CN106522886A - 一体式井口连续加药装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体式井口连续加药装置，包括相互连通的动力端和过流端；所述动力端包括竖直设置的缸体和插接在缸体的腔室内的柱塞，所述柱塞的伸出端与动力源连接，所述腔室与柱塞之间设置有能够使柱塞回位的压缩弹簧；所述过流端包括分别与所述腔室、药箱和井口环空连通的流道；本发明与现有技术相比，具有结构简单，工作稳定可靠，环境适应能力强，加药量准确，方便维修保养的优点。

Description

一体式井口连续加药装置

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，具体的说，是一体式井口连续加药装置。

背景技术

对油田通过钻井找油后需要安装采油机对井内的原油进行开采，而在原油的开采中，随着原油的开采，井筒内会析出大量的胶质沥青质，会将油管堵塞住，影响采油，这时需要进行洗井作业，而洗井作业施工工序繁琐、成本高、污染环境。而进行防垢作业则成本低、安全可靠，防垢作业需要用到加药装置，加药装置分别与药箱和井口环空连通，通过柱塞泵将药剂注入到井口环空中，现有技术的防垢设备中，井口的加药装置存在机械结构复杂，回位弹簧设置在泵体的外部并设有护罩，而护罩易于泵体发生摩擦产生火花而造成井口安全隐患，关键零件回位弹簧设置在泵体的外部，易于与空气等腐蚀性物质接触而造成锈蚀、腐蚀损坏，特别是在空气含盐量大、湿度大的沿海等地区的抽油井中更加的容易受到损坏，并且现有技术当中加药装置的密封为填料密封，密封性能差，同时现有技术中的加药装置的吸药原理为大柱塞通过液压油驱动小柱塞运动吸药，结构复杂，传动效率低。现需要一种一体式井口连续加药装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于为解决上述问题而设计出一种一体式井口连续加药装置，具有结构简单，工作稳定可靠，环境适应能力强，加药量准确，方便维修保养的优点。

