CN112963123A - 一种下油管自动化防护装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下油管自动化防护装置，包括：吊卡机构，用于吊放油管；井口除垢机构，包括自上而下依次布置的清洗组件、环形防喷器、缓蚀剂喷雾器、油管头和套管头，套管头底部插入井口内，吊卡机构位于清洗组件上方；地面防护机构，地面防护机构包括清洗液储液罐、高压柱塞泵、高压注入管、油污收集罐、过滤器、清水泵、废液回收管、空压机、缓蚀剂储液罐和缓蚀剂注入管，高压柱塞泵一端与清洗液储液罐连通，另一端利用高压注入管与清洗组件连通，清水泵一端利用废液回收管与清洗组件连通，另一端与过滤器连通，过滤器还与油污收集罐和清洗液储液罐连通，空压机设于缓蚀剂储液罐一端，缓蚀剂储液罐另一端利用缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器连通。

Description

一种下油管自动化防护装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及完井、修井作业技术领域，更具体的说是涉及一种下油管自动化防护装置。

背景技术

在油田生产中，从井下起出的油管外壁附着有大量的附着物，如果未经处理再次下入井中，将影响正常的生产，此外油管外壁的腐蚀情况相对油管内壁腐蚀更严重，如不及时对油管外壁清理将造成油管的腐蚀失效。目前常用的油管除垢技术主要分为：物理清洗、化学清洗和加热清洗，其中，物理清洗主要就是通过施加外力的方式来实现污垢的清洗处理，最为常见的就是应用机械摩擦的方式来进行；化学清洗主要就是利用化学试剂或者是溶剂来进行管路的清洗；加热清洗利用感应加热或者红外加热技术，利用高温使油污快速融化，之后液体循环将垢清理干净。

目前，油管外壁清洗装置主要包括井下清洗装置和地面清洗装置，其中井下清洗装置主要是利用抗拉管，将带有喷头的装置下入井中，利用高压蒸汽与热水介质混合对外壁喷洗。但是该方法受限于井下的空间可能导致清洗装置的难以下放，并且当油管外壁附着有大量的坚固的垢时，并不能将油管外壁清洗干净，从而使加入环空中的环空保护液无法发挥作用；而地面清洗装置是将油管装入清洗设备中，对油管进行加热使油污与蜡等融化后再清洗，结合机械除垢将油管外壁的垢清理干净。但是该方法耗能巨大，且地面设备较大，不适合油田现场使用，且该装置没有及时对清理后的油管进行防护，将影响后期使用。

因此，提供一种结构简单，设计合理，操作方便，能够充分实现在油田现场对油管外壁进行清理的同时将油管外壁的污垢处理干净，并且能够对清理干净的油管外壁进行及时的预膜保护的下油管自动化防护装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中油管外壁清洗装置结构复杂，操作不便，清理效率较低等技术问题，本发明一方面提供了一种结构简单，设计合理，操作方便，能够充分实现在油田现场对油管外壁进行清理的同时将油管外壁的污垢处理干净，并且能够对清理干净的油管外壁进行及时的预膜保护的下油管自动化防护装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种下油管自动化防护装置，包括：

吊卡机构，所述吊卡机构用于吊放油管；

井口除垢机构，所述井口除垢机构包括自上而下依次布置且固定连接的清洗组件、环形防喷器、缓蚀剂喷雾器、油管头和套管头，所述套管头底部插入井口内，所述吊卡机构位于所述清洗组件上方，用于使吊放的所述油管自上而下依次穿过所述清洗组件、所述环形防喷器、所述缓蚀剂喷雾器、所述油管头和所述套管头插入所述井口内；

地面防护机构，所述地面防护机构包括位于所述井口周侧的清洗液储液罐、高压柱塞泵、高压注入管、油污收集罐、过滤器、清水泵、废液回收管、空压机、缓蚀剂储液罐和缓蚀剂注入管，所述高压柱塞泵进液端与所述清洗液储液罐连通，出液端利用所述高压注入管与所述清洗组件连通，所述清水泵进液端利用所述废液回收管与所述清洗组件连通，出液端与所述过滤器进液端连通，所述过滤器出液端分别利用连接管与所述油污收集罐和所述清洗液储液罐连通，所述空压机连通于所述缓蚀剂储液罐一端，所述缓蚀剂储液罐另一端利用缓蚀剂注入管与所述缓蚀剂喷雾器连通。

