｆ ｔ ｅ ｔ ｎ ｓ ｎ ｓ ｎ ｅ ｖ ｆ ｉｎ ｙ ａ ｄ ｐ ｅ ｓ ｒ ｆｉ ｅ ｎ ｕ ｌ ． ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｉ ｃ ｎ ｌ ｄ ｓｔｅ ｓ ｎ ｅ ｖ ｆ ｃ ｅ ｏ ｔ ｄ ｉ ｎ ｅ ｏ ｈ ｏ
谢 日彬 ， 一 ，李 峰
［ 要】 摘 流花 油 田在开 发的 中后期 ，井 液 中含 有 大量泥 砂 ，给现场 的 生产带 来 了很多 问题 。针对 流花 的泥 砂 问题，选ｑ Ｔ￣态 旋流 器对流 花 ｌ ！ 电脱水 与老化 油进 行 了除泥砂 实验 ，考 察 了旋流 器 电机 频 率、处 理量对 除泥 砂效 率与 进 出 圈压 力的 影响 。通过 实验 数据 得 出，动 态旋 流器对 电 脱水 、老 化油 的除泥 砂效 果 ，最 佳设 备操作 参数 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ａｅ ｘ ｌ ｉ ｓａ ｅ ｏ ｕ ｕ ｉ ｅｄ ｔ ｅｅ ｉ ｌｒ ｅａ ｕ ｔｏ ａ ｄ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗａ ｅ， ｓｒ ｃ ： ｎ ｔ ｅ ｌｔｒｅ ｐ ｏ ｔ ｔｇ ｆＬｉｈ ａｏ ｌ ｌ ， ｈ ｒ ｓ ａ ｇ ｍｏ ｎ ｆ ｎ ｐ ｏ ｕ ｅ ｔ ｒ ｗｈ ｃ ｒｎ ｓｍａ ｙ ｔｏ ｂｌｓｔ ｎ ｓｔ ｒ ｄ ｃｉ ｎ Ｔ ｅ ｉ ｆ ｓ ｎ ｉｈ ｂ ｉ ｇ ｎ ｕ ｅ ｏ ｏ － ｉ ｐ ｏ ｕ ｔ ． ｈ ｒ ｅ ｏ ｐ ｐ ｒｆ ｃ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｂ ｅ ａ ｅ ｏ ｕ ｅ ｎ ｔｅ ｐ ｏ ｌｍ，ａ ｄ ｕ ｅ ｙ ａ ｃ ｓ ｒ ｒｔ ｏ ｔ ｅ ｓ ｎ ｅ ｖ ｘ ｅ ｉ ｎ ｔ ｌｃｒｃ ｄ ｈ ｄ ａｉ ｎ ａ ｄ ａ ｉ ｇ ｏ ｌ Ｉ ｄ ａ ｅ ｔ ｆ ｓ ｒ ｒ ｎ ｓ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｗｉ ｅ ｏ ｄ ｈ ａ ｄ ｒ ｍｏ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｗｉ ｅｅ ｔｉ ｅ ｙ ｒ ｔ ｎ ｇｎ ｉ ｔ ｅ ｌ ｓｗｉ Ｈｚ ｏ ｗｉ ｅ ｌ ｈ ｏ ． ｈ ｌ
防砂抽油砂在胜利油田的应用
力随柱塞一 同运 动 。
Ｉ ＇ ０ １ ０ 长石的硬度值一般为 Ｉ； ０ ６０其 －７ ２ ； １５ ￣ ８ ４４ — ０ ； ￣７ 他矿物质的硬度值一般小于 Ｈ ２０ Ｖ ０ 。而各油 田普遍
成砂卡 、 砂埋。在油层 中， 石英以石英粉砂的形式存 在 ， 径通 常 在 ０２ ｌ 以下 一 般将 直 径 为 ０ １ 直 ５ｉｌ ｌ ｎ ．
—
０２ ５Ⅲ 的石英 粉 砂称 为 粗 粉砂 ； 径 为 ０ ０ 直 ．５—
长柱 塞 防 砂 抽 油泵 和 长柱 塞 防砂 防 埋抽 油 泵
长柱 塞 总成 短泵筒 总成
图 １
公认 的抽油 泵的磨损 、 卡机 理是 ： 砂 由于柱 塞端 部 一般有 一 个小 的锥 度或 减 径部 位 ， 在柱 塞 上部 与 泵 筒之 间形 成一 个楔形 ， 粒 存在 于其 问 （ 图 １。 砂 见 ） 当柱塞上 行时 ． 由于摩擦 力的作用 ， 楔问砂 粒有 进入
长 柱塞 防砂 抽油泵 和长柱 塞 防砂 防埋抽 油泵 的
原理示 意 图见 图 ２ 图 ３ 、 。
０１ ｍ ． ｍ的石英粉砂称 为细粉砂 ； ０ 直径 为 ００ ｎ ５ｍ ｌ 以下 的石英粉 砂 称 为粘 土。从 勘探 、 发所 取 资 料 开
来看 ． 不同地 区 、 同油层 的不 同直径 的石英 砂 的 比 不 例 往往 是不 同的 。
般为 ６ ０～ｌｏｍ ０ 。
图 ５ 动筒式杆式防砂卡抽油泵
该 类泵 的最 大特点 是 ： 柱塞 固定 ， 而泵筒 做上 下
往复运 动 动 筒 式抽 油 泵 游动 阀在 泵筒 的上 部 ， 塞 上部 柱
稠油地面除砂技术研究及应用
洗砂 工艺 等 来解决 这一 难题 现场 应 用表 明 ．采 用上述 工 艺除砂 效 率 可达 到 ９ ％ 以上 ．清 洗后 的泥 ５
砂 其原 油含 量基本 达 到 Ｇ ２ ４ １ ８ 《 用污泥 中污染物控 制标 准》 的要 求 ，可直接排 放 。 Ｂ４ ８ — ９ ４ 农 关键 词 ：稠 油集输 ；除砂 ；重 力沉 降 ；旋 流器 ；过 滤 器 ；工 艺
中而较 难 沉降 这 些 泥砂 的存 在 ．加剧 了油 田外 输 系统 的管 道 、泵 、阀等设 备 的磨损 。同时 ，为 了保 证 联合 站 中各种 类 型罐 体 功能 的正 常运 行 ．必 须定