本发明通过下述技术方案实现：一体式井口连续加药装置，包括相互连通的动力端和过流端；所述动力端包括竖直设置的缸体和插接在缸体的腔室内的柱塞，所述柱塞的伸出端与动力源连接，所述腔室与柱塞之间设置有能够使柱塞回位的压缩弹簧；所述过流端包括开设在缸体内的能够通过流体的流道，所述流道分别与所述腔室、药箱和井口环空连通。其中，柱塞的伸出端的顶部与采油机的光杆上的压板间歇式接触连接，下行的压板将柱塞向下推动，柱塞将流道中的药剂通过流道向井口的环空处推入，当压板上行时，柱塞在压缩弹簧的回复力作用下向上方运动，将药箱里的药剂通过流道吸入到流道中备用；在压板上下往复的运动的作用下，药液连续的被加入到井口环空中。压缩弹簧内置在缸体的腔室中，避免了与空气接触，避免被腐蚀损坏，方便维护；而且内置的压缩弹簧免去了护罩的设置，使得所述一体式井口连续加药装置的结构更加的简单，并且避免了护罩与缸体之间摩擦产生火花而发生井口安全、生产事故。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述柱塞的伸出端的顶部设置有能够吸收所述压板对所述伸出端产生的冲击力的压帽；更进一步的，所述压帽的材料为尼龙、橡胶、铜中的任一种材料，压帽的材料根据实际使用情况和要求进行选用。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述腔室包括自上而下依次连通且内径依次减小的第二腔室和第三腔室；所述柱塞的伸入端包括自上而下依次连接且外径依次减小的第一杆部和第二杆部；所述第二腔室与第一杆部滑动配合并以之间的接触面形成初步的密封，所述第二腔室与所述第二杆部形成用于设置压缩弹簧的环空，所述第三腔室与所述第二杆部滑动配合，所述压缩弹簧的顶部和底部分别与所述第一杆部的底部和所述第二腔室的底面相抵。更进一步的，所述第二杆部上设置有用于定位压缩弹簧的定位块，所述定位块位于第二杆部和第一杆部的连接处，且所述定位块的外径小于第一杆部的外径而大于第二杆部的外径并与压缩弹簧的内径匹配，使压缩弹簧能够稳固的定位在第二腔室中而不会发生偏斜而受力损坏，提高了所述一体式井口连续加药装置的工作稳定性和使用寿命，维修保养更加的方便。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述第二腔室与第一杆部之间设置有第一密封组件。所述第一密封组件包括自上而下设置的三道密封环，起到柱塞导向、减少摩擦的作用，并提高了第一腔室和第二腔室之间的密封性能，使之不会相互窜油窜气。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述第三腔室与第二杆部之间设置有第二密封组件。所述第二密封组件包括自上而下设置的三道密封环，起到柱塞导向、减少摩擦得作用，并提高第二腔室和第三腔室之间的密封性能，使之不会相互窜油窜气。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述缸体的外壁可拆卸的设置有具有内部油道的润滑油联通散热器，所述润滑油联通散热器与第二腔室通过油孔连通，所述润滑油联通散热器的油道内和第二腔室中加注有油液。在柱塞上行的过程中，第二腔室的环空空间逐渐增大而形成负压，在润滑油联通散热器中的油液顺利通过油孔进入到第二腔室的环空中，对压缩弹簧、柱塞和腔室之间的配合处进行润滑，同时油液在配合面形成油膜而起到密封作用，使药剂不会轻易进入到腔室中，提高了所述一体式井口连续加药装置的工作稳定性和使用寿命。更进一步的，所述油液为机油、润滑油或液压油。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述润滑油联通散热器的外壁上可拆卸的连接有散热翅片。在炎热的地区将散热翅片安装在润滑油联通散热器上，提高内部油液的散热性能，更有利于通过油液这种介质带走运动部件由于往复摩擦运动所产生的热量，从而提高所述一体式井口连续加药装置的工作稳定性，也能够在炎热的地区降低油液的流动性，使得油膜更加稳定，为腔室内的零部件得到持续的良好润滑，也能够保证密封性，同时避免油液泄露；在环境温度低的地区，不安装散热翅片，或者同时在缸体及润滑油联通散热器上安装保温层，避免油温过低造成卡顿憋力的问题发生；从而提高了所述一体式井口连续加药装置的实用性，更有利于推广。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述腔室还包括设置在第二腔室顶部的且相互连通的第一腔室，所述第一腔室的内径大于第二腔室的内径，所述第一腔室与第一杆部之间形成环空；所述第一腔室的顶部设置有将腔室与外界进行密封的端盖；所述润滑油联通散热器通过缸体上开设的油孔与第一腔室连通。