CN104727780A - 现场油管刺洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了现场油管刺洗装置，蒸汽刺枪为两根，每一根蒸汽刺枪的枪头通过第一快接接头直接与待冲洗油管入口连接，蒸汽刺枪的枪尾连接分配器的蒸汽接头，蒸汽刺枪的枪身上固定有弯管的一端，弯管的另一端连接减压单向阀，蒸汽接头为两个，两个蒸汽接头和一个第二快接接头均通过导管连接在三通接头上，三通接头与两个蒸汽接头的连接处均设有倒换阀和压力表，油管末端出口安装有导向弯头，油管末端出口连接导管直部的开口，导管弯部的开口对应接收箱的油污水入口，接收箱用来收集油管末端出口通过导向弯头排出的油污水。本发明的有益效果是提高了蒸汽使用效率，减少了油管刺洗时间，提高了刺洗效率。

Description

现场油管刺洗装置

技术领域

本发明属于石油设备技术领域，涉及现场油管刺洗装置。

背景技术

目前油田油管杆全部在现场用锅炉车蒸汽刺洗清洁，老式锅炉车刺洗枪现场清洗油管由于枪头不对中，在油管接箍处不密封，油管末端出口无遮挡，导致蒸汽热能损耗大，没有得到充分利用，油管刺洗时间较长；同时油管出口的蒸汽和污油水无遮挡和接收，刺洗时排出的污油水落地和含蜡蒸汽随意外散污染严重，并且落地污油水因刺洗工艺和场地的限制等因素回收困难，造成资源的损失和环境的污染。并且刺洗过程中操作人员一直手握蒸汽枪刺洗，还存在被高温蒸汽、热污油水烫伤的安全隐患。

目前锅炉车刺洗枪为长约0.5m的6分镀锌管与蒸汽软管连接，操作人员1人手握刺枪直接从油管接箍处插入进行刺洗，1人在油管末端出口观察清洗效果，油管末端出口无遮挡和接收，大量污油水及含蜡蒸汽直接喷出落地，虽然在油管末端1m左右处挡上塑料花布，但由于冲击力大，油田井场小，含蜡蒸汽四处蔓延，遮挡布吸附上油蜡后时常塌陷或倾倒，给井场周围农田造成污染。落地的污油水在井场上四处流淌，时常从破损的环保垫处渗入地面，回收清理困难，造成工农关系或与甲方交井困难。同时遇到油管内有死油堵塞的情况下，高温污油水和含蜡蒸汽会很快直接从油管接箍处返喷出，给操作人员和附近设备等留下较大安全环保隐患，并且很难刺通，需要水泥车用清水打通后才能清洗。

通过现场实际调查，在以往的油管清洗操作中，存在以下几种弊端：

1)刺洗时间较长，平均每根油管的综合刺洗时间为6-8min，夏天为6分钟左右，冬天为8分钟左右，特别是含蜡严重的油管至少需要12-15min，夏天为12分钟，冬天为15分钟，延长了施工时间，降低了施工效率；

2)人握枪头刺洗不能有效对中，蒸汽冲击力打折扣，同时枪头不能与油管接箍处密封，油管末端出口无阻挡，蒸汽热能损耗大，没有得到充分利用；

3)油管出口无遮挡和接收，刺洗时排出的污油水落地和含蜡蒸汽随意外散污染严重，并且落地污油水因刺洗工艺和场地的限制等因素回收困难，造成资源的损失和环境的污染；

4)现场操作人员需要2人，1人手握刺枪刺洗，1人在油管末端堵挡和观察，占用人力资源，在人手不够时，有时不得不停下施工专等刺洗油管；同时全程手持刺洗枪，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供现场油管刺洗装置，解决了现有油管刺洗设备刺洗效率低，蒸汽热能损耗大的问题。

本发明所采用的技术方案是包括蒸汽刺枪，分配器，导向弯头和接收箱；

其中蒸汽刺枪为两根，每一根蒸汽刺枪的枪头通过第一快接接头直接与待冲洗油管入口接箍丝扣连接成一个密封整体，蒸汽刺枪的枪尾连接分配器的蒸汽接头，蒸汽刺枪的枪身上固定有弯管的一端，弯管的另一端连接减压单向阀，蒸汽接头为两个，两个蒸汽接头和一个第二快接接头均通过导管连接在三通接头上，三通接头与两个蒸汽接头的连接处均设有倒换阀和压力表，油管末端出口安装有导向弯头，导向弯头由较长的导管直部和较短的导管弯部组成，油管末端出口连接导管直部的开口，导管弯部的开口对应接收箱的油污水入口，接收箱用来收集油管末端出口通过导向弯头排出的油污水。