浓 度
分 离
设 备
期 清罐 ．将 已沉 积 的泥 砂 清理 出来 。采 用 清罐 的方
法 存在 着 清砂 困难 、周 期 长 、投 资大 、占地 面 积 大
的问题 ．而未经 处 理 的含 油泥砂 直 接排 放 ．又 会对
环 境 造 成 严 重 的 污 染
注 ： 为 颗 粒 直 径／ “ｍ。
图 １ 固 液 分 离 设 备 的 适 用 范 围
针 对上 述存 在 的 问题 ．我们 配 合项 目公 司开 展
粒 度
含砂 量 高 达 ４ ～１ ％． 即使是 中期 正 常 生 产 阶段 ％ ２
部分 井产 出液 含砂 量 也 在 ０５ ～ｌ ．％ ％之 间 ．长 期 生
产平 均单 井产 砂量 为 每年 ３ｍ， 。油 井 出砂 导致 细 微
的泥砂 颗 粒 随采 出液 被携 带 至地 面 。同 时原油 密 度 及 黏度 较 大 ．决 定 了小 直 径泥 砂颗 粒 悬浮 于采 出液
ClampOn测砂仪在海上油田的应用
设备·产品/Equipment&Product渤海区域的海上油田因地质油藏复杂，断层十分发育，浅层构造破碎，油气分布及压力系统较复杂，属于多套油水系统的构造层状油藏。
部分油井由于出砂严重导致无法生产[1]，基于生产过程中的出砂数量及动态状况，相对于绕丝高压充填工艺技术在油田的推广[2]，该油田则采用了ClampOn测砂仪实时测算数据，来应对生产井出砂的问题，为生产状况做出相应的抉择。
1ClampOn测砂仪的工作原理ClampOn测砂仪基于ClampOn公司的“超声波智能传感器”技术，含有一个新型过滤技术的数字处理单元，监测颗粒物时能更好地分析实际产砂状况，最终有助于增加生产井的收益。
这种滤波技术集成了数以千计生产井的经验数据分析成果，应用于该型号的传感器之中。
这种测砂仪可实现每秒128次扫描1MHz范围内的频率。
这表明其技术能力及滤波技术在获取和处理测砂数据方面，处于领先的地位。
测砂仪的特性是完全数字化，模拟滤波器，电子回路及放大器。
此项技术包含一个强劲的带有大容量运行缓存的数字信号处理单元，打包在一起的模块化软件。
传感器能同时处理多频段的超声波，全系列新型信号处理特性，包含终端滤波技术。
不同的排气阀或流量条件能产生很多相互不关联的砂噪，该型号的传感器通过滤波技术几近完美地解决这些难题。
既能减少噪音的干扰，也会提高精度和准确度，使得产砂数量等重要参数，成为日常测砂管理操作的关键依据。
没有其它的技术能像ClampOn传感器一样，满足用户对效益和测砂生产的追求。
2ClampOn测砂仪的特性对油气生产者来说，油气井里的含砂是个严重的问题。
即使井液中的数量不多的颗粒砂，也能引起严重的破坏，避免出砂的挑战几无可能，所以需要尽可能地增加生产井的良好产出率。
因此，ClampOn测砂监控系统在全世界得到了广泛的应用。
带有高性能滤波器的ClampOn传感器坚不可摧，优化过的滤波器，能有效应对不规则的原始噪音，尤其适合挑战性的高温高压工况下的测砂监控。
适用于渤海油田冲砂作业的撬装除砂器研究与应用
中国油气井高压除砂器技术现状
第31卷第1期广东石油化工学院学报Vol. 31 No.l 2021年2月Journal of Guangdong Universiiy of Petrochemical Technology February 2021中国油气井高压除砂器技术现状】张思勤(中石化四机石油机械有限公司，湖北荆艸434024)摘要:油气井井口高压除砂器的作用是净化井底返排液中地层砂、压裂砂、岩屑等固相颗粒，保护下游设备免受冲蚀，从而 延长下游设备的使用寿命。
比较国内现有的几种油气井高压除砂器的结构、工作原理和特点,结果表明现有井口除砂器主 要存在压力级别低、分离效率不稳定、依靠人工排砂劳动强度大等问题。
针对问题提出了改变常规井口除砂器的技术措施 和发展方向。
建议中国应尽早着手研发使用于页岩气等非常规油气专用的井口除砂装置。
关键词:除砂设备;过滤式;除砂工艺;多相分离中图分类号:TE931 文献标识码:A 文章编号：2095 -2562(2021)01 -0037-03随着我国油气田开采不断深入,大排量压裂酸化工艺的实施，井口反排液中含砂量增加逐年增大。
造 成能源浪费和环境污染外，还损坏下游设备，增加维护成本和减少使用寿命。
在油气井井口安装除砂器, 可以有效净化返排液中地层砂、压裂砂、岩屑等固相颗粒,保护下游设备HF 。
目前，国内、外除砂器主要 有两大类:一类是过滤式或筛网式分离器;另一类是重力式分离器，包括旋流除砂器和简单的沉降容器。
1 地面除砂工艺地面除砂设备安装在地面流程的节流装置上游,尽量接近井口装置。
为了除砂设备的阀门等部件发生剌漏等紧急情况时可以远程迅速关井保护人员和设备的安全，地面安全阀安装在除砂器上游。
地面除砂流飙图1。
除砂技术目前主要有过滤式和旋流式两种。