经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本发明公开提供了一种下油管自动化防护装置，通过利用清洗液储液罐、高压柱塞泵、高压注入管与清洗组件的连接结构能够实现对油管外壁附着物的清洗作业，通过利用清水泵和废液回收管能够对清洗油管后产生的废液进行回收，避免对周围环境造成污染，通过利用过滤器能够对回收的废液进行过滤处理，处理得到废油污和清水，并将处理后的废油污储存于油污收集罐内，过滤后的清水循环进入清洗液储液罐再次利用，配合利用环形防喷器、空压机、缓蚀剂储液罐和缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器能够在彻底清除油管外壁附着物之后，及时在油管外壁喷涂缓蚀剂延缓油管的腐蚀，实现对油管的腐蚀防护。本发明的一种下油管自动化防护装置，不仅结构简单，设计合理，操作方便，整体结构紧凑性强，而且能够充分实现在油田现场对油管外壁进行清理的同时将油管外壁的污垢处理干净，并且能够对清理干净的油管外壁进行及时的预膜保护，具有良好的市场应用前景。

进一步的，所述清洗组件包括机械除垢器和高压水清洗器，所述机械除垢器固定于所述高压水清洗器顶部，且二者内部贯通设置，所述高压水清洗器底部与所述环形防喷器固定连接且连通，所述高压注入管和所述废液回收管均与所述高压水清洗器连通。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置结构设计合理，在对油管进行机械除垢以后能够及时清除除垢以后产生的油污。

进一步的，所述机械除垢器包括切削结构和无轴电机，所述无轴电机底部与所述高压水清洗器固定连接，所述无轴电机内设有多个伸缩杆，多个所述伸缩杆沿所述无轴电机径向均匀布置在同一圆周面上，且所述无轴电机与多个所述伸缩杆一端传动连接；所述切削结构为多个，多个所述切削结构均匀布置在同一圆周面上，并与多个所述伸缩杆对应布置，且每个所述切削结构均包括伸缩主体、万向轮、支撑板、加强板、伸缩筒和压缩弹簧，所述伸缩主体包括上连接部和下连接部，所述上连接部和所述下连接部内侧壁上均转动连接有所述万向轮，且所述上连接部和所述下连接部的外侧壁与所述无轴电机的内圈侧壁贴合布置；所述支撑板为弧形板状结构，且所述支撑板固定于所述上连接部和所述下连接部之间，所述支撑板内侧壁上沿其径向还固定有除垢刷和切削刃，且所述除垢刷位于所述切削刃上方；所述加强板一端与所述支撑板外侧壁固定连接，另一端固定有所述伸缩筒，所述伸缩筒端口形成有螺纹结构，所述伸缩筒内嵌设有所述压缩弹簧，所述伸缩杆另一端插接于所述伸缩筒内，并抵接在所述压缩弹簧内，所述伸缩筒端部利用固定螺帽固定于所述无轴电机内壁上。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置结构设计合理，操作方便，利用万向轮的伸缩结构，实现了在对油管进行机械除垢的同时不影响正常的下油管作业。

进一步的，每个所述万向轮包括滚轮支架、宽体滚轮、滚轮转轴、滚珠轴承、卡簧、转动轴、压紧螺帽、前推力轴承和后推力轴承，所述滚轮支架一端设有所述滚轮转轴，所述卡簧位于所述滚轮转轴端部，用于将所述滚轮转轴定位固定在所述滚轮支架上，所述滚轮转轴上靠近其端部位置设有滚珠轴承，所述宽体滚轮利用所述滚珠轴承与所述滚轮转轴转动连接，所述转动轴设于所述滚轮支架另一端，且其一端与所述滚轮支架固定连接，另一端插接于所述压紧螺帽内，所述压紧螺帽与所述伸缩主体固定连接，所述前推力轴承和所述后推力轴承均设于所述压紧螺帽内，并转动连接在所述转动轴和所述压紧螺帽之间。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置结构设计合理，结构灵活度高，便于对油管进行全方位的机械除垢且除垢效率高。