在柱塞往复运动的过程中，油液对第一腔室和第二腔室进行润滑，第二腔室内始终具有油液，但始终不充满第二腔室的空间；在第二腔室中的油液能够阻挡住意外从端盖处进入到腔室内部的雨水、砂砾等异物，保护柱塞在腔室内部的工作环境，能够提高所述一体式井口连续加药装置的工作稳定性，提高使用寿命。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述柱塞还包括与第二杆部的底部连接的工作杆部，所述第三腔室的底部设置有柱塞衬套，所述工作杆部与柱塞衬套滑动配合形成用于抽排药液的工作腔室；所述第三腔室、柱塞衬套的顶部和工作杆部之间形成环空，所述润滑油联通散热器通过缸体上开设的油孔与第三腔室连通。润滑油联通散热器分别通过三条油道与第一腔室、第二腔室和第三腔室串接，在柱塞往复运动时，油液通过润滑油连通器在腔室内循环流动，对腔室内的零部件进行充分的润滑。更进一步的，一部分油液进入到工作杆部与柱塞衬套之间的缝隙中，形成具有密封作用的油膜，提高了工作杆部与柱塞衬套之间的密封效果，使得工作杆部在柱塞衬套内运动时具有更好的抽排效果。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述柱塞的伸出端包括与第一杆部的顶部连接的动力杆部，所述动力杆部的外径小于第一杆部的外径。动力杆部的外径较小使得柱塞在下行时第一腔室的环空空间是在逐渐增大的，这使得能够在所述一体式井口连续加药装置的内部加注更多的油液，使得腔室内的零部件能够得到更加充分的润滑，提高了工作的稳定性且提高了使用寿命，也使得油液能在配合缝隙处形成更多和质量更好的油膜从而提高密封性，提高对配合处的保护作用。更进一步的，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室、动力杆部、第一杆部、第二杆部和工作杆部同轴线，且柱塞为一体式制造而成，相比于现有技术中的大柱塞带动通过油液带动小柱塞进行抽排药剂，传动效率更高，更便于维修保养，降低了生产运行的成本。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述端盖与动力杆部之间设置有端盖密封组件。端盖密封件的设置使得端盖能够于动力杆部进行更好的密封，避免外界的异物进入到第一腔室中。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述端盖与第一腔室的顶部之间设置有密封圈。有效的避免了油液的泄露和外界的异物进入到第一腔室内。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述柱塞的伸出端外侧套有一能够随柱塞运动而伸缩的保护套。更进一步的，所述保护套的材料为橡胶。可根据使用环境要求设置保护套对柱塞进行防尘、防雨的保护，避免柱塞的伸出端受到环境的侵蚀。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述缸体的缸底设置有用于与基座连接的固定法兰。固定法兰通过螺栓固定在地基上，从而将所述一体式井口连续加药装置牢固的固定在在井口设备法兰上或地面上，提高了工作的稳定性。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述流道与药箱连通的一端设置有进口单向阀，所述流道与进口环空连通的一端设置有出口单向阀。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述动力端和过流端为一体式制造而成。使得所述一体式井口连续加药装置的结构简单，减少零部件的使用，从而减少了故障的发生率，提高了该装置的稳定性。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述柱塞衬套底部与第三腔室的底部之间设置有垫片。垫片起到保护腔室底部的作用。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述润滑油联通散热器的顶部开设有加油孔，所述加油孔设置有加油孔螺塞，所述润滑油联通散热器的底部开设有放油孔，所述放油孔设置有放油螺堵。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明中，压缩弹簧设置在缸体的内部，不仅减小了设备的体积，也使得压缩弹簧避免了环境的侵蚀，同时腔室也能够对压缩弹簧起到一个扶正的作用，提高了工作的稳定性和使用寿命，同时也减少了护套的设置，避免了护套与缸体的摩擦而产生火花从而造成安全、生产事故的发生；