1.1过滤除砂技术过滤一般是指利用某种多孔介质来实现悬浮液中液固分离⑷"o 过滤式除砂器(见图2)的工作原理主要是通过不同尺寸的滤网来净化井底返排液中的砂砾。
海洋油气处理设备中的除砂技术与应用
海洋油气处理设备中的除砂技术与应用在海洋油气开采过程中，除砂技术是一项非常重要的工艺。
这项技术的应用可以有效地处理沉积在油气井中的沙、泥和其他杂质，确保油气的质量和产量。
本文将探讨海洋油气处理设备中的除砂技术的原理、应用和创新。
除砂技术的原理是通过物理和化学方法将沉积在油气井中的杂质分离出来。
在海洋环境中，沙、泥和其他固体颗粒是常见的污染物。
如果这些杂质进入油气处理设备，会对设备的正常运行造成严重的磨损和堵塞，从而影响油气的产量和质量。
因此，在油气生产的初期阶段，采用除砂技术可以有效地解决这些问题。
除砂技术的应用涵盖了油气生产的各个环节。
首先，在海洋油田开发的初期，通过预处理设备将油气中的固体颗粒分离出来。
这些设备常用的方法包括离心分离、过滤和沉降。
有些沉积物还可以通过添加化学药剂进行化学反应，使其沉降或分离。
其次，在海洋油田的生产过程中，油气井中也会产生大量的沙和固体颗粒。
为了保持设备的正常运行，需要在生产井口安装除砂器。
这些设备可以通过旋转或过滤的方式将固体颗粒从油气中除去，从而减少对设备的磨损和堵塞。
此外，除砂技术还可以应用于海洋油气输送管道的维护和清洁。
由于海洋环境的复杂性，沉积物会在输送管道中逐渐堆积，影响油气的流动和输送效率。
通过定期使用除砂技术，可以清除这些沉积物，恢复管道的正常运行。
除砂技术在海洋油气开采领域的应用不仅解决了设备的磨损和堵塞问题，还有助于提高油气的产量和质量。
通过除去油气中的固体颗粒，可以减少设备的摩擦，从而延长设备的寿命。
此外，杂质的去除还可以提高油气的纯度和品质，使其更适合市场需求。
随着技术的不断进步，除砂技术也在不断创新和改进。
一种创新的除砂技术是超声波除砂技术。
这种技术利用超声波的高频振动效应，将固体颗粒从液体中分离出来。
超声波除砂技术具有高效、环保和节能的特点，已经在实际应用中取得了良好的效果。
除砂技术在海洋油气开采中发挥了重要作用，既解决了设备磨损和堵塞问题，又提高了油气的产量和质量。
防砂耐磨泵在孤东油田出砂油井的应用
。
与仿真 系统 连接进行模 拟 ，使 系统 融培 训和 开发 于一体 ，
具有多 重功 能
参 考 文 献
正 。
ｌ 孙玉 华，邓凡 良，周玉国等 联合站浊水分离过 程动态
３ ．结 语
以挺高联合站操作工人 的技术素质 、分 析研 究此过程 的特性 、研究 开 发适 应 生产 过程 特点 新 型 控 制策 略 为 目 的 ．开发 此生产 过程仿 真系统 具有如下特 点 （）仿真 系统形 象逼真 、实时性强 通过对联 台站 各 １ 油气 阻’ 面工程第 ２ 电 １嚣箱 ２朔（咖２ ３ 机建电信 … ２ ） 欢迎 投稿
提高计算速 度、减少 计算量 ；③联合 站生产 过程 中涉及 到 的工艺及 自控设 备较多 ，根 据工艺特点将整个系统 埘分 为
（ ）操作直 观 、灵活性强 ，本 仿真 系统设计 了友 好 的 ２ 人／ 界面 ．齐全的操作 功 能 ，适 用 于各 种水 平学 员 的培 机
训 。有利 于提 高联 合 站油 水分 离 过 程操 作 人员 的技术 素 质 、提商 劳动效 率 、确保安全生产 。 （） 挺供开放性接 口。为进行 联台靖油 水分离 过程控 ３ 制方案 的研 究 开 发 ，仿 真 系 统设 计 了开放 性 开发 接 １模 ： １ 块 ，用 户可根据要 求在 此模块 中开发相应 的控制方 案 ，并
抽油泵 的抽吸作用提供的； 是传统旋流器进入 的 二 液体 是 连续不 断 的 ，丽除砂 功能 接头 的进入液体 是
随着抽 油 泵的吸人 和排 出过 程厨歇 进行 的 。 ，
除砂 功能接 头魄工作 原 理 ：在 抽油 泵的抽 吸作
用 下 ，井液 从除砂 功能接 头 的径 向进 液 通道沿切线 方 向进 入 除砂功骺 接头 ，并产 生高 速旋 流 ，在离心
同心连续油管射流泵冲砂技术在North Slope区块的应用
同心连续油管射流泵冲砂技术在North Slope区块的应用Jason Skufca（Coiled Tubing Technical Manager, BJ Services）翻译：李小松前言阿拉斯加North Slope油田拥有上千口油井,并且大多数是钻的水平井，然后通过水力压裂改造或具有很好的自然裂缝。
支撑剂返排造成井筒堵塞是这些井面临的一个问题, 对井的生产构成严重影响。
对于大多数井，传统连续油管技术采用氮气拌注泡沫冲砂是可行的。
然而其中的一些井，由于其过低的储层压力，以至于常规的连续油管冲砂在技术上或是经济上是不可行的，因为需要大量的氮气来使砂粒返排到地面。