进一步的，所述高压水清洗器包括高压水除垢本体、高压喷头、第一压紧片、第一软橡胶片和第一毛毡，所述高压水除垢本体固定于所述无轴电机底部，其底部固定有所述环形防喷器，且所述高压水除垢本体侧壁上形成有高压喷头外接口和废液出口，所述高压喷头的喷水端朝向所述高压水除垢本体中心伸出，所述高压注入管利用所述高压喷头外接口与所述高压喷头连通，所述废液出口与所述废液回收管连通，所述第一压紧片、所述第一软橡胶片和所述第一毛毡均为环形结构，且所述第一软橡胶片为两层，所述第一毛毡位于两层所述第一软橡胶片之间，并与两层所述第一软橡胶片贴合布置，所述第一软橡胶片和所述第一毛毡的环形外圈均利用所述第一压紧片固定于所述高压水除垢本体内壁上，且位于所述高压喷头和所述废液出口下方。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置结构设计合理，整体结构紧凑性强，能够有效实现对油管外壁附着物的深度清理，并将清洗产生的废液回收利用，避免清洗液浪费，实现了清洁作业。

进一步的，所述高压喷头为多个，多个所述高压喷头连通布置，且多个所述高压喷头均匀排布于同一圆周面上。

采用上述技术方案产生的有益效果是，进一步提高了对油管的清洗效率。

进一步的，所述缓蚀剂喷雾器包括缓蚀剂喷雾本体、喷雾喷头、第二压紧片、第二软橡胶片、第二毛毡和吸水棉，所述喷雾本体固定于所述环形防喷器底部，且其侧壁上形成有喷雾外接口，所述缓蚀剂注入管利用所述喷雾外接口与所述喷雾喷头连通，所述第二压紧片、所述第二软橡胶片、所述第二毛毡和所述吸水棉均为环形结构，且所述第二软橡胶片为两层，所述第二毛毡和所述吸水棉自上而下依次设置于两层所述第二软橡胶片之间，并与两层所述第二软橡胶片贴合布置，所述第二软橡胶片、所述第二毛毡和所述吸水棉的环形外圈均利用所述第二压紧片固定于所述缓蚀剂喷雾本体内壁上，且位于所述喷雾喷头上方。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置结构设计合理，能够在清理后的油管外壁上及时喷涂缓蚀剂延缓油管的腐蚀，实现对油管的腐蚀防护。

进一步的，所述喷雾喷头为多个，多个所述喷雾喷头连通布置，且多个所述喷雾喷头均匀排布于同一圆周面上。

采用上述技术方案产生的有益效果是，进一步提高了该防护装置的工作效率，使得该防护装置对油管的防护处理效率高，保证了正常的下油管作业。

进一步的，还包括液压控制组件和配电箱，所述液压控制组件与所述高压柱塞泵、所述清水泵、所述空压机、所述环形防喷器和所述无轴电机电性连接，用于控制所述高压柱塞泵、所述清水泵、所述空压机、所述环形防喷器和所述无轴电机，所述配电箱与所述液压控制组件、所述高压柱塞泵、所述清水泵、所述空压机、所述环形防喷器和所述无轴电机电性连接，用于为所述液压控制组件、所述高压柱塞泵、所述清水泵、所述空压机、所述环形防喷器和所述无轴电机供电。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该防护装置整体结构紧凑性强，功能完善，操作方便可控性好。

本发明另一方面还提供了第一方面所述的一种下油管自动化防护装置的操作方法，包括以下步骤：

S1、在地面对清洗组件进行组装，先将缓蚀剂喷雾器与油管头进行连接，再依次连接环形防喷器和清洗组件；

S2、将高压注入管和废液回收管分别与清洗组件进行连接，将缓蚀剂储液罐利用缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器连接，将提前配制好的清洗液和缓蚀剂分别加入清洗液储液罐和缓蚀剂储液罐中；

S3、启动高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、空压机和清洗组件，测试其是否正常工作；

S4、下油管作业，利用吊卡机构将油管吊至清洗组件上方，缓慢下放油管直到油管下端进入环形防喷器中，在下油管过程中随时调整环形防喷器的工作压力，并且随时观察油管管柱的悬重变化，通过试验获得最小工作压力；

S5、打开高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、清洗组件和空压机，开始清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾，与此同时缓慢下放油管；

S6、当吊装上一根油管的吊卡机构再次落于清洗组件上方时，关闭高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，并将下一根油管吊装至清洗组件上方，利用液压钳将下一根油管的底部与上一根油管的顶部连接好并对下一根油管进行下放，然后再次打开高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，继续清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾；依次循环完成整个油管下放过程中的油管外壁除垢及缓蚀剂喷雾作业。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明第二方面提供的一种下油管自动化防护装置的操作方法操作简单，安装方便，安装效率高，充分实现了对油管下放过程中的排污清理及预膜防护作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置中清洗组件的结构示意图；