进一步，所述蒸汽刺枪的枪身上还设有支架，支架上固定有手柄。

进一步，所述导管为耐温耐压胶管。

进一步，所述导管直部和导管弯部夹角为150°。

进一步，所述接收箱包括箱体，箱体安装有R型轮，R型轮安装在油管上且能够沿着油管移动。

进一步，所述接收箱上设有直流水泵和水泵接口，直流水泵将油污水通过水泵接口泵入外接的回收设备中。

本发明的有益效果是双枪头倒换使用，油管出口采取导向遮挡和接收，提高了蒸汽使用效率，减少了油管刺洗时间，提高了刺洗效率。

附图说明

图1是本发明蒸汽刺枪结构示意图；

图2是本发明分配器结构示意图；

图3是本发明导向弯头结构示意图；

图4是本发明接收箱结构示意图。

图中，1.蒸汽刺枪，2.分配器，3.导向弯头，4.接收箱，101.枪头，102.第一快接接头，103.枪尾，104.弯管，105.减压单向阀，106.支架，107.手柄，201.蒸汽接头，202.第二快接接头，203.导管，204.三通接头，205.倒换阀，206.压力表，301.导管直部，302.导管弯部，401.箱体，402.R型轮，403.直流水泵，404.水泵接口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明如图1至图4所示，包括蒸汽刺枪1，分配器2，导向弯头3和接收箱4；其中蒸汽刺枪1为两根，每一根蒸汽刺枪1的枪头101通过第一快接接头102直接与待冲洗油管入口接箍丝扣连接成一个密封整体，蒸汽刺枪1的枪尾103连接分配器2的蒸汽接头201，蒸汽刺枪1的枪身上固定有弯管104的一端，弯管104的另一端连接减压单向阀105，蒸汽接头201为两个，两个蒸汽接头201和一个第二快接接头202均通过导管203连接在三通接头204上，三通接头204与两个蒸汽接头201的连接处均设有倒换阀205和压力表206，油管末端出口安装有导向弯头3，导向弯头3由较长的导管直部301和较短的导管弯部302组成，油管末端出口连接导管直部301的开口，导管弯部302的开口对应接收箱4的油污水入口，接收箱4用来收集油管末端出口通过导向弯头3排出的油污水。蒸汽刺枪1的枪身上还设有支架106，支架106上固定有手柄107。导管203为耐温耐压胶管。导管直部301和导管弯部302夹角为150°。接收箱4包括箱体401，箱体401安装有R型轮402，R型轮402安装在油管上且能够沿着油管移动。接收箱4上设有直流水泵403和水泵接口404，直流水泵403将油污水通过水泵接口404泵入外接的回收设备中。

本发明装置使用方法：锅炉车蒸汽源与分配器2连接，分配器2与两支蒸汽刺枪1连接，蒸汽刺枪1连接油管。使高温蒸汽以此进入分配器2、蒸汽刺枪1进入需要刺洗的油管，融化油管内的原油和蜡及污水，通过油管末端的导向弯头3进入污油水接收箱4，通过双枪轮换完成一根根油管的刺洗清洁工作，当接收箱4快满时，通过水泵回收污油水。

如图1所示，蒸汽刺枪1：本发明装置改变了传统手持蒸汽刺枪1刺洗的方式，减少高温蒸汽的能量损耗，提高刺洗油管的效率和油污水的的回收，降低环境污染和安全风险，实现现场安全清洁生产。本发明蒸汽刺枪1的枪头101直接与油管接箍丝扣连接成一个整体，刺洗时不用操作人员持枪，将被刺洗油管变成了一个大刺洗枪，杜绝了冷空气进入，使冷暖空气无法对流，油管出口蒸汽减弱，油管内高温高压蒸汽得到了充分利用，等油管内油蜡融化后打开减压阀形成空气负压对流，蒸汽流速加快，融化后的油蜡被高压高流速蒸汽很快完全带出。同时当油管堵塞不通蒸汽管路形成高压时(锅炉车正常工作时出口蒸汽压力0.2—0.5MPa，最高压力1.5MPa)，还可以打开减压单向阀105泄压。

