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专利名称 | 一种泡排剂加注装置 |
申请号 | CN202220716128.8 | 申请日期 | 2022-03-29 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | | 公开/公告号 | |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | E21B43/12 | IPC分类号 | E;2;1;B;4;3;/;1;2;;;E;2;1;B;3;3;/;0;6;8查看分类表>
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申请人 | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技术研究院 | 申请人地址 | 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技术研究院 | 当前权利人 | 中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技术研究院 |
发明人 | 李闯;陈永浩;王晓颖;党军胜;杨青云;贾慧丽 |
代理机构 | 郑州睿信知识产权代理有限公司 | 代理人 | 李凯 |
摘要
本实用新型涉及气井井口泡排剂加注技术领域,具体涉及一种泡排剂加注装置。泡排剂加注装置包括泡排筒,泡排筒具有用于容纳泡排剂的泡排腔,泡排腔内设有顶推活塞,泡排筒的上部设有压力接口;泡排腔的下部设有可变形的承托胶圈,承托胶圈在自由状态时其内腔用于承托泡排剂,承托胶圈在变形状态时其内腔供泡排剂通过;泡排筒的下部设有井口连接筒,井口连接筒具有与泡排腔连通的泡排剂加注腔,井口连接筒上设有控制泡排剂加注腔通断的控制阀。该过程中不需要使用现有技术中的投放机构和主控机构,因此不需要考虑转轴密封的问题,降低了气体泄漏的风险;而且,通过控制顶推活塞的向下移动速度和移动量,实现对泡排剂加注的精确控制。
1.泡排剂加注装置,其特征在于,包括沿竖直方向延伸的泡排筒(11),泡排筒(11)具有用于容纳泡排剂(15)的泡排腔(31),泡排腔(31)内设有用于将泡排剂(15)向下推出泡排筒(11)的顶推活塞(14),泡排筒(11)的上部设有压力接口(13),压力接口(13)用于连接向顶推活塞(14)施加压力的动力源;泡排腔(31)的下部设有可变形的承托胶圈(17),承托胶圈(17)在自由状态时其内腔用于承托泡排剂(15),承托胶圈(17)在变形状态时其内腔供泡排剂(15)通过;泡排筒(11)的下部设有井口连接筒(24),井口连接筒(24)具有与泡排腔(31)连通的泡排剂加注腔(32),井口连接筒(24)上设有控制泡排剂加注腔(32)通断的控制阀(21)。
2.根据权利要求1所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述井口连接筒(24)和泡排筒(11)可拆地密封连接在一起。
3.根据权利要求2所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述泡排筒(11)的下部密封插装在井口连接筒(24)内,井口连接筒(24)内设有用于支撑泡排筒(11)下部的支撑环台(30);泡排筒(11)的外周面上设有挡止环台(27),泡排筒(11)上套设有连接套(16),连接套(16)包括连接直筒(26)和连接在连接直筒(26)上端的内翻边(25),内翻边(25)用于与挡止环台(27)挡止配合,连接直筒(26)具有内螺纹,井口连接筒(24)的上端具有外螺纹,连接直筒(26)与井口连接筒(24)螺纹连接,以使井口连接筒(24)和泡排筒(11)可拆地密封连接在一起。