图3附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置中机械除垢器的局部结构示意图；

图4附图为附图3中A处的局部放大图；

图5附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置中切削结构的结构示意图；

图6附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置中高压水清洗器的局部结构示意图；

图7附图为本发明提供的一种下油管自动化防护装置中缓蚀剂喷雾器的局部结构示意图。

其中：1-吊卡机构，2-油管，3-井口除垢机构，31-清洗组件，311-机械除垢器，100-切削结构，101-伸缩主体，1011-上连接部，1012-下连接部，102-万向轮，1021-滚轮支架，1022-宽体滚轮，1023-滚轮转轴，1024-滚珠轴承，1025-卡簧，1026-转动轴，1027-压紧螺帽，1028-前推力轴承，1029-后推力轴承，103-支撑板，104-加强板，105-伸缩筒，106-压缩弹簧，107-固定螺帽，108-除垢刷，109-切削刃，200-无轴电机，300-伸缩杆，312-高压水清洗器，3121-高压水除垢本体，3122-高压喷头，3123-第一压紧片，3124-第一软橡胶片，3125-第一毛毡，3126-高压喷头外接口，3127-废液出口，32-环形防喷器，33-缓蚀剂喷雾器，331-缓蚀剂喷雾本体，332-喷雾喷头，333-第二压紧片，334-第二软橡胶片，335-第二毛毡，336-吸水棉，337-喷雾外接口，34-油管头，35-套管头，4-地面防护机构，41-清洗液储液罐，42-高压柱塞泵，43-高压注入管，44-油污收集罐，45-过滤器，46-清水泵，47-废液回收管，48-空压机，49-缓蚀剂储液罐，410-缓蚀剂注入管，5-液压控制组件，6-配电箱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明一方面公开了一种下油管自动化防护装置，包括：

吊卡机构1，吊卡机构1用于吊放油管2；

井口除垢机构3，井口除垢机构3包括自上而下依次布置且固定连接的清洗组件31、环形防喷器32、缓蚀剂喷雾器33、油管头34和套管头35，套管头35底部插入井口内，吊卡机构1位于清洗组件31上方，用于使吊放的油管2自上而下依次穿过清洗组件31、环形防喷器32、缓蚀剂喷雾器33、油管头34和套管头35插入井口内；

地面防护机构4，地面防护机构4包括位于井口周侧的清洗液储液罐41、高压柱塞泵42、高压注入管43、油污收集罐44、过滤器45、清水泵46、废液回收管47、空压机48、缓蚀剂储液罐49和缓蚀剂注入管410，高压柱塞泵42进液端与清洗液储液罐41连通，出液端利用高压注入管43与清洗组件31连通，清水泵46进液端利用废液回收管47与清洗组件31连通，出液端与过滤器45进液端连通，过滤器45出液端分别利用连接管与油污收集罐44和清洗液储液罐41连通，空压机48连通于缓蚀剂储液罐49一端，缓蚀剂储液罐49另一端利用缓蚀剂注入管410与缓蚀剂喷雾器33连通。

根据本发明的一个可选实施例，清洗组件31包括机械除垢器311和高压水清洗器312，机械除垢器311固定于高压水清洗器312顶部，且二者内部贯通设置，高压水清洗器312底部与环形防喷器32固定连接且连通，高压注入管43和废液回收管47均与高压水清洗器312连通，从而使得该防护装置结构设计合理，在对油管进行机械除垢以后能够及时清除除垢以后产生的油污。

根据本发明的一个可选实施例，机械除垢器311包括切削结构100和无轴电机200，无轴电机200底部与高压水清洗器312固定连接，无轴电机200内设有多个伸缩杆300，多个伸缩杆300沿无轴电机200径向均匀布置在同一圆周面上，且无轴电机200与多个伸缩杆300一端传动连接；切削结构100为多个，多个切削结构100均匀布置在同一圆周面上，并与多个伸缩杆300对应布置，且每个切削结构100均包括伸缩主体101、万向轮102、支撑板103、加强板104、伸缩筒105和压缩弹簧106，伸缩主体101包括上连接部1011和下连接部1012，上连接部1011和下连接部1012内侧壁上均转动连接有万向轮102，且上连接部1011和下连接部1012的外侧壁与无轴电机200的内圈侧壁贴合布置；支撑板103为弧形板状结构，且支撑板103固定于上连接部1011和下连接部1012之间，支撑板103内侧壁上沿其径向还固定有除垢刷108和切削刃109，且除垢刷108位于切削刃109上方；加强板104一端与支撑板103外侧壁固定连接，另一端固定有伸缩筒105，伸缩筒105端口形成有螺纹结构，伸缩筒105内嵌设有压缩弹簧106，伸缩杆300另一端插接于伸缩筒105内，并抵接在压缩弹簧106内，伸缩筒105端部利用固定螺帽107固定于无轴电机200内壁上，从而使得该防护装置结构设计合理，操作方便，利用万向轮的伸缩结构，实现了在对油管进行机械除垢的同时不影响正常的下油管作业。

