CN112827310A - 一种防堵器及录井外部气路搭建结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及录井气液路干燥和防堵设备领域，具体为一种防堵器及录井外部气路搭建结构。一种防堵器，包括防堵器管体和封堵于防堵器管体两端的端盖，防堵器管体内容纳有冷凝球，两端盖上分别设有与外部连通的上通口和下通口，所述冷凝球和下通口之间设有弹性支撑件，所述弹性支撑件与下通口、防堵器管体之间留有气液流通的空间；一种录井外部气路搭建结构，包括防堵器、干燥器和外置冷凝球，所述外置冷凝球连接于防堵器和干燥器之间。本发明具有消除冷凝球上下游动时易堵塞缺陷的限制，缩短防堵器和干燥器之间的连接距离，防止低温冻堵的有益效果。

Description

一种防堵器及录井外部气路搭建结构

技术领域

本发明涉及录井气液路干燥和防堵设备领域，具体为一种防堵器及录井外部气路搭建结构。

背景技术

在油气勘探现场，油气显示的发现靠的是进行岩屑荧光分析和对钻井液中所含地层中气体的分析。实钻中，经综合录井的电动式连续脱气器、浮子式脱气器、定量脱气器或其它类型的脱气器搅拌钻井液后逸散出的气体需要经过防堵器（气液分离器）和氯化钙干燥器两种气液分离和干燥装置。防堵器和干燥器通过胶质软管相连通，在使用过程中防堵器的气液入口易被吸附的气液杂质堵塞，同时，由于干燥器和防堵器是通过一段长的胶质软管相连，由此增加了气体的滞留空间面积且软管易变形而导致气路堵塞，再者，冰点温度下气体中的水分会结冰造成冻堵。创新设计的“录井外部气路搭建结构”在多个石油天然气勘探现场的实际应用中取得了良好的实用效果。它极大地减少了气路堵塞机率，确保了油气显示的连续发现，提高了基于综合录井参数显示的油气评价效果。

长期以来，在石油天然气勘探过程中的综合录井施工期间，普遍使用防堵器和干燥器实现气液分离和气体除湿干燥防堵的目的，防堵器和干燥管是相同的同径透明PVC管。防堵器中由悬浮冷凝球起到气液分离的作用，悬浮力来自样气抽吸泵的抽吸力，利用了金属导热冷却的原理；干燥管内充填无水氯化钙，起到吸附水分的作用。这种防堵器和干燥管结构简单，成本低，使用方便。但是，在使用过程中防堵器内的结构设计易被吸附的气液杂质堵塞，且由于受到采用悬浮设计的冷凝球的防钻井液抽吸的目的而易造成冷凝球堵塞气路的状况。由于干燥器和防堵器是通过一段长的胶质软管相连，由此增加了气体的滞留空间面积且软管易变形而导致气路堵塞，再者，冰点温度下极易冻堵，影响了综合录井气体监测的连续性、稳定性和及时性。其缺点可归纳为以下几个方面。

① 防堵器内的结构设计易受到冷凝球上下游动缺陷的限制，造成吸附空间小而易堵塞；

② 防堵器的气体出口防钻井液堵塞设计受到机械作用原理缺陷的限制，造成钻井液吸附粘滞而堵塞；

③ 悬浮冷凝球自身重力的影响，造成气路吸附阻力而导致吸附气流不稳；

④ 通过长的胶质软管将干燥器和防堵器相连，增加了气体的滞留空间，软管易变形而导致气路吸附阻碍；

⑤ 胶质软管空腔内的水分本身增加了气路吸附阻力，且在冰点温度下水分易冻结造成气路堵塞；

⑥ 冷凝球在防堵器内的防堵塞作用机理不科学，造成气路堵塞；

⑦ 进入干燥器的气体含水分较多而导致干燥器的干燥剂失效速度加快、产生结块而导致气路再次堵塞；

⑧ 无加热措施，冬季气路易冻堵。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种防堵器及录井外部气路搭建结构。

其技术方案如下：

一种防堵器，包括防堵器管体和封堵于防堵器管体两端的端盖，防堵器管体内容纳有冷凝球，两端盖上分别设有与外部连通的上通口和下通口，所述冷凝球和下通口之间设有弹性支撑件，所述弹性支撑件与下通口、防堵器管体之间留有气液流通的空间。

