CN101598012B - 一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油井作业时对超高凝油、超稠油、超高含蜡油井起出的各型油管和抽油杆，进行现场电热清洗装置，尤其是：一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置；该装置主要由车载调制波电源、气动电极夹架、电极夹架导轨、气动升降电夹架、气动清管器、原油回收装置、气控回路和一、二次供电回路组成；利用电极夹架做为输入电极并作为一个支点，同气动升降架一道将被加热清洗的油管或抽油杆抬高托起，防止油管或抽油杆的本体与其它导电物体发生接触短路，用车载式调制波电源为其智能供电，用气动清管器和和编织袋支撑架等原油回收装置，接收油管或抽油杆内外的已熔原油和蜡质。

Description

一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置

技术领域

本发明涉及油井作业时对超高凝油、超稠油、超高含蜡油井起出的各型油管和抽油杆，进行现场电热清洗装置，尤其是：一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置。

背景技术

目前：在油井作业时需要对超高凝油、超稠油、超高含蜡油井起出的各型油管和抽油杆实施清洗，传统的方法是将起出的油管和抽油杆拉回洗管厂统一清洗或用泵车联合蒸汽车现场刺洗，从而达到洁净和检查油管和抽油杆好坏的目的；其缺点是：统一清洗需要长途搬运、在搬运过程中容易发生磕碰而损坏油管和抽油杆，所需配备的工作人员较多，所产生的搬运和管理成本较高，占地面积较大，拉运时极易产生沿途污染而不利于环保；泵车联合蒸汽车现场刺洗方法所产生的污水和污油同样会严重污染井场，洗管效率低、成本高、效果差，在遇到油管让蜡质或超稠油盲堵的情况下，其洗管时间和成本将呈数十倍增加或者根本无法完成清洗工作。

