高压防硫双筒除砂器研制及应用探讨
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高压防硫双筒除砂器研制及应用探讨
作者：徐国涛 游艇 陈俊 成斌
来源：《中国高新技术企业》2015年第14期
摘要：本文根据国内部分油气井钻采测试中压裂作业后井口大量出砂的特点，研制一种高压防硫双筒除砂器。该设备利用滤网分离和重力沉降原理，净化井口返排液，分离出砂粒、桥塞、钻屑等大尺寸、高冲蚀性固相杂质，避免其对地面测试流程管线、管汇油嘴的冲蚀，从而延长地面测试设备的使用寿命，降低井口操作安全风险。
关键词：高压防硫双筒除砂器；油气井钻采测试；压裂；除砂；冲蚀 文献标识码：A 中图分类号：TE925 文章编号：1009-2374（2015）14-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.014
目前国内油气田井口排出液中的固相物中，除少数在钻采过程中地层出砂外，大部分是压裂增产后返排的压裂砂、地层砂、岩屑、射孔弹壳、桥塞碎屑等，特别是页岩气“井工厂”模式下的超大排量集群压裂，很大程度上提高了油气产量，但给油气测试带来了巨大挑战，高压高速返排液中夹杂大量的固相物加剧了测试流程设备的磨损，甚至造成设备严重损坏。新疆试油公司早在2000年第一次引进EXPRO 公司的105MPa 高压除砂器，有效地保护地面设备，节约石油天然气资源，缩短工期，加速勘探开发进度，获得巨大的经济效益。
1 技术分析
1.1 工作原理
除砂器利用离心力和重力分离清除固相颗粒。为满足连续除砂，设工作筒和备用筒，含砂流体由管汇控制进入除砂筒，冲击到挡环上，流体被折射到各个方向，依靠由此产生的离心力和重力，固相颗粒沉淀在滤网的底部，过滤后的流体经过滤网与除砂筒之间的环空排出。此系统利用不同目数的加固滤网过滤固相颗粒。
1.2 流程设计
图1 105MPa双筒除砂器流程图
根据其工作原理，流程设计如下：
1.2.1 两个一定容量的除砂筒：砂筒内放置一定密度的滤网，把筒体分为滤网内腔和滤网与砂筒间的
外腔。