一种录井外部气路搭建结构，包括上述的防堵器，还包括干燥器和外置冷凝球，所述外置冷凝球连接于防堵器和干燥器之间。

进一步的，还包括外管、内管，内管上设有提拉手柄，外管上纵向开设有容纳提拉手柄操作的槽口，内管滑动套接于外管内，所述外管和内管上开设有一一对应的定位销孔。

进一步的，还包括柔性加热装置，所述柔性加热装置包裹于防堵器、干燥器、外置冷凝球的外壁上。

进一步的，还包括柔性加热装置，所述柔性加热装置覆设于内管的外壁或内壁、槽口的边缘、外管的内壁中的一个或多个部位。。

进一步的，所述柔性加热装置包括电加热线或管。

进一步的，所述柔性加热装置包括电加热线或管。

进一步的，还包括底座，所述底座上开设有与外管连通的通孔，所述外管可拆卸的树立于底座上方，底座下方留有容纳气液管线穿入通孔的空间。

进一步的，所述底座呈倒U形。

进一步的，所述通孔固定连通有第一螺纹管，所述外管下端固定连通有第二螺纹管，所述第一螺纹管和第二螺纹管螺纹配合。

进一步的，所述外管固设有旋转手柄。

本发明的有益效果是：

① 防堵器内的结构设计消除了冷凝球上下游动时易堵塞缺陷的限制，不会因为吸附空间小而堵塞；

② 优化了防堵器的气体出口防钻井液堵塞设计，从而降低了由于钻井液吸附粘滞作用而造成堵塞的机率；

③ 克服了悬浮冷凝球受自身重力而无界限下降的问题，降低了气路吸附阻力，稳定了吸附气流；

④ 在防堵器和干燥管之间增设了外置冷凝球，通常了吸附气路，降低了阻塞机率；

⑤ 自上而下，防堵器、外置冷凝球和干燥管垂向分布，规范了设备安全规范标准；

⑥ 整体采用套管伸缩式，实现了高度可调、全角度可旋转，满足了不同安装条件要求；

⑦ 安装底座可拆卸，现场安装位置可择机调整，避免了焊接一次性作业所形成的弊端；

⑧ 外管可单独加热，消除了冬季气路堵塞的可能性；

⑨ 内管可单独加热，消除了冬季气路堵塞的可能性，且随着高度的调整和外管同时加热，进一步降低了气路堵塞机率。

附图说明

图1是实施例三和四录井外部气路搭建结构示意图；

图2是防堵器结构示意图；

图3是实施例二结构示意图；

图中：1底座，2固定螺丝，3卡板，4套丝碗，5套丝柱，6背帽，7背帽旋转手柄，8盘座，9外管，10旋转手柄，11防堵器管体，12外置冷凝球，13固定卡，14干燥管，15，外管加热带入口管，16，外管加热带出口管，17槽口，18内管，19内管加热带入口管，20内管加热带出口管，21提拉手柄，22引线环，23内置冷凝球，24弹簧，25拧盖，26管线插头，27干燥剂，28外管固定孔，29内管固定孔，30电加热带或管，111上端盖，112下端盖，113上通口，114下通口。

具体实施方式

实施例一：

请参阅图2，一种防堵器，包括防堵器管体11和封堵于防堵器管体两端的端盖。所述防堵器管体11为外径40mm×壁厚5mm×长200mm的PVC透明管，所述端盖包括上端盖和下端盖，防堵器管体内装有冷凝球，该冷凝球为防堵器内的内置冷凝球23，上下端盖上分别设有与外部连通的上通口113和下通口114，所述冷凝球和下通口114之间放置有弹簧24，通过弹簧24托起冷凝球可以防止其下落堵塞下通口114114，并且弹簧24与下通口114114、防堵器管体11之间留有气液流通的空间。