发明内容

为了克服了上述现有洗管方法和技术之不足，本发明的发明目的是：提供了一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：该装置利用调制波调频电源供电，使电热转化在理想的载体——油管或抽油杆上，设备自耗低效率高，并自动根据回路特征调整工作频率和电流使实际工作电压低于36V，确保运行和人身及设备安全；本装置结构简单体积小、便于操作和运输、成本低廉，所有设备用一辆皮卡车即可承载进行现场服务。为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置，该装置主要由车载调制波电源、气动电极夹架、电极夹架导轨、气动升降电夹架、气动清管器、原油回收装置、气控回路和一、二次供电回路组成；利用电极夹架做为输入电极并作为一个支点，同气动升电夹降架一道将被加热清洗的油管或抽油杆抬高托起，防止油管或抽油杆的本体与其它导电体发生接触短路，用车载式调制波电源为其智能供电，用气动清管器和和编织袋支撑架等原油回收装置，接收油管或抽油杆内外的已熔原油和蜡质。其中：调制波电源，是由：一次电压为360V或660V三相工频交流电，二次电压为两相或三相工频36V的特种隔离变压器、能将36V的两相或三相工频交流电智能转换成两相或三相0～100Hz、0-36V输出的调制波发生器、中控板、各类仪表及相关控制电路组成；该电源可智能地根据回路特征来调整实际运行参数，能自动上电和断电并具有异常保护功能；该电源内配备了自动打气泵，为气动电极夹架、气动升降电夹架和气动清管器提供安全可靠的工作动力。气动电极夹架，是由：架体、底座导轨、电极夹、V口钢板和电极夹锁紧汽缸等组成，架体设有插管式手动高度调节结构，用于调节设置电极夹架的使用高度，电极夹直接气动锁紧卡在油管公扣端的本体上，接触面设计为梯形口以适应不同规格的油管，依靠电极夹锁紧汽缸气动锁紧以保证良好的导电性；主要作用是：安全、可靠地将调制波电源输出的两相或三相调制波电流导入油管或抽油杆的公扣端，作为托起被加热的油管或抽油杆公扣端的一个支点，与气动升降架配合抬高其上的油管或抽油杆，杜绝被加热的油管或抽油杆与现场的其它导电体发生接触短路；每个电极夹架的上部设置了一个V口钢板，在与气动升降架相应的位置设置了相同数量的V形口，用于卡住抽油杆本体做导电接点用。电极夹架导轨，是由：高强度绝缘板和角钢制成，可为清洗不同长度油管或抽油杆做调节作用，并可防止两个电极夹架之间接触短路。气动升降架，是由：主架体、起落架、电夹、升降汽缸、电夹锁紧汽缸、V口钢板和气控装置等组成；主架体设有插管式手动高度调节和定位结构，用于调整气动升降架的工作高度；起落架由升降汽缸控制做升降动作并用起落架导轨限制运动轨迹；为了适应不同规格的油管，电夹的接触面设计为梯形口，依靠电夹锁紧汽缸控制做水平张、合运动，锁紧油管接箍确保良好的导电性；每个气动升降架设置了一个V口钢板，在与电极夹架相应位置设置了相同数量的V形口，用于卡住抽油杆接箍做导电接点用；在主架体的右手侧安装了一个三位气控开关，用于控制气动电极夹、气动电夹和起落架的动作；在主架体的左侧安装里一个气控开关，用于控制气动清管器工作，主要作用是：将油管或抽油杆在接箍端构成良好的电连接，与调制波电源输出的三相调制波电流和三个电极夹架及三根油管或三组抽油杆一起，构成三相Y型电加热回路，或与调制波电源输出的两相调制波电流和二个电极夹架及二根油管或二组抽油杆一起构成两相串联电加热回路；另外可以利用升降架的气动起落结构将回路中的油管或抽油杆接箍端气动托起一定的高度，防止其与现场的油管或抽油杆架等导电体发生接触而短路。气动清管器，是由：安装在主架体左侧的气控开关、与油管接箍配套的进气密封丝堵、驱油胶塞、快速接头和气管线等组成；用来驱除、清洁油管内部的污油及蜡质，检验油管是否存在变形和破损。原油回收装置，是由安装在油管公扣端的篮筐式椭圆形编织袋支架、编织袋和铺设在油管或抽油杆下面的长条形篷布构成，编织袋由于接收油管内部的油污和蜡质，篷布用于接收油管或抽油杆外表的熔落油污，用来达到杜绝油污落地、便于回收、防止污染环境的目的。该调制波油管、抽油杆电热熔洗装置利用调制波电源将一次回路接于现场的360V或660V三相工频交流电源，智能地调制成频率为0～100Hz、0-36V自动连续可调的两相或三相调制波电流输出，供给二次回路中的油管或抽油杆做电热转换，并能智能地根据回路特征来调整实际运行参数；二次回路的输出是通过二次电缆连接于每个电极夹架的，再由电极夹将调制波电流传导至油管或抽油杆公扣端的，该电流由升降架的电夹和油管接箍做电流的相互导通，这样就以调制波电源、电极夹架和升降架构成了以油管或抽油杆为发热体的两相串联或三相Y型电加热回路；在两相串联加热回路中由两个电极夹架和一个升降电夹架构成两相串联加热回路。每个流程可同时清洗两根油管或两组抽油杆，根据抽油杆的规格不同每组可清洗2-4根抽油杆；在三相电加热的回路中，将用三个电极夹架和一个升降电夹架用同样的方式构成以升降架为中点的三相Y型电加热回路，每个流程可同时清洗三根油管或三组抽油杆；为防止回路中的油管或抽油杆与现场的油管或抽油杆架等导电体发生接触而短路，设置了以电极夹架为公扣端支点，油管或抽油杆接箍端由带有气动升降功能的升降电夹架将油管或抽油抬高杆托起；电极夹架和升降架还设置了手动高度调节功能，以适应现场的高低不平环境的需要；设置的电极夹架导轨，既可为清洗不同长度油管或抽油杆做距离调节之用，又可防止两个电极夹架之间接触短路；设置的气动清管器，不但能使油管内壁的熔化油污得到快速干净的清除，还具备检验油管变形或破损的功能。为了安全、快捷、可靠地运行，设置的气动电夹锁紧、气动升降结构和功能。设置的油污回收装置能将油管内外的熔化油污自动装入编织袋，便于回收、杜绝环境污染。本发明所提供的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置具有以下优点：利用调制波调频电源供电，使电热转化在理想的载体——油管或抽油杆上，设备自耗低效率高，并自动根据回路特征调整工作频率和电流使实际工作电压低于36V，确保运行和人身及设备安全；本装置结构简单体积小、便于操作和运输、成本低廉，所有设备用一辆皮卡车即可承载进行现场服务；本装置适应性强，能完成对任何环境和情况下的油管或抽油杆进行相同工艺和耗时的现场洗洁，并且不会增加任何成本。