4.根据权利要求3所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述井口连接筒(24)的上部与泡排筒(11)的下部之间设有至少两道密封圈(28),井口连接筒(24)上对应相邻两道密封圈(28)之间的位置设有试压接口(18)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述承托胶圈(17)在自由状态时其内腔为用于承托泡排剂(15)的锥形结构,承托胶圈(17)在变形状态时其内腔为供泡排剂(15)通过的圆柱结构。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述承托胶圈(17)包括环体和处于环体内的锥形套体,锥形套体为上大下小结构,锥形套体的上端与环体的上端一体成型,锥形套体的下端与环体的下端围成上小下大的楔形环槽(29)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述泡排筒(11)的上部可拆地密封连接有堵头(12),所述压力接口(13)设置在堵头(12)上。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述泡排剂加注腔(32)内于控制阀(21)的下方设有用于对泡排剂(15)扶正的扶正胶圈(23)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述泡排筒(11)的下部内侧设有限位环台(33),泡排腔(31)内于限位环台(33)的下方螺纹连接有限位环,承托胶圈(17)通过限位环与限位环台(33)配合固定在泡排腔(31)内。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的泡排剂加注装置,其特征在于,所述井口连接筒(24)上于控制阀(21)的上方设有放空接口(20)。
一种泡排剂加注装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及气井井口泡排剂加注技术领域,具体涉及一种泡排剂加注装置。\n背景技术\n[0002] 气井开采后期易出现井筒积液,影响气井的正常开采。现有技术中通过井口加投固体泡排剂,利用井底积液与泡排剂接触后在气流的搅动作用下持续生成大量低密度的泡沫,泡沫会随气流将积液从井底携带至地面,从而达到清除井底积液的目的。\n[0003] 针对含有硫化氢及其他有毒有害气体的气井,对固体排泡剂加注工艺及加注装置要求更高。授权公告号为CN210622778U的中国实用新型专利公开了一种泡排球带压加注装置,解决了现有技术中对含硫气井加注泡排球时作业风险高、安全性差的问题。但上述加注装置平铺在地面上,占地面积大,而且仅适用于球类的泡排剂。\n[0004] 授权公告号为CN210289733U的中国实用新型专利公开了一种泡排剂加注装置,该加注装置竖向布置,占地面积较少,不仅适用于球类泡排剂,而且适用于棒类泡排剂。\n[0005] 但上述的泡排剂利用投放机构和主控机构实现泡排剂的加注,由于投放机构和主控机构的相应转轴的其中一端暴露在外部,因此需要对转轴进行密封,增加了气体泄漏的风险。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型的目的在于提供一种泡排剂加注装置,以解决现有技术中的泡排剂加注装置需要对转轴进行密封、增加气体泄漏风险的技术问题。\n[0007] 为实现上述目的,本实用新型泡排剂加注装置的技术方案是:\n[0008] 泡排剂加注装置,包括沿竖直方向延伸的泡排筒,泡排筒具有用于容纳泡排剂的泡排腔,泡排腔内设有用于将泡排剂向下推出泡排筒的顶推活塞,泡排筒的上部设有压力接口,压力接口用于连接向顶推活塞施加压力的动力源;泡排腔的下部设有可变形的承托胶圈,承托胶圈在自由状态时其内腔用于承托泡排剂,承托胶圈在变形状态时其内腔供泡排剂通过;泡排筒的下部设有井口连接筒,井口连接筒具有与泡排腔连通的泡排剂加注腔,井口连接筒上设有控制泡排剂加注腔通断的控制阀。\n[0009] 有益效果是:在加注泡排剂之前,利用承托胶圈对泡排腔内的泡排剂进行承托;在需要加注泡排剂时,通过顶推活塞向下顶推泡排剂,使得泡排剂撑开承托胶圈,最终通过承托胶圈,以实现泡排剂的加注。该过程中不需要使用现有技术中的投放机构和主控机构,因此不需要考虑转轴密封的问题,降低了气体泄漏的风险;而且,通过顶推活塞的向下移动速度和移动量,能够控制加注速度和加注数量,实现对泡排剂加注的精确控制。\n[0010] 作为进一步地改进,所述井口连接筒和泡排筒可拆地密封连接在一起。\n[0011] 有益效果是:这样设计,可以将泡排筒从井口连接筒上拆下,以通过泡排筒的下端安装新的泡排剂。