CN111502597B - 一种组合式高效解堵系统及其解堵方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式高效解堵系统及其解堵方法,通过冲刷组件的冲击振动和解堵剂对油管内积垢的化学作用,能够高效地对油管内的积垢进行分解和刮除,从而解除油管内因积垢形成的封堵。本发明解堵系统的结构简单并且解堵方法效率高,并且本发明中解堵剂的反应温和,不会产生有害物质,实现了无毒无害无排放的解堵目的,对环境无污染,对油管无损坏,整个解堵过程绿色环保且高效。

Description

一种组合式高效解堵系统及其解堵方法
技术领域
本发明涉及石油气井维护技术领域,特别是一种组合式高效解堵系统与解堵方法。
背景技术
在石油天然气进行开采一段时间后。油气的生产过程中会导致油管内部结垢,导致油管内径变小从而影响油气的生产。严重时会导致整个油管无法进行继续产气。目前针对油管内的结垢,主要采取机械刮除的方式进行处理,但是这种处理方式效率低,并且容易对油管造成损坏,而一旦油管被损坏,则会造成更大的损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种安全高效的解堵系统和解堵方法,用于解除油管内的结垢。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种组合式高效解堵系统及其解堵方法,包括升降系统、泵送系统和冲刷组件,所述冲刷组件通过升降系统放入油管内,并通过升降系统在油管内进行升降移动,所述升降系统通过钢索与冲刷组件顶部连接,所述油管顶部设置有采气树,所述采气树上设置有进液接头,所述泵送系统的出液口与采气树的进液接头连接,泵送系统向采气树内输送解堵剂,解堵剂用于对油管内的结垢进行化学处理,所述冲刷组件包括上接头、冲击管和洗刷管,所述上接头顶部与钢索连接,底部与冲击管连接,所述冲击管底部与洗刷管连接,所述洗刷管沿轴向和周向设置有多个毛刷,所述毛刷抵靠于油管的内壁上,用于对油管内壁的结垢进行物理刮除;所述冲击管与洗刷管之间设置有相互配合的导向杆和沉孔,冲击管的质量大,用于冲击洗刷管的顶部来达到刮除油管内结垢的目的,导向杆和沉孔使冲击管的冲击方向更稳定。
所述升降系统包括卷扬机和滑轮组,为了便于卷扬机的安装,因此采用多个滑轮的形式将钢索导入采气树内,多个滑轮分别通过支架固定于地面或者采气树上,所述滑轮组中的一个滑轮设置于采气树顶部,并且采气树顶部设置有钢索入口,钢索绕在滑轮组上并穿过钢索入口与上接头连接。
所述泵送系统包括混液罐和水泵,所述水泵的进水口与混液泵连接,所述水泵的出液口与采气树连接,所述水泵与采气树的连接管路上设置有单向阀,所述单向阀由水泵向采气树单向流通,单向阀用于防止油管内出现泄漏,高压油气从水泵与采气树的连接管路喷发而出。
所述多个毛刷呈螺旋状的方式分布于洗刷管上,所述导向杆上设置有卡位块,所述卡位块用于防止导向杆与沉孔分离。
一种油管堵塞的组合式高效解堵系统的解堵方法,包括以下步骤:
S1、下放冲刷组件,将冲刷组件从采气树顶部放入油管内;
S2、向混液罐中加入解堵剂,并通过水泵将解堵剂输入油管内;解堵剂落在冲刷组件顶部,并从冲刷组件与油管内壁之间的空隙流下,从而均匀地与油管内壁上的结垢接触并进行反应。
S/3、由于毛刷抵靠于油管内壁,因此冲刷组件到达油管内的堵塞部位时,冲刷组件无法继续下放,此时收卷钢索,上接头带动冲击管上移,然后使卷扬机放空,冲击管在重力作用下向下冲击洗刷管,冲击管结合解堵剂的双重作用,从而清理油管内的堵塞物。
所述解堵剂由柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺混合而成;柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺相互进行皂化、酯化和酰胺化反应,生产用于具有表面活性清洗功能的酰胺和脂,以及用于吸收硫化氢的皂化物。
本发明具有以下优点:
