CN105439307B - 一种双管循环加热井口四通装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双管循环加热井口四通装置，包括外管和固定套设于所述外管内的内管，所述内管与所述外管之间形成环形空间，在所述外管管壁上设置进水旁通和与所述环形空间连通的出水旁通，所述进水旁通位于所述出水旁通的上方；在所述外管内且在所述内管的上端放置一过滤组件，所述过滤组件包括一具有滤水腔的壳体和置于所述滤水腔内的滤芯，所述壳体上设置入水孔和出水孔，所述入水孔与所述进水旁通连通，所述出水孔与所述内管的上端口连通；所述进水旁通、所述过滤组件、所述内管的内腔、所述环形空间与所述出水旁通依次连通形成液体的循环通道。本发明能对水进行过滤处理，避免堵塞液体的循环通道。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采的技术领域，特别涉及一种用于双管空心杆循环加热的井口四通装置。
背景技术
随着加工工艺水平的提高，双空心杆热水循环加热工艺逐渐成熟。该技术在能耗上明显优于电加热工艺，是有杆泵伴热举升的发展方向。该技术的核心原理是通过双空心杆建立热循环通道，进而对油管内的液体加热。该工艺对水质的要求非常高，油田注入用水一般预先经过处理，符合注入要求才可使用，杂质含量一般不超过3％。在双管循环加热工艺中，由于管径小，注入周期长，热水在流通过程中的杂质沉积较多，影响较大。若来水中含有杂质、钙、镁离子等，则在热水循环的过程中，会出现杂质沉淀或结垢，进而堵塞循环通道，导致循环压力升高，循环量减少，甚至造成内管卡阻，给施工、作业和生产带来很大不便。
发明内容
为解决上述的技术问题，本发明提出一种双管循环加热井口四通装置对水进行过滤处理，避免堵塞液体的循环通道。
本发明提出一种双管循环加热井口四通装置，包括外管和固定套设于所述外管内的内管，所述内管与所述外管之间形成环形空间，在所述外管管壁上设置进水旁通和与所述环形空间连通的出水旁通，所述进水旁通位于所述出水旁通的上方；
在所述外管内且在所述内管的上端放置一过滤组件，所述过滤组件包括一具有滤水腔的壳体和置于所述滤水腔内的滤芯，所述壳体上设置入水孔和出水孔，所述入水孔与所述进水旁通连通，所述出水孔与所述内管的上端口连通；所述进水旁通、所述过滤组件、所述内管的内腔、所述环形空间与所述出水旁通依次连通形成液体的循环通道。
进一步地，所述壳体包括：
套设于所述外管内的过滤筒，所述入水孔设置在所述过滤筒的侧壁上；
盖板，其封堵在所述过滤筒的上端口；
承载板，其扣合在所述过滤筒的下端口，所述承载板上设置用于所述液体滤出的多个贯通孔；所述滤芯呈筒状并放置在所述承载板上，所述滤芯的外壁与所述过滤筒的内壁相贴合，所述滤芯的上端面低于所述入水孔，所述滤芯的上端面、所述盖板和所述过滤筒的内壁围合形成来水缓冲腔。
更进一步地，所述过滤筒的外壁与所述外管的内壁密封配合，所述入水孔与所述进水旁通对位连通。
更进一步地，所述壳体还包括一连接在所述过滤筒下端的中空的连接部，所述连接部呈从上到下渐缩的漏斗状；所述连接部的上端口与所述过滤筒的下端口连通，所述连接部的下端口为所述出水孔。
进一步地，在所述进水旁通与所述出水旁通之间的所述外管内壁上设置一向内凸伸的环形凸台，所述内管的外侧套装一环形的内管悬挂头，所述内管悬挂头的下端面搭置在所述环形凸台的上端面。
更进一步地，在所述内管悬挂头的外壁与所述外管的内壁之间设置密封圈，所述内管与所述内管悬挂头过盈配合。
进一步地，所述外管的内壁上密封且固定设置一位于所述盖板上方的密封胶垫。
进一步地，所述滤芯包括从上到下依次交替叠置的至少一个活性炭过滤层和至少一个除钙镁剂过滤层。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：本发明的双管循环加热井口四通装置在外管的内腔中设置过滤组件，过滤组件的滤水腔中设置滤芯。通过滤芯对液体进行二次处理，过滤了杂质，避免结垢，提高了水质，避免堵塞液体的循环通道，提高了循环效率，避免施工风险。过滤组件放置在内管的上端，可以从外管的上端口处取出过滤组件，拆除盖板或承载板，就可以取出滤芯进行维护或更换。
液体(热水)依次由进水旁通和入水孔进入滤水腔中，滤芯对热水进行二次过滤，再通过内管上端进入内管的内腔，然后输送到外界的空心抽油杆中用于加热，加热后回流的液体通过内管和外管之间的环形空间上返，最后由出水旁通流出。通过内管悬挂头外壁与外管内壁之间、内管外壁与内管悬挂头内壁之间的密封配合，使液体能在循环通道内流动避免渗漏。
附图说明
图1为本发明的双管循环加热井口四通装置的主视半剖示意图；
图2为本发明的双管循环加热井口四通装置的过滤组件的主视剖面示意图。