本发明蒸汽刺枪1优选技术参数：

1)主管外/内径：φ60.3mm/φ50.3mm；

2)主管总长：320mm；

3)与油管连接螺纹：2⁷/₈TBG；

4)承受内压：>2MPa；

5)承受温度：-20℃至+200℃；

试验应用效果：

研制的蒸汽刺枪首次在作业一大队作业三队负责施工的真X32井进行了试用。该井为检泵井，刺洗油管为井内起出的泵挂管柱油管，选取中上部含油蜡较多的油管40根进行刺洗实验。平均每根油管54秒的时间油蜡被蒸汽融化，打开枪头上的减压阀后外界空气通过狭小空间进入油管形成对流(这时可听到对流阀发出嗤嗤尖叫声)，大量融化后的油蜡快速从油管末端喷出，再刺洗约30秒整根油管内外壁(包括接箍处)便刺洗得干干净净，效果良好，比老式蒸汽刺枪平均每根油管减少近1分钟刺洗时间。同时蒸汽刺枪连接、拆卸只需手动上、卸丝扣5-6圈，各在10秒钟内便可完成，操作起来简单方便及快捷。

如图2所示为分配器2：改变传统一支蒸汽刺枪逐根刺洗方式，运用两支蒸汽刺枪1轮换刺洗，保证蒸汽刺枪1始终处于工作状态，就能达到充分利用蒸汽热能，减少非刺洗时间，提高刺洗效率的目的。为此设计了与双枪轮换使用配套的分配器2。

工作原理：

分配器2一头与锅炉车蒸汽来源管线连接，另两头通过耐温耐压胶管连接两只蒸汽刺枪1，一只导管上的倒换阀205打开工作，另一只导管上的倒换阀205关闭备用，当一根油管刺洗完后，操作人员只需打开备用倒换阀205使其工作，完后关闭，已经刺洗好的油管便无蒸汽，这时操作人员便可卸下蒸汽刺枪1装在下一根待刺洗油管上进行循环刺洗，使蒸汽每秒都处于有效工作中，提高了蒸汽使用效率；同时1人便可进行刺洗和观察工作，减少了操作人员。

分配器2上还可安装溢流阀和泄压阀，当刺洗到不通的油管时，随着管线内蒸汽压力升高到一定值，自动打开分配器2上的泄压阀泄压，避免管线内蒸汽压力过高使管线各部位刺漏和锅炉车憋泵，可有效降低安全风险。

主要技术参数：

1)导管203、三通接头204外/内径：φ60.3mm/φ50.3mm；

2)导管203长：350mm/120mm/120mm；

3)导管203总成长：10000mm；

4)第二快接接头202：ZG3/4；

5)承受内压：>2MPa；

6)溢流阀开启压力：1MPa；

7)承受温度：-20℃至+200℃；

试验应用效果：

在真X32井现场试用证明，两只蒸汽刺枪1接好后在等待油管里油蜡融化的约1min时间里，操作人员完全能够完成打开关闭导管203上的倒换阀205、拆卸蒸汽刺枪1，而后打开枪头101上的减压单向阀105，大大缩短人为非刺洗时间，蒸汽使用效率100％，刺洗40根含油蜡较多的油管用时80min，平均每根油管刺洗时间为2min，。在富121井选取3根死油堵塞的油管刺洗，当管线内蒸汽压力达到1MPa时，溢流阀开启泄压，同时打开枪头101上的减压单向阀105有控制地卸掉部分融化后的污油水，再次关闭减压单向阀105，让高温蒸汽继续融化油管内的堵塞死油，如此循环，每根堵塞油管在2-4min内刺通，3-5min内刺洗干净，比以往刺洗时间每根降低5min以上。

如图3所示为导向弯头3，图4所示为接收箱4：

以对油管出口蒸汽、污油水进行控制导向、接收和回收为目的，由导向弯头3、移动污油水接收箱4，接收箱4底部R型轮的滑轮凹面弧度与2⁷/₈平式油管本体弧度一致，便于污水接收罐在以油管为轨道的路线上来回移动。

导向弯头3用顶丝固定在油管末端，导向角改变了蒸汽直流出油管，高温高压蒸汽经过较长油管通道及油管末端的导向存在一定的封堵作用，使出口蒸汽非常少，高温高压蒸汽就能憋在油管内快速融化油罐内壁的死油死蜡。同时刺洗出的污油水直接进入接收箱通过直流水泵及时回收，降低了污油水落地。并且接收箱4自带R型轮402，在事先铺好的2根油管轨道上能跟随蒸汽枪的移动而移动，进行动态接收污油水。

