(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202220850856.8 (22)申请日 2022.04.13 (73)专利权人 西南石油大 学 地址 610000 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 陈伟雄　肖东　方建新　李皋　 靖润昌　高若禹　 (74)专利代理 机构 北京奥肯律师事务所 1 1881 专利代理师 王娜 (51)Int.Cl. B05B 17/08(2006.01) B05B 1/04(2006.01) E21B 41/00(2006.01) B01D 47/06(2006.01) (54)实用新型名称 一种利用水幕抑制排砂管线气体和灰尘扩 散的装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种利用水幕抑制排砂 管线气体和灰尘扩散的装置， 包括水幕系统和气 体浓度检测仪及报警装置和自动点火装置， 自动 点火装置 下方为放喷池， 井场外排砂管线的管口 处安装有气体浓度检测仪及报警装置， 井场外排 砂管线的放喷口周围安装有水幕系统， 所述的水 幕系统包括扇形喷嘴、 流量计、 压力表、 高压水 泵、 过滤器、 蓄水池、 回收池和第二输水管线， 流 量计、 压力表安装在第二输水管线上， 蓄水池通 过第一输 水管线与过滤器、 高压水泵和扇形喷嘴 连通， 扇形喷嘴设置在回收池上方， 回收池通过 第二输水管线与蓄水池相连， 回收池收集的水由 重力势能自发地流入蓄水池。 本实用新型利用水 幕喷射的水墙抑制降低排砂管线排出气体和灰 尘的扩散， 操作简单， 易于 推广使用。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 217314148 U 2022.08.30 CN 217314148 U 1.一种利用水幕抑制排砂管线气体和灰尘扩散的装置， 其特征在于， 包括水幕系统和 气体浓度检测仪及报警装置(16)和自动点火装置(6)， 自动点火装置(6)下方为放喷池(7)， 井场外排砂管线(5)的管口处安装有气体浓度检测仪及报警装置(16)， 井场外排砂管线(5) 的放喷口周围安装有水幕系统， 井口防喷器组(2)通过旋转控制头(1)与井场内排砂管线 (4)相连， 井场内排砂管线(4)与井场外排砂管线(5)相连， 井口防喷器组(2)下方设置有钻 杆(3)， 所述的水幕系统包括扇形 喷嘴(8)、 流量计(9)、 压力表(10)、 高压水泵(11)、 过滤器 (12)、 蓄水池(13)、 回 收池(14)和第二输 水管线(15)， 流量计(9)、 压力表(10)安装在第二输 水管线(15)上， 蓄水池(13)通过第一输水管线(17)与过滤器(12)、 高压水泵(11)和扇形 喷 嘴(8)连通， 扇形 喷嘴(8)设置在回收池(14)上方， 回收池(14)通过第二输水管线(15)与 蓄 水池(13)相连。 2.根据权利要求1所述的一种利用水幕抑制排砂管线气体和灰尘扩散的装置， 其特征 在于， 所述的扇形喷嘴(8)采用180 °的水幕喷头， 喷射的形状为扇形水幕； 所述扇形喷嘴(8) 在不同方向为 一个或者多个， 在同一方向为 一个或者多个。 3.根据权利要求1所述的一种利用水幕抑制排砂管线气体和灰尘扩散的装置， 其特征 在于， 所述的水幕系统的安装在人活动区域的同侧方向， 抑制未点燃的气体和岩屑灰尘吹 向井场和居民住宅。 4.根据权利要求1所述的一种利用水幕抑制排砂管线气体和灰尘扩散的装置， 其特征 在于， 所述的扇形喷 嘴(8)并列安装有 多个。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217314148 U 2一种利用水幕抑制排 砂管线气体和灰尘扩散的装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及的是气体钻井技术领域， 具体涉及一种利用水幕抑制排砂管线气 体和灰尘扩散的装置 。 背景技术 [0002]目前气体钻井在国内已得到较多应用， 具有有效提高机械转速、 防治地层严重漏 失、 保护油气层等优势。 排砂管线是气 体钻井系统的重要组成部 分， 其主要的作用是将 井底 高速的岩屑及产生的气 体从井口安全输送到燃烧池， 排砂管线排出的可燃气 体在燃烧池点 燃。 排砂管线排出的可燃气体一般为烷烃类， 其主要成分是甲烷， 而甲烷的爆 炸极限在5％ ‑ 15％(体积分数)左右， 如果可燃气体未达到爆炸极限或者燃烧极限， 未点燃的烷烃类就会 从燃烧池扩散到空气中。 [0003]由于排砂管线通常处于地形地貌复杂的地区， 钻井井场常常因为空间问题而导致 布局受限， 使得排砂管线距离井场较近， 未点燃的烷烃类可能 随着风向吹向井场、 岩屑灰尘 大量排出而得不到控制， 都达不到钻井HS E标准。 所以需要采取一种措施减少或者抑制排砂 管线排出的气体和岩屑灰尘。 [0004]水幕作为一种清洁有效的防护措施， 被广泛地运用于阻隔和稀释易燃易爆气体， 水幕喷射后形成水墙起隔绝作用， 降低烷烃类、 岩屑灰尘浓度。 水幕无污染、 用水量低、 价格 低廉易得， 非常适 合作为抑制排砂管线气体和灰尘扩散的手段。 实用新型内容 [0005]针对现有技术上存在的不足， 本实用新型目的是在于提供一种利用水幕抑制排砂 管线气体和灰尘扩散的装置， 利用水幕喷射的水墙抑制降低排砂管线排出气 体和灰尘的扩 散， 用一种环保的方式降低对周围环境和人的危害。 这种方法操作简单， 易于推广使用。 [0006]为了实现上述目的， 本实用新型是通过如下的技术方案来实现： 一种利用水幕抑 制排砂管线气 体和灰尘扩散的装置， 包括水幕系统和气 体浓度检测仪及报警装置和自动点 火装置， 自动点火装置下方为放喷池， 井场外排砂管线的管 口处安装有气体浓度检测仪及 报警装置， 井场外排砂管线的放喷口周围安装有水幕系统， 井口防喷器组通过旋转控制 头 与井场内排砂管线相连， 井场内排砂管线与井场外排砂管线相连， 井口防喷器组下方设置 有钻杆， 所述的水幕系统包括扇形喷嘴、 流量计、 压力表、 高压水泵、 过滤器、 蓄水池、 回收池 和第二输水管线， 流量计、 压力表安装在第二输水管线 上， 蓄水池通过第一输水管线与过滤 器、 高压水泵和扇形喷嘴连通， 扇形喷嘴设置在回收池上方， 回收池通过第二输水管线与蓄 水池相连， 回收池收集的水由重力势能自发地 流入蓄水池。 [0007]作为优选， 所述的扇形喷嘴采用180 °的水幕喷头， 喷射的形状为扇形水幕。 所述扇 形喷嘴在不同方向可为 一个或者多个， 在同一方向可为 一个或者多个。 [0008]作为优选， 所述的水幕系统的安装原则是在人活动区域的同侧方向， 抑制 未点燃 的气体和岩屑灰尘吹向井场和居民住宅。说　明　书 1/3 页 3 CN 217314148 U 3