实施例二：

请参阅图3，一种录井外部气路搭建结构，包括上述的防堵器，还包括干燥器和外置冷凝球12，所述外置冷凝球12连接于防堵器和干燥器之间，还包括外管9、内管18，内管18上设有提拉手柄21，外管9上纵向开设有容纳提拉手柄21操作的槽口17，内管18滑动套接于外管9内，所述外管9和内管18上开设有一一对应的定位销孔，还包括柔性加热装置，所述柔性加热装置包裹于防堵器、干燥器、外置冷凝球12的外壁上或者覆设于内管18的外壁或内壁、槽口17的边缘、外管9的内壁中的一个或多个部位，所述柔性加热装置包括电加热线或管。

实施例三：

请参阅图1，一种录井外部气路搭建结构，还包括底座1，所述底座1上开设有与外管9连通的通孔，所述外管9可拆卸的树立于底座1上方，底座1下方留有容纳气液管线穿入通孔的空间，所述底座1呈倒U形，所述通孔固定连通有第一螺纹管4，所述外管9下端固定 连通有第二螺纹管5，所述第一螺纹管4和第二螺纹管5螺纹配合，所述外管9固设有旋转 手柄。

实施例四：

请参阅图1，一种录井外部气路搭建结构，包括底座1、外管9、内管18、防堵器、干燥器、外置冷凝球12、电加热装置，所述外管9、内管18、防堵器、干燥器、外置冷凝球12为钢制。

所述底座1呈倒置U形，包括两块起支撑作用的立板和一块起承托作用的横板，立板和横板都是100mm×宽70mm×厚10mm的钢质卡板3，立板和横板可焊接也可以一体成型。① 固定螺丝2。其中一个立板上开两个中孔间距50mm、孔径10mm的丝孔，长杆固定螺丝2拧入丝孔和另外一个立杆构成夹持配合，夹持固定物上稳定底座1；② 第一螺纹管4。底座1横梁居中位置焊接一个内径50mm×壁厚5mm×高50mm，车有内丝的第一螺纹管4，第二螺纹管5拧入套丝碗内。第二螺纹管5位于外管9的底部。

所述外管9为一圆形钢管，高750mm×内径50mm×壁厚5mm，外管9自上而下开一宽20mm×长750mm的纵向槽口17，外管9底部居中焊接一个直径为70mm×厚5mm的盘座8，盘座8底面居中焊接一个车有外丝的第二螺纹管5，第二螺纹管5外丝径50mm×高60mm×壁厚5mm，第二螺纹管5上拧有背帽6。① 背帽6。背帽6旋拧在第二螺纹管5上，背帽6内丝经50mm×壁厚5mm×宽20mm。背帽6两侧居中各焊接一个直径15mm×长100mm的钢柱，用作背帽旋转手柄7。当将第二螺纹管5拧入到第一螺纹管4中，旋转背帽旋转手柄7将第二螺纹管5和第一螺纹管4锁住，反方向旋转则松开，以此可以调整外管9的旋转角度；② 转动手柄10。外管9底部100mm处，槽口17两侧居中位置焊接两个半圆形转动手柄10，即将一个内径100mm×外径110mm的实心圆环对半切开焊接在外管9两侧，以手握转动外管9；③ 槽口17。外管9上垂向开槽用作内管18的上下游动操作，同时，也为干燥管14、防堵器、外置冷凝球12、提拉手柄21等提供游动滑道；④ 外管9加热带入口/出口管。外管9槽口17两侧贴边垂向焊接两个高750mm×内径10mm×壁厚2.5mm的钢管，分别用作外管9加热带入口管和外管9加热带出口管，电加热带或管从中穿入穿出，用于对外管9加热。拧松背帽6，转动背帽旋转手柄7，外管9和内管18可同时转动；⑤ 固定孔。外管9外壁两侧，即槽口17两侧居中位置，自外管9底部50mm始自下而上依次开设直径为8mm的对立固定孔，中孔间距80mm，用于插销固定内外管9。

所述内管18高850mm×外径50mm×壁厚2.5mm，内管18套置在外管9内。在内管18上，对应外管9槽口17纵向设置提拉手柄21、防堵器、外置冷凝球12、干燥管14、引线环和内管18加热带入/出口管。① 提拉手柄21。提拉手柄21为六方形柱，对角直径12mm×长100mm，提拉手柄21焊接在距底100mm的位置；② 防堵器。防堵器为外径40mm×壁厚5mm×长200mm的PVC透明管，上下有端盖，端盖内居中有通口，通口上方为管线插头。