优选技术参数

1)接收箱4钢板长×宽×高×厚：1500×800×400×4mm；

2)R型轮距离：1125mm；

3)导向弯头白铁皮厚：2.5mm；

本发明蒸汽刺枪1与被刺洗油管密封连接成一整体，加上装在油管末端的导向弯头3阻挡和导向，使被刺洗油管变成一支大刺枪，杜绝了冷空气进入油管，蒸汽的热能和压力得到充分利用；同时双枪头轮换刺洗，出口污油水及时收集和回收，提高油管刺洗效率，避免污油水落地污染。导向弯头3拆卸方便，封堵和导向作用明显，改变了油管直通含蜡蒸汽扩散范围，出口污油水除溅出少部分在接收箱附近外，95％的污油水得到了及时收集回收，效果明显。接收箱4能在地面2根油管轨道上轻松移动，接收箱4内的污油水通过直流水泵403回收入井或者进污水大罐，操作方便，省时省力。

本发明现场油管刺洗装置在作业一大队完成10口井现场应用，使用情况见表1，使用效果明显，并取得一定经济效益和较好的环保及社会效益。

表1

经济效益评价

如果按单井产油2吨/天，每口井多回收原油100Kg，原油4000元/吨，锅炉车成本490元/小时，人工日费310元/天.人，班组5人计算，取得效益：

节约特车成本：490*39＝1.911万元；

多产原油及回收：(2*39/24+10*100/1000)*4000＝1.7万元；

节约人工成本：(310/24)*39*5＝0.252万元；

总经济效益＝1.911+1.7+0.252＝3.863万元。

环保安全及社会效益评价

现场油管刺洗装置刺洗油管产生的污油水绝95％得到了回收，10口井减少44.3方污油水落地污染，改善了环境和工农关系，提升了企业形象。同时改变了操作工人一直手握高温高压蒸汽枪刺洗油管方式，降低了施工安全风险。

综上所述，本发明的优点还在于：

1)现场油管刺洗装置刺洗油管及污油水回收方式新颖，能有效提高油管刺洗质量和效率，降低环境污染。

2)现场油管刺洗装置结构简单、设计合理，操作安全快捷方便，是取代现有油管刺洗工具和方式的重要工具。

3)现场油管刺洗装置体积小，占用场地少，能很好地在油田小井场使用。

4)井下作业处每年有850口左右的检泵井现场需要刺洗油管，建议广泛推广应用现场油管刺洗装置，将为井下作业施工带来较好经济、安全环保及社会效益。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.现场油管刺洗装置，其特征在于：包括蒸汽刺枪(1)，分配器(2)，导向弯头(3)和接收箱(4)；

其中蒸汽刺枪(1)为两根，每一根蒸汽刺枪(1)的枪头(101)通过第一快接接头(102)直接与待冲洗油管入口接箍丝扣连接成一个密封整体，蒸汽刺枪(1)的枪尾(103)连接分配器(2)的蒸汽接头(201)，蒸汽刺枪(1)的枪身上固定有弯管(104)的一端，弯管(104)的另一端连接减压单向阀(105)，蒸汽接头(201)为两个，两个蒸汽接头(201)和一个第二快接接头(202)均通过导管(203)连接在三通接头(204)上，三通接头(204)与两个蒸汽接头(201)的连接处均设有倒换阀(205)和压力表(206)，油管末端出口安装有导向弯头(3)，导向弯头(3)由较长的导管直部(301)和较短的导管弯部(302)组成，油管末端出口连接导管直部(301)的开口，导管弯部(302)的开口对应接收箱(4)的油污水入口，接收箱(4)用来收集油管末端出口通过导向弯头(3)排出的油污水。

2.按照权利要求1所述现场油管刺洗装置，其特征在于：所述蒸汽刺枪(1)的枪身上还设有支架(106)，支架(106)上固定有手柄(107)。

3.按照权利要求1所述现场油管刺洗装置，其特征在于：所述导管(203)为耐温耐压胶管。

4.按照权利要求1所述现场油管刺洗装置，其特征在于：所述导管直部(301)和导管弯部(302)夹角为150°。

5.按照权利要求1所述现场油管刺洗装置，其特征在于：所述接收箱(4)包括箱体(401)，箱体(401)安装有R型轮(402)，R型轮(402)安装在油管上且能够沿着油管移动。

6.按照权利要求1所述现场油管刺洗装置，其特征在于：所述接收箱(4)上设有直流水泵(403)和水泵接口(404)，直流水泵(403)将油污水通过水泵接口(404)泵入外接的回收设备中。