CN107605420B - 作业井杆管在线清洗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采油工程油水井井下作业工艺技术领域，特别涉及一种作业井杆管在线清洗系统。该系统包括井口集液器、井内防渗漏密封器和地面加热保温循环池；井口集液器设置于井下管组的顶端，防渗漏密封器包括内胶筒和外胶筒；地面加热保温循环池包括蓄水池、加热装置、循环泵和配电柜；蓄水池中的循环液进口连通集液器主体外壁上的开口；蓄水池中的循环液出口连通套管四通，循环液通过套管四通进入衬管与套管的环空中。本发明提供的清洗系统，设备简易，操作简单；起下杆管时可不产生油污、固废，不会对环境造成污染，降低了环保风险，具有较大的社会意义。
Description
技术领域
本发明涉及采油工程油水井井下作业工艺技术领域，特别涉及一种作业井杆管在线清洗系统。
背景技术
目前，油水井作业时起出的管杆，主要是通过在地面铺设管排，待起完管杆后用锅炉车、热水罐车、泵车等设备进行刺洗，管排下铺设无纺布，刺洗的油污、废液均用无纺布收集，产生大量油污、固废，回收困难，处理难度大，极易造成环境污染，环保风险严峻。
发明内容
（一）所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供一种作业井杆管在线清洗系统，以克服现有技术在油水井作业起下管杆过程中，产生油污、固废多，回收困难，处理难度大，极易造成环境污染，环保风险严峻等问题。
（二）技术内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统，包括井口集液器、井内防渗漏密封器和地面加热保温循环池；
所述井口集液器设置于井下管组的顶端，所述井下管组包括抽油杆，所述抽油杆外依次套有筛管，衬管和套管；
其中，井口集液器，包括：
集液器主体，所述集液器主体中内嵌法兰，所述法兰上设有6-8个泄压孔，用于井内清洗液的排出；
所述法兰与集液器主体形成的环空作为清洗液的收集工具；
所述集液器主体外壁上设有开口，通过管道与循环池中循环液进口连接，清洗液能够回流至循环池中，建立起循环系统；
其中，井内防渗漏密封器，包括：
防渗漏密封器通过丝扣与衬管相连接，所述防渗漏密封器包括内胶筒和外胶筒；
所述外胶筒设置在衬管与套管之间，用于衬管和套管之间的有效密封；
所述内胶筒设置在衬管和筛管之间，用于衬管和筛管之间的有效密封；
所述衬管的管壁上设有孔眼，所述孔眼的位置高于所述内胶筒和外胶筒所在位置的水平面；
所述筛管的管壁上设有孔道，所述孔道的位置高于所述孔眼所在位置的水平面；
所述地面加热保温循环池包括蓄水池、加热装置、循环泵和配电柜；
所述蓄水池上设有用于补充和排出清洗液的补液口，所述补液口与罐车放液管线匹配；
所述加热装置包括两组封闭式电加热管，所述两组电加热管分别设置在蓄水池内底部的两侧，其通过配电柜控制加热温度；
所述蓄水池的内表面设有保温层；
所述循环泵采用立式防爆液下泵，通过角阀控制清洗液的流速；
所述蓄水池设有循环液进口、循环液出口 ；
所述蓄水池顶部设有上盖；
所述蓄水池中的循环液出口连通集液器主体外壁上的开口；
所述蓄水池中的循环液进口连通套管四通，循环液通过套管四通进入衬管与套管的环空中。
优选地，所述配电柜设有温度显示控制器及温控处理器，用于显示和控制蓄水池内清洗液的加热温度，所述清洗液的加热温度为65~75℃。
优选地，所述电加热管的功率低于15KW。
优选地，所述蓄水池中清洗液的存液量占蓄水池容积的2/3。
优选地，所述集液器主体为筒状。
优选地，所述内胶筒的位置高于所述外胶筒的位置。
（三）有益效果
本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统，该清洗系统设备简易，操作简单、便于拉运；起下杆管时可不产生油污、固废，不会对环境造成污染，降低了环保风险，具有较大的社会意义。
附图说明
图1为本发明作业井杆管在线清洗系统结构示意图。