关键字：同心连续油管射流泵低压井冲砂“真空”冲砂技术一种新型的同心连续油管（concentric CT）带射流泵（downhole-vacuum）冲砂技术应运而生。
BJ服务公司的Sand-Vac冲砂工具是一种特殊的射流泵，它由高压喷嘴、吸入口和扩压器组成。
高压液体从喷嘴喷出，产生一个压力降，从而吸引井筒液体、喷射流体和悬浮的砂粒。
扩压器使得混合流体流速降低而压力升高。
这个压力增量足以驱动混合液体返回到地面。
如图1所示：射流泵的工作原理是高压流体通过同心连续油管（CCT）的中心管注入，一部分液体携带井筒中的砂粒从同心连续油管的环空返出。
因为同心连续油管提供了一个额外的流体通道，井筒没有产生回压，因此也不需要泵注氮气。
所有使用的液体均会返回地面，而没有残留。
这项技术最早起源于加拿大的重油地带，全世界已经经过了数十年的应用证明，特别是对于低压、水平井和液氮缺乏或昂贵的地区非常适用。
阿拉斯加气井的首次应用例如，2006年这项技术在阿拉斯加南部Cook Inlet盆地的Tyonet平台被应用。
该平台上拥有14口井，用于开采Cook Inlet和Beluga储层，它们的井底压力梯度低至0.1psi/ft。
这两个储层是由高度松散的砂岩组成的，地层容易出砂。
喷砂器原理及在油田的应用
喷砂器原理及在油田的应用一、喷砂器原理喷砂器是一种利用压缩空气将磨料颗粒喷射到物体表面，以达到清洗、抛光或磨削的设备。
其工作原理是通过喷嘴将压缩空气与磨料颗粒混合，形成高速流体流动，然后将流动的颗粒喷射到需要处理的物体表面。
喷砂器通常由喷嘴、砂料供给系统、压缩空气系统和控制系统组成。
具体来说，喷砂器的喷嘴是其中的关键部件，通过调节喷嘴的出口直径和通道形状，可以控制颗粒的喷射速度和流动方向。
砂料供给系统负责将磨料颗粒输送到喷嘴，常用的砂料包括金刚砂、玻璃珠等。
压缩空气系统则提供了喷砂器所需的压力和流量，以保证喷射效果的稳定。
控制系统则用于控制喷砂器的工作过程，如调节喷砂器的喷射时间和喷射量。
二、喷砂器在油田的应用在油田中，喷砂器具有广泛的应用。
以下是喷砂器在油田中常见的几个应用场景：1. 油井清洗与修复：在油井的开采过程中，油井内部会积累沉积物和堵塞物，影响油井的产量和运行效率。
喷砂器可以通过喷射高速的砂料颗粒，将沉积物和堵塞物清除，恢复油井的正常产能。
2. 钻井液净化：在油田的钻井作业中，钻井液起到冷却钻头、清洁井壁和输送岩屑的作用。
然而，钻井液中会逐渐积累固体颗粒和污染物，影响钻井效果。
喷砂器可以通过喷射砂料颗粒，清洁和净化钻井液，提高钻井的效率和质量。
3. 钻井设备维护：油田中的钻井设备在长时间使用后会出现磨损和腐蚀，影响设备的寿命和稳定性。
喷砂器可以通过喷射砂料颗粒，去除设备表面的氧化层和污垢，延长设备的使用寿命。
4. 储油罐清洗：油田中的储油罐在一段时间后会积累大量的污垢和沉积物，影响罐内油品的质量和储存容量。
喷砂器可以通过喷射高速的砂料颗粒，清洁储油罐内壁，恢复储存容量和油品的质量。
5. 管道清洗与维护：油田中的管道系统常常会因为沉积物和腐蚀而出现堵塞和泄漏等问题。
喷砂器可以通过喷射砂料颗粒，清洁管道内壁，修复管道的漏洞和腐蚀点，保证管道的正常运行。
喷砂器是一种在油田中广泛应用的设备。
旋流除砂器适用范围
【旋流除砂器简介】
杂粒包括砂粒、石子、煤渣或其他一些重的固体构成的渣滓，其沉降速度和密度远大于水中易于腐烂的有机物。
设置除砂器还可保护机械设备免遭磨损，减少重物在管线、沟槽内沉积，并减少由于杂粒大量积累在消化池内所需的清理次数。
通用的除砂装置有两种型式，即平流式沉砂池和曝气沉砂池。
天然气生产中为了防止地层出砂堵塞管线或装置设备，也会在井口安装除砂器。
润成石化地处河南省洛阳市工业园区，是一家专业从事石油化工设备，机械设备设计制造、除砂器等销售和服务于一体的高新技术企业。
【旋流除砂器适用范围】
1.主要适用于原水、补水的水质处理及控制，如：油田钻井，非开挖水平定向穿越，煤层气钻井的泥浆净化旋流分离，河水、井水除砂，洗煤水、工业选矿、固液分离、液体除气以及非互溶液体的分离等。
2.可广泛适用于水源热泵系统，采暖水，中央空调冷却水、冷冻水，钢铁、发电、化工及其他工矿企业，自来水、海水、地表水、地下水等。
地面计量流程中除砂器的应用
流体样品， 做流体 内固相颗粒分析 ， 这样结合在一起 来 选 择滤 网的规格 。 ２泄 压 系统 的操 作 ． 对 滤网已装满 固相颗粒暂 时停用 的除砂罐 ， 在 更换滤网前要先泄尽除砂罐 内的压力 。如果不先打 开除砂罐底部的平衡 阀 ， 就打开泄压 阀或打开泄压 阀过 快 ， 会造 成 滤 网变 形 损 坏 。正 确 的操 作 是 要 则 先打开除砂罐底部 的平衡 阀 ， 平衡罐体上部 与底部 的压力 ， 再缓慢打开泄压阀进行泄压 。另外 ， 由于滤 网具有一定 的节流作 用 ， 会在滤 网上形成天然气水 合物 ， 尤其是在外界环境温度较低 的情况下 ， 仅用底 部的泄压 阀常常不能排净除砂罐 内的压力。在除砂