(2)本发明中，腔室通过端盖与外界进行密封隔绝，并且腔室串接有加注有油液的润滑油连通器，使得腔室内的零部件得到了足够的润滑，并且将外界的空气与沙尘隔绝在缸体外，能够使缸体内的部件得到充分的保护，防腐蚀能力强，工作稳定可靠；

(3)本发明中，动力端与过流端为一体式制造而成，减少了零部件的使用并且避免了过多的连接关系，使得结构简单，连接部位少，减少了泄漏情况的发生，提高了井内加药量的计量准确性，工作的稳定性；

(4)本发明中，柱塞为一体式结构，相比于现有技术中的分体式结构，传动效率更高，装配质量更高，提高了产品合格率，降低了故障率，更便于维修保养；

(5)本发明中，第一密封组件、第二密封组件和端盖密封组件采用四氟材料取代现有技术中的填料密封，具有极低的摩擦力、抗腐蚀、耐冷、热性能，使得密封件性能更加的优越，提高了密封的可靠性工作的稳定性。

附图说明

图1为一体式井口连续加药装置的结构示意图；

图2为柱塞的结构示意图；

图3为缸体的结构示意图；

图4为连接有散热翅片的润滑油联通散热器的结构示意图；

其中，1-缸体，2-柱塞，3-压缩弹簧，4-流道，5-第一腔室，6-第二腔室，7-第三腔室，8-工作腔室，9-动力杆部，10-第一杆部，11-第二杆部，12-工作杆部，13-润滑油联通散热器，14-端盖，15-柱塞衬套，16-第一密封组件，17-第二密封组件，18-固定法兰，19-端盖密封组件，20-压帽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一体式井口连续加药装置，具有结构简单，工作稳定可靠，环境适应能力强，加药量准确，方便维修保养的优点，如图1、图3所示，特别设置成下述结构：包括相互连通的动力端和过流端；动力端包括竖直设置的缸体1和插接在缸体1的腔室内的柱塞2，柱塞2的伸出端的顶部与上下往复运动的采油机的光杆上的压板间歇式冲击接触，腔室与柱塞2之间设置有能够使柱塞2回位的压缩弹簧3；过流端包括分别与腔室、药箱和井口环空连通的流道4，该流道4开设在缸体1的内部。其中，在流道4与药箱连通的一端螺接有一进口单向阀，在流道4与进口环空连通的一端螺接有一出口单向阀。其中，动力端与过流端为一体制造而成，过流端设置在缸体1的底部而形成缸底，缸底设置有用于与基座连接的固定法兰18，并通过螺栓将固定法兰18固定在井口设备法兰上或地面上。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图2、图3所示，特别采用下述设置结构：腔室包括自上而下依次连通且内径依次减小的第二腔室6和第三腔室7；柱塞2的伸入端包括自上而下依次连接且外径依次减小的第一杆部10和第二杆部11；第二腔室6与所述第二杆部11之间形成有环空，压缩弹簧3设置在该环空中且其顶部和底部分别与第一杆部10的底部和第二腔室6的底面相抵。其中，第二杆部11上设置有用于定位压缩弹簧3的定位块，定位块位于第二杆部11和第一杆部10的连接处，且所述定位块的外径小于第一杆部10的外径而大于第二杆部11的外径，并且定位块的外径与压缩弹簧3的内径匹配，能够使压缩弹簧3能够套接在定位块上而又定位的效果。其中，第二腔室6与第一杆部10之间设置有第一密封组件16，第三腔室7与第二杆部11之间设置有第二密封组件17。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图3所示，特别采用下述设置结构：在缸体1的外壁上设置有具有内部油道的润滑油联通散热器13，而该润滑油联通散热器13能够从缸体1上进行拆卸更换，润滑油联通散热器13与第二腔室6连通，润滑油联通散热器13的油道内和第二腔室6中加注有油液。其中，润滑油联通散热器13的顶部开设有加油孔，加油孔设置有加油孔螺塞，所述润滑油联通散热器13的底部开设有放油孔，放油孔设置有放油螺堵。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图3所示，特别采用下述设置结构：沿润滑油联通散热器13的周圈的外壁上连接有散热翅片，散热翅片可焊接在润滑油联通散热器13上，也可通过可拆卸的连接结构固定连接在润滑油联通散热器13上。散热翅片增大了润滑油联通散热器13的散热面积，提高了单位时间的散热量，使得一体式井口连续加药装置的散热性能得到进一步的提高，更加适合环境温度高的地区使用。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图2、图3所示，特别采用下述设置结构：腔室还包括设置在第二腔室顶部的且与其连通的第一腔室5，第一腔室5的内径大于第二腔室6的内径，所述第一腔室5与第一杆部10之间形成环空；第一腔室5的顶部设置有将腔室与外界进行密封隔绝的端盖14；润滑油联通散热器13通过油道与第一腔室5连通。在柱塞2往复运动的过程中，油液对第一腔室5和第二腔室6进行润滑，第二腔室6内始终具有油液，但始终不充满第二腔室6的空间。其中，端盖14与动力杆部9之间设置有端盖密封组件19。其中，端盖14与第一腔室5的顶部之间设置有密封圈。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图2、图3所示，特别采用下述设置结构：柱塞2还包括与第二杆部11的底部连接的工作杆部12，第三腔室7的底部设置有柱塞衬套15，工作杆部12与柱塞衬套15滑动配合形成用于抽排药液的工作腔室8；第三腔室7、柱塞衬套15的顶部和工作杆部12之间形成环空，润滑油联通散热器13通过油道与第三腔室7连通。其中，柱塞衬套15底部与第三腔室7的底部之间设置有用于保护第三腔室7的底部的垫片。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图2、图3所示，特别采用下述设置结构：柱塞2的伸出端包括与第一杆部10的顶部连接的动力杆部9，动力杆部9的外径小于第一杆部10的外径。其中，所述第一腔室5、第二腔室6,、第三腔室7、动力杆部9、第一杆部10、第二杆部11和工作杆部12同轴线，使得腔室为三阶梯布置的阶梯孔，而柱塞2为与该阶梯孔匹配的阶梯轴。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，如图1、图4所示，特别采用下述设置结构：柱塞2的伸出端的顶部套接有压帽20，压帽20能够吸收压板对柱塞2的顶部的冲击力，使柱塞2的顶部不会发生变形，其中，压帽20的材料为尼龙、橡胶、铜中的任一种材料，其材料的选择根据环境和成本来决定，优选的，压帽20的材料为尼龙。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：柱塞的伸出端外侧套有一能够随柱塞运动而折叠伸缩的保护套。其中，保护套的材料为橡胶，保护套的底部与端盖连接，保护套的顶部与压帽20的底部连接，在柱塞2上下运动时，保护套随之伸缩，始终将柱塞2套在保护套内，能够对柱塞2进行防尘、防雨的保护，避免柱塞的伸出端受到环境的侵蚀。