附图说明

附图1为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置具体实施例系统示意图。

附图2为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的调制波电源柜示意图。

附图3为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的电极夹架结构示意图

附图4为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的电极夹架导轨结构示意图

附图5为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的气动升降电夹架结构示意图

附图6为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的气动清管器结构示意图

附图7为一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置的管内原油回收装置实物图

V口钢板(1)、电极夹(2)、电极夹锁紧汽缸(3)、电极夹架体(4)、高度调整外管(5)、高度调整内管(6)、定位锁紧手柄(7)、电极夹底座(8)、高强度绝缘板(9)、角钢导轨(10)、定位手柄(11)、清管器气控开关(12)、起落架导轨(13)、起落架(14)、V口钢板(15)、电夹(16)、升降汽缸(17)、电夹锁紧汽缸(18)、升降架底座(19)、升降架高度调整外管(20)、升降架高度调整内管(21)、升降锁紧气控开关(22)、升降架体(23)、油管(24)气驱胶塞(25)、密封胶圈(26)、密封丝堵(27)、快速接头(28)、手柄(29)、储存室(30)、柜体(31)、气泵(32)、特种隔离变压器(33)、调制波发生器(34)、各种仪表(35)、中控板(36)、篮筐式编织袋支撑架(37)、编织袋(38)、调制波电源(39)、电极夹架(40)、电极夹架导轨(41)、气动升降电夹架(42)，油管(43)、二次电缆(44)、编织袋接油总承(45)、气动清管器(46)、