\n[0012] 作为进一步地改进,所述泡排筒的下部密封插装在井口连接筒内,井口连接筒内设有用于支撑泡排筒下部的支撑环台;泡排筒的外周面上设有挡止环台,泡排筒上套设有连接套,连接套包括连接直筒和连接在连接直筒上端的内翻边,内翻边用于与挡止环台挡止配合,连接直筒具有内螺纹,井口连接筒的上端具有外螺纹,连接直筒与井口连接筒螺纹连接,以使井口连接筒和泡排筒可拆地密封连接在一起。\n[0013] 有益效果是:相比于法兰连接的方式,通过连接套连接井口连接筒和泡排筒的方式较为简便,便于泡排筒的拆装。\n[0014] 作为进一步地改进,所述井口连接筒的上部与泡排筒的下部之间设有至少两道密封圈,井口连接筒上对应相邻两道密封圈之间的位置设有试压接口。\n[0015] 有益效果是:通过设置试压接口来测试密封圈的密封性能,保证后续工作的顺利进行。\n[0016] 作为进一步地改进,所述承托胶圈在自由状态时其内腔为用于承托泡排剂的锥形结构,承托胶圈在变形状态时其内腔为供泡排剂通过的圆柱结构。\n[0017] 作为进一步地改进,所述承托胶圈包括环体和处于环体内的锥形套体,锥形套体为上大下小结构,锥形套体的上端与环体的上端一体成型,锥形套体的下端与环体的下端围成上小下大的楔形环槽。\n[0018] 有益效果是:这样设计,泡排剂在顶推活塞的作用下向下移动通过承托胶圈时,便于承托胶圈的下部沿径向向外变形,有利于泡排剂顺利通过承托胶圈。\n[0019] 作为进一步地改进,所述泡排筒的上部可拆地密封连接有堵头,所述压力接口设置在堵头上。\n[0020] 有益效果是:这样设计,在泡排剂加注完后,可通过拆下堵头和顶推活塞向泡排筒内添加新的泡排剂。\n[0021] 作为进一步地改进,所述泡排剂加注腔内于控制阀的下方设有用于对泡排剂扶正的扶正胶圈。\n[0022] 有益效果是:扶正胶圈对泡排剂进行扶正,以保证泡排剂处于居中位置,避免泡排剂落入井内时出现卡滞。\n[0023] 作为进一步地改进,所述泡排筒的下部内侧设有限位环台,泡排腔内于限位环台的下方螺纹连接有限位环,承托胶圈通过限位环与限位环台配合固定在泡排腔内。\n[0024] 有益效果是:这样设计,便于承托胶圈的装配,同时保证承托胶圈装配后的稳定性。\n[0025] 作为进一步地改进,所述井口连接筒上于控制阀的上方设有放空接口。\n[0026] 有益效果是:放空接口用于在泡排剂加注完后放空泡排腔内的有毒有害气体。\n附图说明\n[0027] 图1为本实用新型泡排剂加注装置的实施例1的结构示意图;\n[0028] 图2为图1中泡排筒的结构示意图;\n[0029] 图3为图1中井口连接筒的结构示意图;\n[0030] 图中:11、泡排筒;12、堵头;13、压力接口;14、顶推活塞;15、泡排剂;16、连接套;\n17、承托胶圈;18、试压接口;19、第一限位环;20、放空接口;21、控制阀;22、第二限位环;23、扶正胶圈;24、井口连接筒;25、内翻边;26、连接直筒;27、挡止环台;28、密封圈;29、楔形环槽;30、支撑环台;31、泡排腔;32、泡排剂加注腔;33、限位环台。\n具体实施方式\n[0031] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。\n[0032] 因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。\n[0033] 需要说明的是,可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且,术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”等限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图所示的方位和位置关系,仅是为了便于描述本实用新型,而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本实用新型的限制。\n[0034] 以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步地详细描述。\n[0035] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例1:\n[0036] 如图1所示,泡排剂加注装置包括泡排筒11和井口连接筒24,井口连接筒24的上部连接在泡排筒11的下部,井口连接筒24的下部连接在井口上,井口连接筒24和泡排筒11均沿竖直方向延伸。