个 问题 。
３ 检查或 更换 滤 网 ． 在 除砂 器 上设 计 有 压差 测 量 系统 ， 能显 示 除 它 砂罐进 口和 出 口管 线 中的压 力 ， 果 进 口管 线 中的 如
示除砂罐进 口管线内压力 ６ ａ除砂罐出 口 ３ＭＰ ， 管线 内压 力 ５ ａ更换 滤 网 ， 现砂 粒 砾 径 ２６ｍｍ， ８ＭＰ ， 发 － 最 大 １ ２ｍｍ， 一 步证 实 了选择 ４０目的滤 网 比较 进 ０
层砂、 岩屑、 射孔弹碎 片等 ）保护地面计量设备 ， ， 保 证试产工作的顺利进行。但在实 际工作 中， 由于滤 网的选择 或对 泄 压 系 统 的操 作 不 当或 更 换 滤 网不 当， 造成设备 的损坏或人员伤害 ， 致使地面计量工作 受到影响。因此 ， 必须对其应用 中常见 问题进行分 析并提出防范措施。
准确性 ， 时进 口管 线 中与 出 口管线 中 的压 差 小 于 有 ８ＭＰ ａ时 ， 必须 更 换 滤 网 。在取 出滤 网 时要 检 查 也 滤 网上 的“ ” 圈 ， 果 “ ” 圈有 磨 损 ， 须 马 上 ０形 如 ０形 必 更换 。
适用于渤海油田冲砂作业的撬装除砂器研究与应用
适用于渤海油田冲砂作业的撬装除砂器研究与应用渤海油田冲砂作业过程中，由于海上采油平臺大多只配备修井机及泥浆罐，未配备专用的除砂设备。
在大修井套铣冲砂作业中，井筒内返出砂粒如果不经过固控设备清除，将导致返出砂循环入井，不仅达不到冲砂的目的，还会导致井下卡钻等事故。
撬装模块式除砂器，将旋流器与供液设备模块化，具有体积小、除砂效率高的特点。
通过现场实验，使用不同粘度的冲砂液除砂效率有较大的差别，筛选出与除砂器匹配的最佳粘度。
应用情况表明，撬装模块式除砂器可有效清除井下返出砂粒，达到固液分离的目的。
标签：冲砂作业；撬装除砂器；冲砂液粘度；除砂效率1 渤海油田冲砂现状渤海油田有70%的平台只配备修井机和泥浆罐，没有配备固控设备。
这些平台在冲砂作业过程中一般采用清水作为冲砂液，砂粒被冲出井筒进入泥浆罐后，由于地层砂密度高，可自然沉降到泥浆罐底部，达到固液分离的目的。
但使用清水冲砂，携砂效率差，增加了发生井下事故的机率，尤其对于大漏失井，可能会有进无出，无法满足冲砂作业的要求。
目前针对于修井液漏失、携砂、储层保护等因素，修井作业多选用无固相套铣冲砂液代替清水作为冲砂液。
无固相套铣冲砂液具有一定的粘度，携砂性能良好，但井筒内返出砂粒在泥浆罐内不能迅速自然沉降，如果不经过固控设备清除，将导致砂粒循环入井，达不到冲砂的目的；而陆地常规的除砂设备由于体积、重量大，无法满足海上修井作业的要求。
因此必须根据作业平台场地情况及地层出砂粒径，开发出适用性强的撬装除砂设备。
2 除砂设备设计思路受平台场地限制，泥浆罐上方及周边场地均较为紧张，撬装设备必须结构紧凑，且吨位要在5吨以内。
常规钻井用除砂器，体积较大，而且均为硬管线连接，如果用于修井冲砂作业，需对泥浆罐进行设备改造，安装、拆除工作量大，整改时间长，不适于常规修井作业；采用旋流分离法除去稠油中的砂，具有除砂效率高、占地面积小、成本低、适应性强等优点。
渤海油田地层砂粒径范围多数界于20-100目之间，采用旋流除砂器可将地层砂有效清除。
井下除砂装置的研制与应用
井下除砂装置的研制与应用采油井在生产过程中因油层吐砂、出泥浆导致卡泵，影响生产，使油井的检泵周期缩短。
频繁的检泵作业将导致生产成本的增加。
目前现场使用的金属绕丝及激光割缝防砂装置在防砂方面起到了一定效果，但在防细粉砂及泥浆方面，并没有完全解决问题，起出地面后的工具被泥浆、污垢堵塞的现象比较常见。
针对这一问题，依据液体旋流技术原理，研制了井下除砂装置。
经过现场试验表明，该装置防腐除垢，不易堵塞本体，可有效保护固定凡尔，延长出泥浆、出砂井检泵周期一倍以上。
同时，可代替抽油生产中常用筛管、砂锚等工具作为泵下滤砂、沉砂装置，也可用于井下取样。
标签：辽河油田；采油生产；泥砂；除砂1 概述目前，国内油田有近三分之一的油井，由于泥砂沉积、泵下管柱堵塞，导致“卡泵”。
据权威调查，一般油井检泵周期在360天左右，而卡泵后检泵周期不足180天，个别严重的只有60天左右，极大降低了油井时率，增加了生產成本和管理難度。
针对这一问题，各油田普遍采用了激光割缝、金属绕丝筛管工艺。
但通过实践证明，这两种技术均只能简单将堵塞物防在泵外，不能从根本上解决泥浆、压裂液残渣堵塞筛管问题，起出后的工具被泥浆、污垢堵塞的现象比较常见。
为了经济有效地解决上述问题，运用液体旋流技术，研制井下除砂装置，从工艺上解决泵下泥、砂问题。
2 结构和原理井下除砂装置主要运用液体旋流技术实现泥砂分离。