其中：1：泄压孔；2：集液器主体；3：套管四通；4：套管；5：衬管；6：筛管；7：抽油杆；8：防渗漏封隔器；9：内胶筒；10：外胶筒； 11：循环液进口；12：循环液出口；13：循环泵；14：配电柜；15：保温层；16：上盖；17：补液口；18：蓄水池；19：电加热管；A：洗杆循环通道；B：清洗循环液；C：洗管循环通道；D：主循环通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统，包括：
井口集液器、井内防渗漏密封器8和地面加热保温循环池；
所述井口集液器设置于井下管组的顶端，所述井下管组包括抽油杆7，所述抽油杆7外依次套有筛管6，衬管5和套管4；
其中，井口集液器，包括：
集液器主体2，所述集液器主体中内嵌法兰，所述法兰上设有6-8个泄压孔1，用于井内清洗液的排出；
所述法兰与集液器主体形成的环空作为清洗液的收集工具；
所述集液器主体2外壁上设有开口，通过管道与循环池中循环液进口连接，清洗液能够回流至循环池中，建立起循环系统；
其中，井内防渗漏密封器8，包括：
井内防渗漏密封器8通过丝扣与衬管相连接，所述井内防渗漏密封器8包括内胶筒9和外胶筒10；
所述外胶筒10设置在衬管5与套管4之间，用于衬管5和套管4之间的有效密封；
所述内胶筒9设置在衬管5和筛管6之间，用于衬管5和筛管6之间的有效密封；
所述衬管5的管壁上设有孔眼，所述孔眼的位置高于所述内胶筒和外胶筒所在位置的水平面；
所述筛管6的管壁上设有孔道，所述孔道的位置高于所述孔眼所在位置的水平面；
所述地面加热保温循环池包括蓄水池18、加热装置、循环泵13和配电柜14；
所述蓄水池18上设有用于补充和排出清洗液的补液口17，所述补液17口与罐车放液管线匹配；
所述加热装置包括两组封闭式电加热管19，所述两组电加热管分别设置在蓄水池内底部的两侧，其通过配电柜控制加热温度；
所述蓄水池18的内表面设有保温层15；
所述循环泵13采用立式防爆液下泵，通过角阀控制清洗液的流速；
所述蓄水池18设有循环液进口11、循环液出口12；
所述蓄水池18顶部设有上盖16；
所述蓄水池18中的循环液出口12 连通集液器主体外壁上的开口；
所述蓄水池中的循环液进口连通套管四通3，循环液通过套管四通3进入衬管5与套管4的环空中。
其中，所述配电柜设有温度显示控制器及温控处理器，用于显示和控制蓄水池内清洗液的加热温度，所述清洗液的加热温度为65~75℃。
其中，所述电加热管的功率低于15KW。
其中，所述蓄水池中清洗液的存液量占蓄水池容积的2/3。
其中，所述集液器主体为筒状。
其中，所述内胶筒的位置高于所述外胶筒的位置。
下面详细描述一下该清洗系统各个部分的工作原理：
（1） 井口集液器
具体的，该集液器内嵌法兰，并在法兰上开6个小孔，用于井内清洗液的排出，法兰2与集液器形成的环空作为清洗液的收集工具，避免了刺漏及外泄；同时在集液器外侧开口，采用管线与循环池进液口连接，使清洗液能够及时回流至循环池，从而建立循环系统，达到有效收集废液、油污不落地的目的，目前该套设备已加工完成，在现场试验中应用效果较好。
（2）井内渗漏密封器
外胶筒实现衬管与套管的有效密封，清洗循环液B由套管四通进入衬管与套管的环空，液体到达胶筒密封位置后不再下行，液体在衬管与套管之间形成主循环通道D；液体不再下行后，由衬管上的孔眼进入筛管与衬管环空，从井口集液器返出地面循环池，形成洗管循环通道C，用于起油管过程中对油管的清洗。
在起抽油杆时，油管不动，油管与衬管之间的液体无法从井口流出，且流动至内密封胶圈后不再下行，只能从筛管孔道进入抽油杆与油管之间的环空，由于作业井在进行起管柱之前均进行过洗井处理，油管内充满液体，因此，清洗循环液B进入抽油杆与油管之间环空后，将不会在下行，而只能从无任何压力的井口集液器中流出，再通过管线循环至蓄水池中，从而形成洗杆循环通道A，用于起抽油杆过程中对抽油杆的清洗。
（3）地面加热保温循环池
循环清洗液从蓄水池内经由立式防爆液下泵抽汲后，从出口管线流入井口套管阀门；进口由井口集液器在高差、压差条件下自行流回蓄水池；补液口要与罐车放液管线匹配，在循环清洗液减少时，进行及时补液，同时进行蓄水池内废液排放；蓄水池上盖施工时必须打开，防止加热过程中造成油气挥发，在密闭空间内闪爆；同时，在蓄水池上明显标示“防火、防爆”等安全警示语。