泡排筒11具有用于容纳泡排剂15的泡排腔31。其中,泡排筒11的长度根据加药量的需求设计,但最长不宜超过5m。\n[0037] 本实施例中,泡排腔31内设有用于将泡排剂15向下推出泡排筒11的顶推活塞14。\n其中,顶推活塞14的上部与泡排筒11之间设有密封圈。\n[0038] 本实施例中,泡排筒11的上部设有堵头12,堵头12上设有压力接口13,压力接口13通过管路连接动力源,以向顶推活塞14施加压力,从而驱动顶推活塞14向下移动。其中,动力源为手动液压泵。\n[0039] 本实施例中,堵头12与泡排筒11之间设有密封圈,而且堵头12螺纹连接在泡排筒\n11内,以实现堵头12的可拆连接。这样设计,在泡排剂15加注完后,可通过拆下堵头12和顶推活塞14来向泡排筒11内添加泡排剂15。应当说明的是,为了便于取出顶推活塞14,可以在顶推活塞14的顶部加工螺纹孔或螺柱,之后通过带有外螺纹或内螺纹的拉杆将顶推活塞14取出。\n[0040] 本实施例中,泡排腔31的下部设有可变形的承托胶圈17,承托胶圈17在自由状态时其内腔为用于承托泡排剂15的锥形结构,承托胶圈17在变形状态时其内腔为供泡排剂15通过的圆柱结构。承托胶圈17根据加装的泡排剂重量选取,针对不同重量的泡排剂,选取合适承托力的承托胶圈17,既满足顶推活塞未顶推时对泡排剂的承托,又可保证顶推活塞顶推时泡排剂无变形通过。\n[0041] 如图1和图2所示,泡排筒11的下部内侧设有限位环台33,泡排腔31内于限位环台\n33的下方螺纹连接有第一限位环19,承托胶圈17通过第一限位环19与限位环台33配合固定在泡排腔31内。这样设计,便于承托胶圈17的装配,同时保证承托胶圈17装配后的稳定性。\n其中,限位环台33的上侧面为引导斜面,以引导泡排剂15居中,避免出现卡滞问题。\n[0042] 本实施例中,承托胶圈17包括环体和处于环体内的锥形套体,锥形套体为上大下小结构,锥形套体的上端与环体的上端一体成型,锥形套体的下端与环体的下端围成上小下大的楔形环槽29。这样设计,泡排剂15在顶推活塞14的作用下向下移动通过承托胶圈17时,便于承托胶圈17的下部沿径向向外变形,有利于泡排剂15顺利通过承托胶圈17。\n[0043] 如图1和图3所示,井口连接筒24具有与泡排腔31连通的泡排剂加注腔32,井口连接筒24上设有控制泡排剂加注腔32通断的控制阀21。其中,控制阀21为现有结构,在此不再说明。\n[0044] 本实施例中,泡排剂加注腔32内于控制阀21的下方设有用于对泡排剂15扶正的扶正胶圈23。具体地,泡排剂加注腔32内于控制阀21的下方设有限位环台,泡排剂加注腔32内于限位环台的上方螺纹连接有第二限位环22,扶正胶圈23通过第二限位环22与限位环台配合固定在泡排剂加注腔32内。这样设计,便于扶正胶圈23的装配,同时保证扶正胶圈23装配后的稳定性。\n[0045] 本实施例中,扶正胶圈23和承托胶圈17的结构完全相同,区别仅在于:承托胶圈17相对较硬,在无顶推活塞14的作用力时,其能够承托泡排剂15;而扶正胶圈23相对较软,泡排剂15在自身重力下能够顺利通过扶正胶圈23,扶正胶圈23仅对泡排剂15起到扶正的作用,避免泡排剂15落入井内时出现卡滞。\n[0046] 本实施例中,井口连接筒24上于控制阀21的上方设有放空接口20,放空接口20用于在拆卸泡排筒11时放空泡排腔31内的有毒有害气体。\n[0047] 本实施例中,井口连接筒24和泡排筒11可拆地密封连接在一起。具体地,如图1至图3所示,泡排筒11的下部密封插装在井口连接筒24内,井口连接筒24内设有用于支撑泡排筒11下部的支撑环台30;泡排筒11的外周面上设有挡止环台27,泡排筒11上套设有连接套\n16,连接套16包括连接直筒26和连接在连接直筒26上端的内翻边25,内翻边25用于与挡止环台27挡止配合;连接直筒26具有内螺纹,井口连接筒24的上端具有外螺纹,连接直筒26与井口连接筒24螺纹连接,以使井口连接筒24和泡排筒11可拆地密封连接在一起。\n[0048] 本实施例中,泡排筒11的下部外侧面上设有两道密封圈28,密封圈28沿上下方向间隔布置,以实现泡排筒11和井口连接筒24的密封。其中,井口连接筒24上对应两道密封圈\n28之间的位置设有试压接口18。在其他实施例中,可以设置一道密封圈或者不设置密封圈。