附图标记：
10-外管；12-进水旁通；14-出水旁通；16-环形凸台；20-内管；
30-过滤组件；31-入水孔；32-出水孔；34-盖板；35-过滤筒；
36-滤芯；362-活性炭过滤层；364-除钙镁剂过滤层；
37-承载板；38-连接部；40-密封胶垫；50-内管悬挂头。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。
请参阅图1所示，本发明提出一种双管循环加热井口四通装置，包括外管10和固定套设于外管10内的内管20，内管20与外管10之间形成环形空间，在外管10管壁上设置进水旁通12和与环形空间连通的出水旁通14，进水旁通12位于出水旁通14的上方。在外管10内且在内管20的上端放置一过滤组件30，过滤组件30包括一具有滤水腔的壳体和置于滤水腔内的滤芯36，壳体上设置入水孔31和出水孔32，入水孔31与进水旁通12连通，出水孔32与内管20的上端口连通。进水旁通12、过滤组件30、内管20的内腔、环形空间与出水旁通14依次连通形成液体的循环通道。
由于本发明在外管10的内腔中设置过滤组件30，过滤组件30的滤水腔中设置滤芯36。通过滤芯36对液体进行二次处理，过滤了杂质，避免结垢，提高了水质，避免堵塞液体的循环通道，提高了循环效率，避免施工风险。液体(热水)依次由进水旁通12和入水孔31进入滤水腔中，滤芯36对热水进行二次过滤，再通过内管20上端进入内管20的内腔，然后输送到外界的空心抽油杆中用于加热，加热后回流的液体通过内管20和外管10之间的环形空间上返，最后由出水旁通14流出。
较优地，外管10的上端和下端分别设置内螺纹，分别用于连接位于外管10上方的抽油光杆和连接位于外管10下方的空心抽油杆。在外管10的上端和下端还分别设置套装在外管10外的密封套，密封套保证了抽油光杆与外管10之间、空心抽油杆与外管10之间的密封，防止外管10内腔中的液体向外渗漏。
进一步地，如图2所示，壳体包括套设于外管10内的盖板34、过滤筒35、承载板37。入水孔31设置在过滤筒35的侧壁上；盖板34封堵在过滤筒35的上端口；承载板37扣合在过滤筒35的下端口，承载板37上设置用于液体滤出的多个贯通孔。滤芯36呈筒状并放置在承载板37上，滤芯36的外壁与过滤筒35的内壁相贴合，滤芯35的上端面低于入水孔31，滤芯36的上端面、盖板34和过滤筒35的内壁围合形成来水缓冲腔，来水缓冲腔能缓冲热水由入水孔31进入时的冲击力，保证热水均匀地向下进入滤芯36。
通过上述设置，将过滤组件30放置在内管20的上端，可以方便地从外管10的上端口处取出，这种可拆装的结构，灵活地适用于水质较差、需要频繁更换过滤组件30的采油工序。取出过滤组件30后，还可通过拆除过滤组件30的盖板34或承载板37，取出滤芯36进行维护或更换。
更进一步地，过滤筒35的外壁与外管10的内壁密封配合，入水孔31与进水旁通12对位连通。这样不仅结构简单，过滤筒35受到外管10内壁的支撑，可以稳定地置于外管10内；过滤组件30的入水孔31直接与进水旁通12连通，使热水无需借用管道直接进入滤水腔，避免了热水在流通过程中的热量损失。
更进一步地，壳体还包括一连接在过滤筒35下端的中空的连接部38，连接部38呈从上到下渐缩的漏斗状；连接部38的上端口与过滤筒35的下端口连通，连接部38的下端口为出水孔32。较优地，在外管10上方的抽油光杆的自身重力作用下，过滤组件30的连接部38的外壁挤压抵靠在内管20的上端面，过滤组件30被稳定地放置。还可以将连接部38与过滤筒35一体成型；更换滤芯时，拆除过滤组件30的盖板34，从过滤筒35的上端口取出滤芯36。本实施例中，将盖板34、过滤筒35、承载板37与连接部38一体成型，需要更换滤芯36时，整体更换过滤组件30。
进一步地，在进水旁通12与出水旁通14之间的外管10内壁上设置一向内凸伸的环形凸台16，内管20的外侧套装一环形的内管悬挂头50，内管悬挂头50的下端面搭置在环形凸台16的上端面。
更进一步地，在内管悬挂头50的外壁与外管10的内壁之间设置密封圈，内管20与内管悬挂头50过盈配合。通过上述设计，将内管悬挂头50外壁与外管10内壁之间、内管20外壁与内管悬挂头50内壁之间分别密封，能避免液体从循环通道中渗漏到外管10内腔的其他位置。
更进一步地，外管10的内壁上密封且固定设置一密封胶垫40，密封胶垫40位于盖板34的上方。密封胶垫40将外管10的内腔分隔为两个互不连通的上腔室和下腔室，上腔室内连接抽油光杆，下腔室内设置过滤组件30和内管20。密封胶垫40避免液体向上流入上腔室，在外管10上端的内螺纹处发生泄露。