本发明解堵系统的结构简单并且解堵方法效率高。通过机械与化学相结合的方式对油管内壁的结构进行处理,从而达到了解除油管内结垢封堵的目的。并且本发明中解堵剂的反应温和,不会产生有害物质,实现了无毒无害无排放的解堵目的,对环境无污染,对油管无损坏,整个解堵过程绿色环保且高效。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2为洗刷管的结构示意图;
图中:1-卷扬机,2-采气树,3-单向阀,4-水泵,5-混液罐,6-上接头,7-冲击管,8-洗刷管,9-毛刷。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种组合式高效解堵系统及其解堵方法。通过机械与化学相结合的方式对油管内的结垢进行处理。其中机械处理的部分为设置于油管内的冲刷组件和用于对冲刷组件进行升降的升降组件,而化学处理的部分为与采气树2连接的泵送系统,用于向采气树2中输送解堵剂,通过解堵剂对油管内结垢进行处理。
具体的,冲刷组件包括三个部分,分别是用于连接升降系统的上接头6、用于增加冲刷组件冲击能力的冲击管7和用于刮除油管内壁结垢的洗刷管8。上接头6的底部与冲击管7的顶部连接,冲击管7用于增加整个冲刷组件的重量,并且与洗刷管8配合形成冲击的功能,在个冲刷组件重量越大,对油管内壁上结垢的冲刷效果也就越强,并且冲击管7提供的振动力也就越大。洗刷管8的外壁上设置有多个毛刷9,为了保证毛刷9的刮除能力,因此毛刷9采用金属材料制成,并且为了保证刮除效果,使整个油管内壁上的结垢均能够被刮除,因此毛刷9呈螺旋状分布于洗刷管8外壁上。因此通过毛刷9的螺旋分布,使毛刷9能够对油管内壁圆周方向上的每个位置都进行刮擦处理。
冲击管7与洗刷管8之间设置相互配合的导向杆和沉孔,导向杆插入沉孔内,在上接头6被升降机构提起时,带动冲击管7上移,此时冲击管7与洗刷管8分离,导向杆逐渐滑出沉孔,在上接头6顶部固定的钢索松开,冲击管7在重力作用下沿着导向杆与沉孔的轴线方向下落,并冲击洗刷管8顶部,使毛刷9与油管内的结垢相互冲击作用。导向杆可以设置在冲击管7上,位于冲击管7的底部。也可以设置在洗刷管8上,位于洗刷管8的顶部。冲击管7与洗刷管8相配合的冲击结构也能够通过其它上下冲击振动结构替代,只要能够对洗刷管8造成上下方向的振动即可。
优选的,为了防止导向杆从沉孔内脱离,因此在沉孔内开设轴向的滑槽,并在导向杆上设置卡位块,卡位块与导向杆顶部之间的导向杆上套有端盖板,端盖板通过螺栓或者螺纹固定在洗刷管8顶部,并且端盖板上只开设有导向孔,仅允许导向杆通过,不允许卡位块通过。因此在冲击管7上提到一定位置时,受到卡位块与端盖板的作用,导向杆无法从沉孔内脱离。
具体的,升降组件为卷扬机1和多个滑轮形成的滑轮组,多个滑轮分别通过支架固定于地面或者采气树2上,卷扬机1上缠绕有钢索,钢索分别绕在多个滑轮上,通过滑轮的导向,最终与上接头6连接,因此通过卷扬机1能够完成对冲刷组件的提升和下放。在冲刷组件下放到油管内具有积垢的位置时,受到积垢阻挡,冲刷组件无法下移,此时通过钢索的紧绷状态即可观察到冲刷组件的状态,通过钢索的放出长度即可得到积垢在油管中的位置。此时上提冲刷组件,在冲击管7上提一定距离后,放开卷扬机1,冲击管7在重力作用下下落并冲击洗刷管8,洗刷管8受到冲击即产生振动,带动毛刷9刮擦油管内壁的积垢。
作为另一种实施方式,冲击管7本身包括上下两个部件,上下两个部件相互配合形成振动冲击。相当于冲击管7上部与上接头6连接,冲击管7下部与洗刷管8连接,因此上接头6上移时只会带动冲击管7的上部上升,在卷扬机1松开时,冲击管7的上部直接下落撞击冲击管7的下部,从而产生振动,因为冲击管7的下部与洗刷管8连接,因此振动能够传递到洗刷管8。
为了避免油管同一位置受到过多的机械冲击导致油管损坏,同时为了提高除垢效率,因此通过泵送系统向油管内输送解堵剂。泵送系统包括水泵4和混液罐5,水泵4将混液罐5内混合而成的解堵剂泵送到采气树2,解堵剂从采气树2中流入油管内,其中水泵4与采气树2之间的连接管道上设置有单向阀3,单向阀3允许流体从水泵4向采气树2单向流通。