具体实施方式

对本发明一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置做进一步的说明：一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置，该装置主要由车载调制波电源、气动电极夹架、电极夹架导轨、气动升降电夹架、气动清管器、原油回收装置、气控回路和一、二次供电回路组成；在三相Y型电热回路中，调制波电源39将现场的660V或380V三相工频交流电自动转化为低于36V的三相调制波电流，并由二次电缆44分别连接于A、B、C三个电极夹架40的接线柱上，气动升降电夹架42将三根作为电热转换体的油管43形成良好的电连接，并以此为A、B、C三相调制波电流所构成Y型回路的中相来实现电热熔洗的目的；油管43内部的已熔原油和蜡质会由气动清管器驱入编织袋支撑架37上的编织袋38内，外部油污直接落入其下面的编制布上；气动清管器46主要用于驱除清理油管43内部的已熔原油和蜡质，检验油管是否破损。其中：调制波电源39是整个设备的供电和控制系统，主要由储存室30、柜体31、气泵32、特种隔离变压器33、调制波发生器34、各种仪表35、中控板36和开关及线路组成；储存室30用于储存电缆和气控管线，柜体31属于野外防雨设计用于保护其内部设施，气泵32为所属的气动装置提供动力，变压器33能将现场一次回路中的360V或660V三相工频交流电转换成两相或三相工频36V电压，供给调制波发生器34调制转换成两相或三相低于36V的调制波电压输出，各类仪表35用于显示各项技术参数，中控板36做为整个系统的大脑起到分析、支配、保护的主导作用，也起到控制调制波发生器34运行的作用；电极夹架40做为A、B、C三个(或两个)电极的输入端，主要由V口钢板1、电极夹2、电极夹锁紧汽缸3、电极夹架4、高度调整外管5、高度调整内管6、定位锁紧手柄7、电极夹底座8等组成，在于每个电极夹架40上的V口钢板1，所设置的V形口数量和位置都与电极夹架导轨41上的V口钢板15相对应，用于卡住抽油杆本体做导电接点用；电极夹2是两个由电极夹锁紧汽缸3控制做水平自由张合运动的梯形口，用于紧密卡住油管公扣端的本体，让其与油管保证良好的导电性；电极夹架体4是整个电极夹架40上部配件的安装载体，其下部左右分别连接有两个高度调整外管5、两个高度调整外管5内插有两根安装在电极夹底座8上的高度调整内管6，按不同高度需要调整好高度调整外管5和高度调整内管6的相对位置后，用安装在两个高度调整外管5下部后侧的两个定位锁紧手柄7旋紧固定；电极夹底座8是整个电极夹架40的基础，它安置在电极夹架导轨41的各自轨道上，可以自由滑动来调整电极夹架40与气动升降电夹架42之间的距离，用于适应不同长度的油管或抽油杆；电极夹架导轨41主要由高强度绝缘板9和角钢导轨10组成，在三相Y型电热回路中设置了三条相互绝缘的轨道，在两相电热回路中只有两条相互绝缘的轨道，用于分别放置三个或两个电极夹架40，电极夹架40可以在电极夹架导轨41的各自轨道上做前后自由滑动调整电极夹架40与气动升降架42之间的距离，同时防止相邻的两个电极夹架40之间发生接触或碰撞而短路，气动升降电夹架42主要由定位手柄11、清管器气控开关12、起落架导轨13、起落架14、V口钢板15、电夹16、升降汽缸17、电夹锁紧汽缸18、升降架底座19、升降架高度调整外管20、升降架高度调整内管21、升降锁紧气控开关22升降架体23组成，在于利用升降架高度调整外管20和升降架高度调整内管21及升降锁紧气控开关22手动调整并定位升降架体23与升降架底座19的高度，安装在起落架14上的电夹16和电夹锁紧汽缸18等在此高度上再由升降汽缸17控制起落架14及其部件做上升或下降运动，由起落架导轨13对其导向或限制运行轨迹；电夹16由良导体金属制成的两个相对安装的梯形口构成，由电夹锁紧汽缸18控制其做水平张合动作，用于卡紧不同规格的油管接箍让其与油管接箍保持良好的导电性；由金属良导体制成的V口钢板15安装在升降架体23上，V形口的位置和数量与其对应的电极夹架40上的V口钢板1相对应，用于卡住抽油杆接箍保持良好的导电性；气动清管器46，主要由气驱胶塞25、密封胶圈26、密封丝堵27、快速接头28、手柄29构成，气驱胶塞25的外径与油管24的内径相同，将其置入油管24接箍内，再将密封丝堵27与油管24的接箍用丝扣连接，并用手柄29旋紧，密封胶圈26与油管24接箍端面接触密封，并嵌入密封丝堵27设置的密封圈槽内防止受压变形，快速接头28用丝扣与密封丝堵27的后盖连接，用于连接气驱管线；原油回收装置，主要由篮筐式编织袋支撑架37和编织袋38和铺设在被加热油管或抽油杆下面的编织布构成。篮筐式编织袋支撑架37可以快速卡在油管的公扣端，其圆形篮筐式钢圈用于支撑编织袋38，便于原油顺利地流入撑编织袋38内。

Claims (6)

1.一种调制波油管、抽油杆电热熔洗装置，主要由：车载调制波电源、气动电极夹架、电极夹架导轨、气动升降电夹架、气动清管器、原油回收装置、气控回路和一、二次供电回路组成；利用电极夹架做为输入电极并作为一个支点，同气动升降架一道将被加热清洗的油管或抽油杆抬高托起，防止油管或抽油杆的本体与其他导电物体发生接触短路，用车载式调制波电源为其智能供电，用气动清管器和编织袋支撑架原油回收装置，接收油管或抽油杆内外的已熔原油和蜡质。