进一步地，滤芯36包括从上到下依次交替叠置的至少一个活性炭过滤层362和至少一个除钙镁剂过滤层364。本实施例中，滤芯36包括三个活性炭过滤层362和两个除钙镁剂过滤层364。可以根据油田水质的实际需要，调整各活性炭过滤层362和除钙镁剂过滤层364的数量和厚度。活性炭过滤层362由活性炭组成，活性炭主要用于吸附水中预处理后残存的杂质颗粒，除钙镁剂过滤层364由除钙镁剂组成，除钙镁剂主要用于除去水中的钙镁离子，避免井下结垢。滤芯36主要针对油田用水中含有的杂质和钙镁离子进行处理，还可以根据实际水质设置滤芯36。本发明的结构简单，过滤效率高。
本发明的双管循环加热井口四通装置的使用过程如下：
将内管悬挂头50套装固定在内管20的上端外侧，搭置在外管10的环形凸台16上；外管10的下端连接空心抽油杆；将过滤组件30经由外管10的上端口放置于内管20的上端，使出水孔32与内管20的上端口连通，入水孔31与进水旁通12连通；固定安装密封胶垫40，外管10的上端连接抽油光杆。连接进水管道到进水旁通12，连接出水管道到出水旁通14。
在进水管道处泵入符合压力要求的热水，观察热水在外管10的外壁上是否发生渗漏；若不渗漏，证明各连接位置的密封有效，进行热水循环。当需要更换滤芯36时，将空心抽油杆悬挂在抽油杆吊挂上，拆卸抽油光杆，依次取出密封胶垫40和过滤组件30，整体更换过滤组件30。或者拆除过滤组件30上端的盖板34，再或者依次拆除过滤组件30下端的连接部38和承载板37，就可以取出滤芯36进行维护或更换。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双管循环加热井口四通装置，包括外管和固定套设于所述外管内的内管，所述内管与所述外管之间形成环形空间，其特征在于，在所述外管管壁上设置进水旁通和与所述环形空间连通的出水旁通，所述进水旁通位于所述出水旁通的上方；
在所述外管内且在所述内管的上端放置一过滤组件，所述过滤组件包括一具有滤水腔的壳体和置于所述滤水腔内的滤芯，所述壳体上设置入水孔和出水孔，所述入水孔与所述进水旁通连通，所述出水孔与所述内管的上端口连通；所述进水旁通、所述过滤组件、所述内管的内腔、所述环形空间与所述出水旁通依次连通形成液体的循环通道。
2.根据权利要求1所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，所述壳体包括：
套设于所述外管内的过滤筒，所述入水孔设置在所述过滤筒的侧壁上；
盖板，其封堵在所述过滤筒的上端口；
承载板，其扣合在所述过滤筒的下端口，所述承载板上设置用于所述液体滤出的多个贯通孔；所述滤芯呈筒状并放置在所述承载板上，所述滤芯的外壁与所述过滤筒的内壁相贴合，所述滤芯的上端面低于所述入水孔，所述滤芯的上端面、所述盖板和所述过滤筒的内壁围合形成来水缓冲腔。
3.根据权利要求2所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，所述过滤筒的外壁与所述外管的内壁密封配合，所述入水孔与所述进水旁通对位连通。
4.根据权利要求2或3所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，所述壳体还包括一连接在所述过滤筒下端的中空的连接部，所述连接部呈从上到下渐缩的漏斗状；所述连接部的上端口与所述过滤筒的下端口连通，所述连接部的下端口为所述出水孔。
5.根据权利要求1所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，在所述进水旁通与所述出水旁通之间的所述外管内壁上设置一向内凸伸的环形凸台，所述内管的外侧套装一环形的内管悬挂头，所述内管悬挂头的下端面搭置在所述环形凸台的上端面。
6.根据权利要求5所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，在所述内管悬挂头的外壁与所述外管的内壁之间设置密封圈，所述内管与所述内管悬挂头过盈配合。
7.根据权利要求2或3所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，所述外管的内壁上密封且固定设置一位于所述盖板上方的密封胶垫。
8.根据权利要求1所述的双管循环加热井口四通装置，其特征在于，所述滤芯包括从上到下依次交替叠置的至少一个活性炭过滤层和至少一个除钙镁剂过滤层。
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- 2015-12-25 CN CN201510993968.3A patent/CN105439307B/zh active Active
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