混液罐5用于混合解堵剂,解堵剂是由柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺混合而成的液体;其中柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺相互进行皂化、酯化和酰胺化反应,生产用于具有表面活性清洗功能的酰胺和脂,以及用于吸收硫化氢的皂化物。并且由于油管内的积垢主要为碳酸钙及油脂混合物,并且积垢中含有少量的硫。解堵剂中存在的柠檬酸能够溶解碳酸钙,碳酸钙溶解后,解堵剂中的酰胺和脂具有表面活性清洗功能,能对油管内表面进行清洗,并且乙二醇具有防冻液的功能,降低解堵剂受到井下低温的影响,乙二醇本身具有润滑性能,使冲刷组件的移动更平滑,解堵剂中的皂化物能够吸收硫化氢气体,防止油管和冲刷组件受到腐蚀。并且皂化、酯化和酰胺化反应温和,井脱水反应,产物除清洗解堵剂外唯一产物是水,无毒害和污染。
本发明的工作过程如下:
S1、下放冲刷组件,将冲刷组件从采气树2顶部放入油管内;
S2、向混液罐5中加入解堵剂,并通过水泵4将解堵剂输入油管内;解堵剂落在冲刷组件顶部,并从冲刷组件与油管内壁之间的空隙流下,从而均匀地与油管内壁上的结垢接触并进行反应。
S/3、由于毛刷9抵靠于油管内壁,因此冲刷组件到达油管内的堵塞部位时,冲刷组件无法继续下放,此时收卷钢索,上接头6带动冲击管7上移,然后使卷扬机1放空,冲击管7在重力作用下向下冲击洗刷管8,冲击管7结合解堵剂的双重作用,从而清理油管内的堵塞物。

Claims (5)

1.一种组合式高效解堵系统,其特征在于:包括升降系统、泵送系统和冲刷组件,所述冲刷组件通过升降系统放入油管内,所述升降系统通过钢索与冲刷组件顶部连接,所述油管顶部设置有采气树(2),所述采气树(2)上设置有进液接头,所述泵送系统的出液口与采气树(2)的进液接头连接,所述冲刷组件包括上接头(6)、冲击管(7)和洗刷管(8),所述上接头(6)顶部与钢索连接,底部与冲击管(7)连接,所述冲击管(7)底部与洗刷管(8)连接,所述洗刷管(8)沿轴向和周向设置有多个毛刷(9);所述冲击管(7)与洗刷管(8)之间设置有相互配合的导向杆和沉孔,所述多个毛刷(9)呈螺旋状的方式分布于洗刷管(8)上,所述导向杆上设置有卡位块,所述卡位块用于防止导向杆与沉孔分离。
2.根据权利要求1所述的一种组合式高效解堵系统,其特征在于:所述升降系统包括卷扬机(1)和滑轮组,所述滑轮组中的一个滑轮设置于采气树(2)顶部,并且采气树(2)顶部设置有钢索入口,钢索绕在滑轮组上并穿过钢索入口与上接头(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种组合式高效解堵系统,其特征在于:所述泵送系统包括混液罐和水泵(4),所述水泵(4)的进水口与混液泵(5)连接,所述水泵(4)的出液口与采气树(2)连接,所述水泵(4)与采气树(2)的连接管路上设置有单向阀(3),所述单向阀(3)由水泵(4)向采气树(2)单向流通。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种组合式高效解堵系统的解堵方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、下放冲刷组件,将冲刷组件从采气树(2)顶部放入油管内;
S2、向混液罐中加入解堵剂,并通过水泵(4)将解堵剂输入油管内;
S3、由于毛刷(9)抵靠于油管内壁,因此冲刷组件到达油管内的堵塞部位时,冲刷组件无法继续下放,此时收卷钢索,上接头(6)带动冲击管(7)上移,然后使卷扬机(1)放空,冲击管(7)在重力作用下向下冲击洗刷管(8),冲击管(7)结合解堵剂的双重作用,从而清理油管内的堵塞物。
5.根据权利要求4所述的一种组合式高效解堵系统的解堵方法,其特征在于:所述解堵剂由柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺混合而成;柠檬酸、乙二醇和三乙醇胺相互进行皂化、酯化和酰胺化反应,生产用于具有表面活性清洗功能的酰胺和脂,以及用于吸收硫化氢的皂化物。
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