2.根据权利要求1所述的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：其特征在于：调制波电源，是由：一次电压为360V或660V三相工频交流电，二次电压为两相或三相工频36V的特种隔离变压器、能将36V的两相或三相工频交流电智能转换成两相或三相0-100Hz、0-36V输出的调制波发生器、中控板、各类仪表及相关控制电路组成；该电源可智能地根据回路特征来调整实际运行参数，能自动上电和断电并具有异常保护功能；该电源内配备了自动打气泵，为气动电极夹架、气动升降电夹架和气动清管器提供安全可靠的工作动力。

3.根据权利要求1所述的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：其特征在于：气动电极夹架，是由：架体、底座导轨、电极夹、V口钢板和电极夹锁紧气缸等组成，架体设有插管式手动高度调节结构，用于调节设置电极夹架的使用高度，电极夹直接气动锁紧卡在油管公扣端的本体上，接触面设计为梯形口以适应不同规格的油管，依靠电极夹锁紧气缸气动锁紧以保证良好的导电性；主要作用是：安全、可靠地将调制波电源输出的两相或三相调制波电流导入油管的公扣端，作为托起被加热的油管或抽油杆公扣端的一个支点，与气动升降电夹架配合抬高其上的油管或抽油杆，杜绝被加热的油管或抽油杆的本体与其他导电体发生接触短路；每个电极夹架的上部设置了一个V口钢板，在与气动升降架相应的位置设置了相同数量的V型口，用于卡住抽油杆本体做导电接点用；电极夹架导轨，是由：高强度绝缘板和角钢制成，可为清洗不同长度油管或抽油杆做调节作用，并可防止两个电极夹架之间接触短路。

4.根据权利要求1所述的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：其特征在于：气动升降电夹架，是由：主架体、起落架、电夹、升降气缸、电夹锁紧气缸、V口钢板和气控装置等组成；主架体设有插管式手动高度调节和定位结构，用于调整气动升降架的工作高度；起落架由升降气缸控制做升降动作并用起落架导轨限制运动轨迹；为了适应不同规格的油管，电夹的接触面设计为梯形口，依靠电夹锁紧汽缸控制做水平张、合运动，锁紧油管接箍确保良好的导电性；每个气动升降架设置了一个V口钢板，在与电极夹架相应位置设置了相同数量的V型口，用于卡住抽油杆接箍做导电接点用；在主架体的右手侧安装了一个三位气控开关，用于控制气动电极夹、气动电夹和起落架的动作；在主架体的左侧安装里一个气控开关，用于控制气动清管器工作，主要作用是：将油管或抽油杆在接箍端构成良好的电连接，与调制波电源输出的三相调制波电流和三个电极夹架及三根油管或三组抽油杆一起，构成三相Y型电加热回路，或与调制波电源输出的两相调制波电流和二个电极夹架及二根油管或二组抽油杆一起构成两相串联电加热回路；另外可以利用升降架的气动起落结构将回路中的油管或抽油杆接箍端气动托起一定的高度，防止其与现场的油管或抽油杆架等导电体发生接触而短路。

5.根据权利要求1所述的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：其特征在于：气动清管器，是由：安装在主架体左侧的气控开关、与油管接箍配套的进气密封丝堵、驱油胶塞、快速接头和气管线等组成；用来驱除、清洁油管内部的污油及蜡质，检验油管是否存在变形和破损。

6.根据权利要求1所述的调制波油管、抽油杆电热熔洗装置：其特征在于：原油回收装置，是由安装在油管公扣端的篮筐式椭圆形编织袋支架、编织袋和铺设在油管或抽油杆下面的长条形篷布构成，编织袋用于接收油管内部的油污和蜡质，篷布用于接收油管或抽油杆外表的熔落油污，用来达到杜绝油污落地、便于回收、防止污染环境的目的。