所述防堵器管体内放置一根弹簧，弹簧顶上放置冷凝球，该冷凝球为防堵器内的内置冷凝球23。用弹簧托起冷凝球可以放置其下落堵塞底部端盖通口。在内管18上对应防堵器位置焊接两处固定卡13，将防堵器推入固定，防止下落且定位；③ 外置冷凝球12。从防堵器的顶部端盖引出一段软管线，连接外置冷凝球12，底部引出的软管线接气液源。

所述外置冷凝球12为一外径60mm×壁厚1mm的空心钢球，顶底端有直径8mm的通孔，通孔焊接一段钢管，用软管连接防堵器和干燥管14；④ 干燥管14。干燥管14为外径40mm×壁厚5mm×长200mm的PVC透明管，上下有端盖，端盖内居中有通口，通口上方为管线插头。干燥管14内放置干燥剂。在内管18上对应干燥管14位置焊接两处固定卡13，将干燥管14推入固定，防止下落且定位。从干燥管14顶部端盖引出的软管线穿过一引线环外出；⑤ 内管18加热带入/出口管。在内管18内壁上对立焊接两根高800mm×内径10mm×壁厚2.5mm的钢管，顶端和内管18顶部齐平，底端距内管18底部50mm，分别用作内管18加热带入口管和内管18加热带出口管，电加热带或管从中穿入穿出，用于对内管18加热；⑥ 固定孔。内管18外壁两侧，即和外管9槽口17对应两侧居中位置，从底部100mm处开设一直径为8mm的对立固定孔，用于插销固定内外管9，实现高度定位。

本发明采用底座活动固定，内外管套接伸入伸出的方式实现了动态的可调高度调整；内、外管穿入穿出加热带加热的方式，可分别对高度固定的外管和高度可调整的内管进行分部加热，同时，在内外管完全套入的情况下，可集中对内外管加热，以防止冬季穿行于防堵器、外置冷凝球和干燥管的气液结冰；气液经防堵器内置冷凝球和外置冷凝球的冷凝作用可以得到有效的气液分离，从而使进入干燥管内的气液混合物相对干燥。

内管上的防堵器、外置冷凝球、干燥管、引线环在提拉手柄的上下活动下实现垂向高度变化，而在垂向作用下气液自身也得到了有效分离。

Claims (11)

1.一种防堵器，包括防堵器管体和封堵于防堵器管体两端的端盖，防堵器管体内容纳有冷凝球，两端盖上分别设有与外部连通的上通口和下通口，其特征在于，所述冷凝球和下通口之间设有弹性支撑件，所述弹性支撑件与下通口、防堵器管体之间留有气液流通的空间。

2.一种录井外部气路搭建结构，包括如权利要求1所述的一种防堵器，其特征在于，还包括干燥器和外置冷凝球，所述外置冷凝球连接于防堵器和干燥器之间。

3.根据权利要求2所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，还包括外管、内管，内管上设有提拉手柄，外管上纵向开设有容纳提拉手柄操作的槽口，内管滑动套接于外管内，所述外管和内管上开设有一一对应的定位销孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，还包括柔性加热装置，所述柔性加热装置包裹于防堵器、干燥器、外置冷凝球的外壁上。

5.根据权利要求3所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，还包括柔性加热装置，所述柔性加热装置覆设于内管的外壁或内壁、槽口的边缘、外管的内壁中的一个或多个部位。

6.根据权利要求4所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，所述柔性加热装置包括电加热线或管。

7.根据权利要求5所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，所述柔性加热装置包括电加热线或管。

8.根据权利要求3或5或6或7所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，还包括底座，所述底座上开设有与外管连通的通孔，所述外管可拆卸的树立于底座上方，底座下方留有容纳气液管线穿入通孔的空间。

9.根据权利要求8所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，所述底座呈倒U形。

10.根据权利要求9所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，所述通孔固定连通有第一螺纹管，所述外管下端固定连通有第二螺纹管，所述第一螺纹管和第二螺纹管螺纹配合。

11.根据权利要求10所述的一种录井外部气路搭建结构，其特征在于，所述外管固设有旋转手柄。

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