该装置有上、下两组尺寸不同的孔眼，内部装有上下T型管，当大、小两组孔眼同时进液时，液体经过对流、转向、分离、沉降，使地层砂及泥浆沉降至底部连接的尾管，从而达到保护固定凡尔，有效延长出泥、砂井的检泵周期。
整体结构如下图1所示。
与现有防砂装置相比，主要有三方面结构发生变化，促进泥砂分离。
①进液方式改变，提高液体流速，促使泥砂快速沉降。
同常规防砂装置相比，进液面积减少，但进泵液流速度明显提高，加大了携砂、带泥能力。
入腔后因环空面积比入口面积加大4.7倍，为砂、泥沉降提供了条件。
全新AICD：工具高效防治地层出砂
全新AICD：工具高效防治地层出砂作者：吴洪波来源：《石油知识》 2017年第4期编译吴洪波为了保证生产井的产能并预防地层出砂，开发商们采用了多种防砂方式：砾石填充、压裂填充、割缝筛管和滤网。
如果在井下增加一个自动流入控制装置用来调节储层流体进入井眼的流量，那么这些防砂方式的有效性将进一步增大。
自动流入控制装置( AICD)可以根据流经的流体性质来调节自身的流量控制。
AICD会更多地限制水和气的进入，而不是油。
AICD的这个功能可以使整个井段产生均匀的油流，并会阻止已发生水侵或气侵的井段生产过多的无用流体。
总之，AICD的这项功能能够在较低的含水率和气油比的基础上创造更高的原油采收率。
一种由Tendeka公司研发的漂浮圆阀型AICD，已经成功应用于全球范围75口井中，共超过15000个阀门来控制油井中水和气的侵入，轻质油井和重质油井均可使用，保证稳定的原油产量。
这些阀门通过流经流体粘度的变化进行自动调整，优先限制低粘度的水和气进入。
当低粘度的流体流经AICD时，阀体会自动调节产生较小的流道，限制低粘度流体进入。
AICD适合与传统的优质筛管技术相结合使用。
储层中的流体进入井眼和筛管间的环空，随后流入筛管与无孔基管间的一个或多个流入控制装置。
经过流入控制装置后，进入生产管柱随后被抽到地表。
AICD多与筛管配合使用。
筛管不仅可用于防砂，也阻止了大的岩屑堵塞流入控制装置的接口或通道。
流入控制装置调节流体均匀流入，降低了“热腐蚀”发生的概率，“热腐蚀”能够腐蚀筛管滤网和其他井下设施。
通过控制井筒轴向上流体的流入，可以预防井眼周围的储层内流体流速过快，并且平衡了井筒轴向上的地层压降。
这将降低超过地层剪切应力的三个主要应力的其中两个。
当三个应力之和超过地层剪切应力时，将会导致地层出砂。
具体而言，AICD 抑制无用流体进入井筒，降低地层水溶解储层胶结物的风险，也阻止了气侵所导致的流体流速过快而带来的高粘滞阻力。
旋流高效除砂装置在集油站的应用
旋流高效除砂装置在集油站的应用作者：金欣黄慧王瑞王忠强来源：《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:河南油田某稠油集油站因各计量站原油来液内含有砂子，这些砂子在沉降罐内沉积严重，且通过掺水系统进入掺水管道、换热器及掺水泵，给系统和设备带来很大的危害，影响设备、容器、管道正常运行。
应在计量站来液汇管进沉降罐之前安装旋流高效除砂装置。
装置前后压差为0.05MPa，可实现不停产排砂，不影响集输系统正常运行。
这种设备宜做成撬装式，以方便吊装。
该集油站工艺改进措施之前一级沉降罐清砂周期是6个月，之后是18个月；二级沉降罐之前是12个月，之后是36个月。
建议将一级沉降罐月沉砂高度降低为0.15m 以内，这样清砂周期可延长至一年以上。
关键词：稠油集油站；集输系统;清砂；旋流高效除砂装置；清砂周期；效果中图分类号：TE345文献标识码： A 文章编号：河南油田某稠油集油站主要担负着多个计量站来液的沉降脱水、除砂及污水回掺等任务，随着油田的深度开采，采出液含水率不断上升，其携砂量也在增加。
含砂液进入该集油站系统后，会在管道和地面设备中沉积，堵塞管道和工艺设备，并会引起动力设备的磨损。
故该集油站地面集输系统的除砂和清砂，已成为急需解决的问题。
如何缓解含砂原油造成的管道腐蚀、机泵磨损及原油脱水设备堵塞等问题，延长集油站清砂周期，这对于保证油田的生产正常运行，提高原油集输技术水平是十分有益的[1,2]。
从环保的角度说，物理的、清洁无污染的清砂方法与技术当然是人们所希望和追求的。
就稠油区块开采来说，任何工艺设计与技术的采用，都需要进行节能效果评估并要进行现场技术试验验证[3]。
欲实现研、用融合，必须了解该技术的工作原理和发展趋势，从根本理念、技术理论、顶层设计上，力求实现研究与应用高度融合。
“最简单的结构是最可靠的结构，也是最好、最安全的结构”！这是设计人员应当坚持的设计理念；实现研、用融合，必须掌握现代科学方法，尤其要注重论证和验证，重视技术装备系统建模、仿真与测试，使有限的科研经费投入发挥最大的技术效益。
油田地面除砂设备的应用
油气田 环境保护， 2004, 110 0 3- 35.