该套设备能够与井口相关设备进行连接，建立地面循环流程，通过现场加温可将循环液加热到65℃以上，通过温控设备保持循环液温度在65-75℃之间，随时利用随时加热，满足杆管在线清洗要求。
本发明实施例使高温热水在井口一根管的环形空间内进行“短流程”循环，从而实现杆管“随起随清”、作业油污不落地的目的。该工艺的各个组成工具设备，均根据现场实际需要进行自主设计、加工，具有一定的针对性和配套使用性，各部件不可或缺，经过紧密连接、配套应用后形成一套整体的杆管在线清洗工艺流程，
现场应用表明该清洗系统在起杆管时清洗效果比较理想，不会造成油污落地污染环境等风险。该设备简易，仅需一次性投入4.5万元左右费用，便可长期使用，且操作简单、便于拉运，与以往作业井清洗杆管方式对比，起下杆管时可不产生油污、固废，不会对环境造成污染，降低了环保风险，具有较大的社会意义。
杆管在线清洗系统共进行现场试验6口井，通过不断的改进、加工，初步形成了一套完善的杆管在线清洗工艺流程设备，实现了杆管随起随清、油污不落地的目的，消除了作业过程中的环保隐患。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，包括：
井口集液器、井内防渗漏密封器和地面加热保温循环池；
所述井口集液器设置于井下管组的顶端，所述井下管组包括抽油杆，所述抽油杆外依次套有筛管，衬管和套管；
其中，井口集液器，包括：
集液器主体，所述集液器主体中内嵌法兰，所述法兰上设有6-8个泄压孔，用于井内清洗液的排出；
所述法兰与集液器主体形成的环空作为清洗液的收集工具；
所述集液器主体外壁上设有开口，通过管道与循环池中循环液进口连接，清洗液能够回流至循环池中，建立起循环系统；
其中，井内防渗漏密封器，包括：
井内防渗漏密封器通过丝扣与衬管相连接，所述井内防渗漏密封器包括内胶筒和外胶筒；
所述外胶筒设置在衬管与套管之间，用于衬管和套管之间的有效密封；
所述内胶筒设置在衬管和筛管之间，用于衬管和筛管之间的有效密封；
所述衬管的管壁上设有孔眼，所述孔眼的位置高于所述内胶筒和外胶筒所在位置的水平面；
所述筛管的管壁上设有孔道，所述孔道的位置高于所述孔眼所在位置的水平面；
所述地面加热保温循环池包括蓄水池、加热装置、循环泵和配电柜；
所述蓄水池上设有用于补充和排出清洗液的补液口，所述补液口与罐车放液管线匹配；
所述加热装置包括两组封闭式电加热管，所述两组电加热管分别设置在蓄水池内底部的两侧，其通过配电柜控制加热温度；
所述蓄水池的内表面设有保温层；
所述循环泵采用立式防爆液下泵，通过角阀控制清洗液的流速；
所述蓄水池设有循环液进口、循环液出口；
所述蓄水池顶部设有上盖；
所述蓄水池中的循环液出口连通集液器主体外壁上的开口；
所述蓄水池中的循环液进口连通套管四通，循环液通过套管四通进入衬管与套管的环空中。
2.如权利要求1所述的作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，所述配电柜设有温度显示控制器及温控处理器，用于显示和控制蓄水池内清洗液的加热温度，所述清洗液的加热温度为65~75℃。
3.如权利要求1所述的作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，所述电加热管的功率低于15KW。
4.如权利要求1所述的作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，所述蓄水池中清洗液的存液量占蓄水池容积的2/3。
5.如权利要求1所述的作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，所述集液器主体为筒状。
6.如权利要求1所述的作业井杆管在线清洗系统，其特征在于，所述内胶筒的位置高于所述外胶筒的位置。
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