根据本发明的一个可选实施例，每个万向轮102包括滚轮支架1021、宽体滚轮1022、滚轮转轴1023、滚珠轴承1024、卡簧1025、转动轴1026、压紧螺帽1027、前推力轴承1028和后推力轴承1029，滚轮支架1021一端设有滚轮转轴1023，卡簧1025位于滚轮转轴1023端部，用于将滚轮转轴1023定位固定在滚轮支架1021上，滚轮转轴1023上靠近其端部位置设有滚珠轴承1024，宽体滚轮1022利用滚珠轴承1024与滚轮转轴1023转动连接，转动轴1026设于滚轮支架1021另一端，且其一端与滚轮支架1021固定连接，另一端插接于压紧螺帽1027内，压紧螺帽1027与伸缩主体101固定连接，前推力轴承1028和后推力轴承1029均设于压紧螺帽1027内，并转动连接在转动轴1026和压紧螺帽1027之间，从而使得该防护装置结构设计合理，结构灵活度高，便于对油管进行全方位的机械除垢且除垢效率高。

根据本发明的一个可选实施例，高压水清洗器312包括高压水除垢本体3121、高压喷头3122、第一压紧片3123、第一软橡胶片3124和第一毛毡3125，高压水除垢本体3121固定于无轴电机200底部，其底部固定有环形防喷器32，且高压水除垢本体3121侧壁上形成有高压喷头外接口3126和废液出口3127，高压喷头3122的喷水端朝向高压水除垢本体3121中心伸出，高压注入管43利用高压喷头外接口3126与高压喷头3122连通，废液出口3127与废液回收管47连通，第一压紧片3123、第一软橡胶片3124和第一毛毡3125均为环形结构，且第一软橡胶片3124为两层，第一毛毡3125位于两层第一软橡胶片3124之间，并与两层第一软橡胶片3124贴合布置，第一软橡胶片3124和第一毛毡3125的环形外圈均利用第一压紧片3123固定于高压水除垢本体3121内壁上，且位于高压喷头3122和废液出口3127下方，从而使得该防护装置结构设计合理，整体结构紧凑性强，能够有效实现对油管外壁附着物的深度清理，并将清洗产生的废液回收利用，避免清洗液浪费，实现了清洁作业。

根据本发明的一个可选实施例，高压喷头3122为多个，多个高压喷头3122连通布置，且多个高压喷头3122均匀排布于同一圆周面上，从而进一步提高了对油管的清洗效率。

根据本发明的一个可选实施例，缓蚀剂喷雾器33包括缓蚀剂喷雾本体331、喷雾喷头332、第二压紧片333、第二软橡胶片334、第二毛毡335和吸水棉336，喷雾本体固定于环形防喷器32底部，且其侧壁上形成有喷雾外接口337，缓蚀剂注入管410利用喷雾外接口337与喷雾喷头332连通，第二压紧片333、第二软橡胶片334、第二毛毡335和吸水棉336均为环形结构，且第二软橡胶片334为两层，第二毛毡335和吸水棉336自上而下依次设置于两层第二软橡胶片334之间，并与两层第二软橡胶片334贴合布置，第二软橡胶片334、第二毛毡335和吸水棉336的环形外圈均利用第二压紧片333固定于缓蚀剂喷雾本体331内壁上，且位于喷雾喷头332上方，从而使得该防护装置结构设计合理，能够在清理后的油管外壁上及时喷涂缓蚀剂延缓油管的腐蚀，实现对油管的腐蚀防护。

根据本发明的一个可选实施例，喷雾喷头332为多个，多个喷雾喷头332连通布置，且多个喷雾喷头332均匀排布于同一圆周面上，从而进一步提高了该防护装置的工作效率，使得该防护装置对油管的防护处理效率高，保证了正常的下油管作业。