[41 卢建国. 王 勇.胜利油田与国 内外石油专业
2.3 盆力 砂器N 式除 )
该除砂器的工作原理是通过重力沉降改 变液流速度和运动方向 除去原油采出液中的
收原油， 保护环境的目 的.
技术水平调研(油田 地面工 程). 山 营: 东东 胜利石油管理局勘察设计研究院， 1999:
随着油田开发的不断深入， 液含砂逐 采出
大于90%(粒径d > 4除砂设备 1.1 井口 除砂器of
1)结构紧凑的井口 除砂器。该除砂器将
容器.
与处理需要 综合治理。对 于出砂 严重的油井，
2.1 旋流除 器[ 砂 ’ ]
旋流除砂器在美国、前苏联等已广泛应
场机械 2002, 31{3}:22- 24 . [3] 王万福. 新型高效除砂装置的研究与应用.
根 据工艺 要求安装在采油井口、 计最站、 转油
站或联合站的工艺管道上。设备运行压差小 于0 . 02MPa ， 可采用手动或自 动排砂， 可与洗 砂装置相配套， 实现除砂洗砂一体化， 达到回
堵 塞或其它原因造成压力升高 压力 时， 控制器
使用效果。
Handing System for a G血 of Mexico
Oil Pr od uc tion Facility . SP E Pr oduc-
t ion & Facilities . 2001: 134- 140 .
2)过地除砂分离器。 可用于含气量高和 含 液低的 场合. 分离器内设有滤砂管， 不仅能
多个旋流分离器装配在设计成标淮部件和用
特种金属材料制成的压力容器中， 使其能抵御
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３５
科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ工 业 技 术随着油田开发的不断深入，采出液含砂逐
年增加。
采出液的大量含砂对地面集输设备
造成极大的恶果，如增大管线传输阻力，堵塞
容器和管线，损坏设备等。
不解决出砂问题，
难以实现密闭集输。
油田上应用的除砂设备
有重力沉降、过滤除砂、离心除砂以及旋流器
除砂等几种形式。
１ 国内油田地面除砂设备
１．１ 井口除砂器［１］
１）结构紧凑的井口除砂器。
该除砂器将
多个旋流分离器装配在设计成标准部件和用
特种金属材料制成的压力容器中，使其能抵御
较高的设计压力，并能适应于分离器和节流器
处井液流束多变的特性。
２）ＰＧＳ压力管道式除砂器。
该除砂器由
砂液分离器、集砂斗、捕液器及液位控制器组
成，砂液分离器内部采用多级翼板组合构件，
在前端装有旋进式减阻头和布液孔板。
含油
泥砂在流体动力作用下被抛至多级翼板，并顺
板壁滑入集砂斗排出体外。
液中携带的天然
气由捕液器及液位控制器排至后段工艺，避免
气体干扰而影响除砂效果。
该装置体积小，可
根据工艺要求安装在采油井口、计量站、转油
站或联合站的工艺管道上。
设备运行压差小
于０．０２ＭＰａ，可采用手动或自动排砂，可与洗
砂装置相配套，实现除砂洗砂一体化，达到回
收原油，保护环境的目的。
１．２ 过滤除砂器［１］
１）筛网过滤除砂器。
含砂的油、气或水
的混合液自下部进入过滤器，经斜隔板碰撞后
由下向上流动，经上部筛网时，大于筛网的砂
子被阻挡，落入集砂槽内排出，通过筛网的油、
水或气从顶上出口流出，筛网网目可根据过滤
砂粒的大小确定。
２）过滤除砂分离器。
可用于含气量高和
含液低的场合。
分离器内设有滤砂管，不仅能
阻止气液中砂粒通过，且能把气体中的雾状液
体吸附，聚集成较大液滴，末端设有叶片或其
它除雾元件以除去聚结的液滴，并经管线汇入
设在分离器底部的液体回收罐。
１．３ ＣＳＱ－５６型除砂旋流器［２］
由中国石油大学（华东）研制，该除砂旋流
器的高效流量范围为１．５～３．８ｍ３／ｈ，压降０．
０２５～０．２５０ＭＰａ，能耗范围为１０．４～２６４．
０Ｗ，其结构简单，能耗低，除砂效率高，操作方
便，可连续除砂，间断排砂。
１．４ 无回压除砂装置［３］
由大港油田研究开发，该装置使油－水－
砂混合液在外加动力的作用下作旋流运动，分
离出来的泥砂直接进行搓洗后外排。
现场应
用证明，该装置基本实现无回压运行，除砂率大于９０％（粒径ｄ≥φ０．０４５ｍｍ），洗净砂含油小于１０００ｍｇ／ｋｇ。
与常规除砂洗砂技术相比，工程投资和运行费用低，流程简单，操作简便。
２ 国外油田地面除砂设备国外除砂器的形式有两大类：一类是过滤式或筛网式分离器；另一类是重力式分离器，包括射流除砂器、旋流除砂器和简单的沉降容器。