使用时，将流道4的进口单向阀与药箱连通，将流道4的出口单向阀与进口的环空连通，同时将固定法兰18通过螺栓将一体式井口连续加药装置固定在地面上，之后通过加油孔加入适量的油液。运行时，压板上下往复运动与压帽20间歇式接触，并带动柱塞2进行上下往复运动，工作杆部12在工作腔室8内上下运动连续的将药箱中的药剂吸入到流道4中再将流道4中的药剂排入到井口环空中。在柱塞2下行时，第二腔室6和第三腔室7的环空空间逐渐减小，第一腔室5的环空空间逐渐增大，使其中的油液被挤压到润滑油联通散热器13中再进入到第一腔室5的环空空间中；之后柱塞2通过压缩弹簧3向上移动，第一腔室5的环空空间逐渐减小，而第二腔室6和第三腔室7的环空空间逐渐增大，使油液从第一腔室5中再次通过润滑油联通散热器13回到第二腔室6和第三腔室7的环空中，油液对腔室中的各部件进行充分反复的润滑。

在使用中，当使用空间受限时也可根据需要将润滑油联通散热器13拆下，在缸体1上下两个端面即固定法兰18处和端盖14处沿缸体1轴向方向钻较长的与个各油孔连通的工艺联通孔，将第一腔室5、第二腔室6和第三腔室7相互连通，将缸体1上的油孔同润滑油联通散热器13的连通端用螺塞或堵头封堵，并将工艺联通孔位于端盖14上的一端通过加油螺塞封堵，将工艺联通孔位于固定法兰18上的一端通过放油螺堵进行封堵。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体式井口连续加药装置，其特征在于：包括相互连通的动力端和过流端；所述动力端包括竖直设置的缸体(1)和插接在缸体(1)的腔室内的柱塞(2)，所述柱塞(2)的伸出端与动力源连接，所述腔室与柱塞(2)之间设置有能够使柱塞(2)回位的压缩弹簧(3)；所述过流端包括开设在缸体(1)内的能够通过流体的流道(4)，所述流道(4)分别与所述腔室、药箱和井口环空连通。

2.根据权利要求1所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述腔室包括自上而下依次连通且内径依次减小的第二腔室(6)和第三腔室(7)；所述柱塞(2)的伸入端包括自上而下依次连接且外径依次减小的第一杆部(10)和第二杆部(11)；所述第二腔室(6)与第一杆部(10)滑动配合，所述第二腔室(6)与所述第二杆部(11)形成用于设置压缩弹簧(3)的环空，所述第三腔室(7)与所述第二杆部(11)滑动配合，所述压缩弹簧(3)的顶部和底部分别与所述第一杆部(10)的底部和所述第二腔室(6)的底面相抵。

3.根据权利要求2所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述第二腔室(6)与第一杆部(10)之间设置有第一密封组件(16)。

4.根据权利要求2所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述第三腔室(7)与第二杆部(11)之间设置有第二密封组件(17)。

5.根据权利要求2所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述缸体(1)的外壁可拆卸的设置有具有内部油道的润滑油联通散热器(13)，所述润滑油联通散热器(13)的油道与第二腔室(6)连通。

6.根据权利要求5所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述润滑油联通散热器(13)的外壁上可拆卸的连接有散热翅片。

7.根据权利要求5或6所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述腔室还包括设置在第二腔室顶部的且相互连通的第一腔室(5)，所述第一腔室(5)的内径大于第二腔室(6)的内径，所述第一腔室(5)与第一杆部(10)之间形成环空；所述第一腔室(5)的顶部设置有端盖(14)；所述润滑油联通散热器(13)通过油道与第一腔室(5)连通。

8.根据权利要求7所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述柱塞(2)还包括与第二杆部(11)的底部连接的工作杆部(12)，所述第三腔室(7)的底部设置有柱塞衬套(15)，所述工作杆部(12)与柱塞衬套(15)滑动配合形成用于抽排药液的工作腔室(8)；所述第三腔室(7)、柱塞衬套(15)的顶部和工作杆部(12)形成环空，所述润滑油联通散热器(13)的油道与第三腔室(7)连通。

9.根据权利要求8所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述柱塞(2)的伸出端包括与第一杆部(10)的顶部连接的动力杆部(9)，所述动力杆部(9)的外径小于第一杆部(10)的外径。

10.根据权利要求9所述的一体式井口连续加药装置，其特征在于：所述端盖(14)与动力杆部(9)之间设置有端盖密封组件(18)。