根据本发明的一个可选实施例，还包括液压控制组件5和配电箱6，液压控制组件5与高压柱塞泵42、清水泵46、空压机48、环形防喷器32和无轴电机200电性连接，用于控制高压柱塞泵42、清水泵46、空压机48、环形防喷器32和无轴电机200，配电箱6与液压控制组件5、高压柱塞泵42、清水泵46、空压机48、环形防喷器32和无轴电机200电性连接，用于为液压控制组件5、高压柱塞泵42、清水泵46、空压机48、环形防喷器32和无轴电机200供电，从而使得该防护装置整体结构紧凑性强，功能完善，操作方便可控性好。

本发明的一种下油管自动化防护装置，通过利用清洗液储液罐、高压柱塞泵、高压注入管与清洗组件的连接结构能够实现对油管外壁附着物的清洗作业，通过利用清水泵和废液回收管能够对清洗油管后产生的废液进行回收，避免对周围环境造成污染，通过利用过滤器能够对回收的废液进行过滤处理，处理得到废油污和清水，并将处理后的废油污储存于油污收集罐内，过滤后的清水循环进入清洗液储液罐再次利用，配合利用环形防喷器、空压机、缓蚀剂储液罐和缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器能够在彻底清除油管外壁附着物之后，及时在油管外壁喷涂缓蚀剂延缓油管的腐蚀，实现对油管的腐蚀防护。本发明的一种下油管自动化防护装置，不仅结构简单，设计合理，操作方便，整体结构紧凑性强，而且能够充分实现在油田现场对油管外壁进行清理的同时将油管外壁的污垢处理干净，并且能够对清理干净的油管外壁进行及时的预膜保护，具有良好的市场应用前景。

本发明的另一方面还提供了一种下油管自动化防护装置的操作方法，包括以下步骤：

S1、在地面对清洗组件进行组装，先将缓蚀剂喷雾器与油管头进行连接，再依次连接环形防喷器和清洗组件；

S2、将高压注入管和废液回收管分别与清洗组件进行连接，将缓蚀剂储液罐利用缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器连接，将提前配制好的清洗液和缓蚀剂分别加入清洗液储液罐和缓蚀剂储液罐中；

S3、启动高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、空压机和清洗组件，测试其是否正常工作；

S4、下油管作业，利用吊卡机构将油管吊至清洗组件上方，缓慢下放油管直到油管下端进入环形防喷器中，在下油管过程中随时调整环形防喷器的工作压力，并且随时观察油管管柱的悬重变化，通过试验获得最小工作压力；

S5、打开高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、清洗组件和空压机，开始清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾，与此同时缓慢下放油管；

S6、当吊装上一根油管的吊卡机构再次落于清洗组件上方时，关闭高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，并将下一根油管吊装至清洗组件上方，利用液压钳将下一根油管的底部与上一根油管的顶部连接好并对下一根油管进行下放，然后再次打开高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，继续清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾；依次循环完成整个油管下放过程中的油管外壁除垢及缓蚀剂喷雾作业。

本发明第二方面提供的一种下油管自动化防护装置的操作方法操作简单，安装方便，安装效率高，充分实现了对油管下放过程中的排污清理及预膜防护作业。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种下油管自动化防护装置，其特征在于，包括：

吊卡机构(1)，所述吊卡机构(1)用于吊放油管(2)；

井口除垢机构(3)，所述井口除垢机构(3)包括自上而下依次布置且固定连接的清洗组件(31)、环形防喷器(32)、缓蚀剂喷雾器(33)、油管头(34)和套管头(35)，所述套管头(35)底部插入井口内，所述吊卡机构(1)位于所述清洗组件(31)上方，用于使吊放的所述油管(2)自上而下依次穿过所述清洗组件(31)、所述环形防喷器(32)、所述缓蚀剂喷雾器(33)、所述油管头(34)和所述套管头(35)插入所述井口内；

地面防护机构(4)，所述地面防护机构(4)包括位于所述井口周侧的清洗液储液罐(41)、高压柱塞泵(42)、高压注入管(43)、油污收集罐(44)、过滤器(45)、清水泵(46)、废液回收管(47)、空压机(48)、缓蚀剂储液罐(49)和缓蚀剂注入管(410)，所述高压柱塞泵(42)进液端与所述清洗液储液罐(41)连通，出液端利用所述高压注入管(43)与所述清洗组件(31)连通，所述清水泵(46)进液端利用所述废液回收管(47)与所述清洗组件(31)连通，出液端与所述过滤器(45)进液端连通，所述过滤器(45)出液端分别利用连接管与所述油污收集罐(44)和所述清洗液储液罐(41)连通，所述空压机(48)连通于所述缓蚀剂储液罐(49)一端，所述缓蚀剂储液罐(49)另一端利用缓蚀剂注入管(410)与所述缓蚀剂喷雾器(33)连通。