２．１ 旋流除砂器［４］旋流除砂器在美国、前苏联等已广泛应用于石油开采和油气集输处理工艺。
主要由旋流器和接在下面的储罐组成。
在离心作用下含水和砂的原油采出液液流按不同组分的密度进行分离，轻组分经排油管排出，砂和游离水等重组分流入储罐，定期外排。
储罐内砂和水的上部还有小部分油和乳化液，经放油管和放油阀输至排油管。
２．２ 过滤式分离除砂器［４］该除砂器为卧式。
在进口端装有折流板，能防止流体直接冲击过滤元件，有助于砂的分离。
出口具有防止液流气化的作用，避免液体气化引起的过滤效率降低。
当除砂器因堵塞或其它原因造成压力升高时，压力控制器可将控制阀打开，使采出液不进除砂器。
２．３ 重力式除砂器［４］该除砂器的工作原理是通过重力沉降改变液流速度和运动方向，除去原油采出液中的砂粒。
由重力式除砂器、抽砂泵和旋流器组成。
该装置对原油破乳、除砂采取了管道内破乳、改变液流速度与方向、热化学破乳、重力沉降、采出液经水层冲洗、低耗预沉降，及旋流器清砂等一系列有效的方法，取得了良好的使用效果。
２．４ 管式除砂器［５］墨西哥湾油田除砂体系包括两个出口除砂设备，一个装配在低压分离器的水出口，另一个装配在油出口以起到除砂作用。
分离出来的固体被收集、脱水，然后运送到一个处理装置进行彻底地脱水和处理。
为了最大程度地脱除油、水流中的含砂，在低压分离器的每个出口安装尺寸相同的管式除砂器，该除砂器导管尺寸为２０ｉｎ，外径为８２ｉｎ，总高度为１５０ｉｂ。
除砂器充当一个固定尺寸的孔口，在固定流速下，可以保持常压。
除砂器有一个回路，保证了生产的连续性。
３ 发展方向及建议我国油田产出砂的平均粒径大都在５０μｍ以上，可采用水力旋流器、过滤除砂装置等。
我国的设备制造厂基本上都可制造除砂器，但效果不理想。
国外除砂器既有单一的除
砂功能，也有油、气、水、砂多相分离功能。
旋流分离技术作为一种高效低成本的分离技术，正成为石油工业新型分离技术的热点，近几年在原油除砂中得到成功地应用。
除砂、洗砂技术的配套使用可有效解决采出液含砂对集输系统的影响，提高集输效率，延长设备使用寿命，对推动各油田的集输工艺技术发展起到积极作用。
采出砂的清除与处理需要综合治理。
对于出砂严重的油井，应在井口、计量站、接转站或集中处理站上安装一级或多级除砂器（旋流除砂器、过滤式除砂器和重力式除砂器）。
对于含砂较少的采出液可以只采用压力容器除砂技术。
采出砂的处理耗资大，对生产无直接影响，易被轻视，但从环保和长远的经济观点来看，应予充分地重视。
参考文献［１］ 项勇，刘志华，王万福等．油田集输系统除砂技术概括．油气田地面工程，２００３，２１（９）：７５．［２］ 倪玲英．井口除砂旋流器试验研究．石油矿场机械，２００２，３１（３）：２２－２４．［３］ 王万福．新型高效除砂装置的研究与应用．油气田环境保护，２００４，１１（１）：３３－３５．［４］ 卢建国，王勇．胜利油田与国内外石油专业技术水平调研（油田地面工程）．山东东营：胜利石油管理局勘察设计研究院，１９９９：１－３１．［５］ Ｃ Ｈ Ｒａｗｌｉｎｓ，Ｉ Ｉ Ｗａｎｇ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓａｎｄ－Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄＨａｎｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａ Ｇｕｌｆ ｏｆ ＭｅｘｉｃｏＯｉｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｆａｃｉｌｉｔｙ．ＳＰＥ Ｐｒｏｄｕｃ－ｔｉｏｎ ＆ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ．２００１：１３４－１４０．油田地面除砂设备的应用
王金宏 李东阳
（北京石油机械厂 北京 １０００８３）
摘 要：随着油田开发的不断深入，采出液含砂逐年增加，给油气集输系统造成了一系列危害。
本文介绍了国内外油田地面除砂设备的应用现状，并指出今后的发展方向。
关键词：油田 旋流除砂器 过滤除砂器
中图分类号：ＴＱ０５１．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２００７）０９（ｃ）－００３５－０１。