\n[0049] 本实用新型的泡排剂加注装置能够带压向含硫气井内加注泡排剂,既能够防止硫化氢气体从泡排剂加注装置中泄漏,又操作简便快捷,减少施工车辆投入,安全可靠,经济高效。而且,能够加注球类、棒类泡排剂。\n[0050] 在工作之前,由于承托胶圈17的承托作用,所有的泡排剂15均处于泡排腔31内。在工作时,先将动力源通过管路与试压接口18连接,以检测泡排筒11和井口连接筒24连接处两个密封圈的密封性能。之后,打开控制阀21,动力源通过管路与堵头12的压力接口13连接,动力源加压以驱动顶推活塞14向下移动,顶推活塞14顶推泡排剂15向下移动,最下方的泡排剂15撑开承托胶圈17,并进入到泡排剂加注腔32内,最后在扶正胶圈23的扶正下进入到井内。其中,通过顶推活塞14向下移动的距离,来确定泡排剂15的加注数量。\n[0051] 在泡排腔31内的所有泡排剂15全部加注后,动力源缓慢泄压,关闭控制阀21,并打开放空接口20,以将泡排腔31和泡排剂加注腔32内残余的有毒有害气体进行放空。之后,将连接套16从井口连接筒24的上端旋拧下来,将泡排筒11拔出并水平放置,依次拆下第一限位环19和承托胶圈17;然后,将泡排剂15依次装入泡排筒11内,完成泡排剂15的安装后,将泡排筒11调整为竖直并重新插装在井口连接筒24的上部,最后旋紧连接套16即可。\n[0052] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例2:\n[0053] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,井口连接筒和泡排筒可拆地密封连接在一起。本实施例中,井口连接筒和泡排筒固定连接在一起,如焊接固定,在需要装填泡排剂时将堵头和顶推活塞拆下,从泡排筒的上端装入泡排剂。\n[0054] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例3:\n[0055] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,井口连接筒和泡排筒通过连接筒可拆地连接在一起。本实施例中,井口连接筒和泡排筒通过法兰可拆地连接在一起。\n[0056] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例4:\n[0057] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,承托胶圈在自由状态时其内腔为用于承托泡排剂的锥形结构,承托胶圈在变形时其内腔为供泡排剂通过的圆柱结构。本实施例中,承托胶圈在自由状态时其内腔为用于承托泡排剂的锥形结构,承托胶圈在变形时其内腔为供泡排剂通过的上锥形、下圆柱结构。\n[0058] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例5:\n[0059] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,承托胶圈包括环体和处于环体内的锥形套体,锥形套体为上大下小结构,锥形套体的上端与环体的上端一体成型,锥形套体的下端与环体的下端围成上小下大的楔形环槽。本实施例中,承托胶圈上不设置楔形环槽。\n[0060] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例6:\n[0061] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,泡排筒的上部可拆地密封连接有堵头,所述压力接口设置在堵头上。本实施例中,泡排筒的上部为封闭结构,泡排筒的筒壁上设有压力接口。\n[0062] 本实用新型泡排剂加注装置的实施例7:\n[0063] 本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,泡排筒的下部内侧设有限位环台,泡排腔内于限位环台的下方螺纹连接有限位环,承托胶圈通过限位环与限位环台配合固定在泡排腔内。本实施例中,泡排筒的下部内侧设有环槽,承托胶圈安装在环槽内。\n[0064] 以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
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