2.根据权利要求1所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述清洗组件(31)包括机械除垢器(311)和高压水清洗器(312)，所述机械除垢器(311)固定于所述高压水清洗器(312)顶部，且二者内部贯通设置，所述高压水清洗器(312)底部与所述环形防喷器(32)固定连接且连通，所述高压注入管(43)和所述废液回收管(47)均与所述高压水清洗器(312)连通。

3.根据权利要求2所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述机械除垢器(311)包括切削结构(100)和无轴电机(200)，所述无轴电机(200)底部与所述高压水清洗器(312)固定连接，所述无轴电机(200)内设有多个伸缩杆(300)，多个所述伸缩杆(300)沿所述无轴电机(200)径向均匀布置在同一圆周面上，且所述无轴电机(200)与多个所述伸缩杆(300)一端传动连接；所述切削结构(100)为多个，多个所述切削结构(100)均匀布置在同一圆周面上，并与多个所述伸缩杆(300)对应布置，且每个所述切削结构(100)均包括伸缩主体(101)、万向轮(102)、支撑板(103)、加强板(104)、伸缩筒(105)和压缩弹簧(106)，所述伸缩主体(101)包括上连接部(1011)和下连接部(1012)，所述上连接部(1011)和所述下连接部(1012)内侧壁上均转动连接有所述万向轮(102)，且所述上连接部(1011)和所述下连接部(1012)的外侧壁与所述无轴电机(200)的内圈侧壁贴合布置；所述支撑板(103)为弧形板状结构，且所述支撑板(103)固定于所述上连接部(1011)和所述下连接部(1012)之间，所述支撑板(103)内侧壁上沿其径向还固定有除垢刷(108)和切削刃(109)，且所述除垢刷(108)位于所述切削刃(109)上方；所述加强板(104)一端与所述支撑板(103)外侧壁固定连接，另一端固定有所述伸缩筒(105)，所述伸缩筒(105)端口形成有螺纹结构，所述伸缩筒(105)内嵌设有所述压缩弹簧(106)，所述伸缩杆(300)另一端插接于所述伸缩筒(105)内，并抵接在所述压缩弹簧(106)内，所述伸缩筒(105)端部利用固定螺帽(107)固定于所述无轴电机(200)内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，每个所述万向轮(102)包括滚轮支架(1021)、宽体滚轮(1022)、滚轮转轴(1023)、滚珠轴承(1024)、卡簧(1025)、转动轴(1026)、压紧螺帽(1027)、前推力轴承(1028)和后推力轴承(1029)，所述滚轮支架(1021)一端设有所述滚轮转轴(1023)，所述卡簧(1025)位于所述滚轮转轴(1023)端部，用于将所述滚轮转轴(1023)定位固定在所述滚轮支架(1021)上，所述滚轮转轴(1023)上靠近其端部位置设有滚珠轴承(1024)，所述宽体滚轮(1022)利用所述滚珠轴承(1024)与所述滚轮转轴(1023)转动连接，所述转动轴(1026)设于所述滚轮支架(1021)另一端，且其一端与所述滚轮支架(1021)固定连接，另一端插接于所述压紧螺帽(1027)内，所述压紧螺帽(1027)与所述伸缩主体(101)固定连接，所述前推力轴承(1028)和所述后推力轴承(1029)均设于所述压紧螺帽(1027)内，并转动连接在所述转动轴(1026)和所述压紧螺帽(1027)之间。

5.根据权利要求3所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述高压水清洗器(312)包括高压水除垢本体(3121)、高压喷头(3122)、第一压紧片(3123)、第一软橡胶片(3124)和第一毛毡(3125)，所述高压水除垢本体(3121)固定于所述无轴电机(200)底部，其底部固定有所述环形防喷器(32)，且所述高压水除垢本体(3121)侧壁上形成有高压喷头外接口(3126)和废液出口(3127)，所述高压喷头(3122)的喷水端朝向所述高压水除垢本体(3121)中心伸出，所述高压注入管(43)利用所述高压喷头外接口(3126)与所述高压喷头(3122)连通，所述废液出口(3127)与所述废液回收管(47)连通，所述第一压紧片(3123)、所述第一软橡胶片(3124)和所述第一毛毡(3125)均为环形结构，且所述第一软橡胶片(3124)为两层，所述第一毛毡(3125)位于两层所述第一软橡胶片(3124)之间，并与两层所述第一软橡胶片(3124)贴合布置，所述第一软橡胶片(3124)和所述第一毛毡(3125)的环形外圈均利用所述第一压紧片(3123)固定于所述高压水除垢本体(3121)内壁上，且位于所述高压喷头(3122)和所述废液出口(3127)下方。

6.根据权利要求5所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述高压喷头(3122)为多个，多个所述高压喷头(3122)连通布置，且多个所述高压喷头(3122)均匀排布于同一圆周面上。

7.根据权利要求5所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述缓蚀剂喷雾器(33)包括缓蚀剂喷雾本体(331)、喷雾喷头(332)、第二压紧片(333)、第二软橡胶片(334)、第二毛毡(335)和吸水棉(336)，所述喷雾本体固定于所述环形防喷器(32)底部，且其侧壁上形成有喷雾外接口(337)，所述缓蚀剂注入管(410)利用所述喷雾外接口(337)与所述喷雾喷头(332)连通，所述第二压紧片(333)、所述第二软橡胶片(334)、所述第二毛毡(335)和所述吸水棉(336)均为环形结构，且所述第二软橡胶片(334)为两层，所述第二毛毡(335)和所述吸水棉(336)自上而下依次设置于两层所述第二软橡胶片(334)之间，并与两层所述第二软橡胶片(334)贴合布置，所述第二软橡胶片(334)、所述第二毛毡(335)和所述吸水棉(336)的环形外圈均利用所述第二压紧片(333)固定于所述缓蚀剂喷雾本体(331)内壁上，且位于所述喷雾喷头(332)上方。

8.根据权利要求7所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，所述喷雾喷头(332)为多个，多个所述喷雾喷头(332)连通布置，且多个所述喷雾喷头(332)均匀排布于同一圆周面上。

9.根据权利要求3-8任一项所述的一种下油管自动化防护装置，其特征在于，还包括液压控制组件(5)和配电箱(6)，所述液压控制组件(5)与所述高压柱塞泵(42)、所述清水泵(46)、所述空压机(48)、所述环形防喷器(32)和所述无轴电机(200)电性连接，用于控制所述高压柱塞泵(42)、所述清水泵(46)、所述空压机(48)、所述环形防喷器(32)和所述无轴电机(200)，所述配电箱(6)与所述液压控制组件(5)、所述高压柱塞泵(42)、所述清水泵(46)、所述空压机(48)、所述环形防喷器(32)和所述无轴电机(200)电性连接，用于为所述液压控制组件(5)、所述高压柱塞泵(42)、所述清水泵(46)、所述空压机(48)、所述环形防喷器(32)和所述无轴电机(200)供电。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的一种下油管自动化防护装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在地面对清洗组件进行组装，先将缓蚀剂喷雾器与油管头进行连接，再依次连接环形防喷器和清洗组件；

S2、将高压注入管和废液回收管分别与清洗组件进行连接，将缓蚀剂储液罐利用缓蚀剂注入管与缓蚀剂喷雾器连接，将提前配制好的清洗液和缓蚀剂分别加入清洗液储液罐和缓蚀剂储液罐中；

S3、启动高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、空压机和清洗组件，测试其是否正常工作；

S4、下油管作业，利用吊卡机构将油管吊至清洗组件上方，缓慢下放油管直到油管下端进入环形防喷器中，在下油管过程中随时调整环形防喷器的工作压力，并且随时观察油管管柱的悬重变化，通过试验获得最小工作压力；

S5、打开高压柱塞泵、清水泵、环形防喷器、清洗组件和空压机，开始清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾，与此同时缓慢下放油管；

S6、当吊装上一根油管的吊卡机构再次落于清洗组件上方时，关闭高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，并将下一根油管吊装至清洗组件上方，利用液压钳将下一根油管的底部与上一根油管的顶部连接好并对下一根油管进行下放，然后再次打开高压柱塞泵、清水泵、清洗组件、环形防喷器和空压机，继续清理油管外壁附着物并进行缓蚀剂喷雾；依次循环完成整个油管下放过程中的油管外壁除垢及缓蚀剂喷雾作业。

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