CN113738309B - 一种可常压投放泡排剂的泡排装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可常压投放泡排剂的泡排装置，包括本体、第一阀盖、第二阀盖、第一储球筒、电动执行器、法兰座、阀杆、阀杆螺母、阀板、第一阀座、第二阀座、平衡尾杆；本体上设置有水平腔体和第二投料孔，阀板上设置有第一投料孔，阀板为光滑平面，第一阀座、第二阀座上也具有不锈钢层，从而保证阀板与第一阀座、第二阀座之间的密封连接。电动执行器带动阀杆、阀杆螺母、阀板、平衡尾杆做往复运动，从而将第一储球筒内的泡排剂运送至井口中。本发明的泡排装置可实现常压投放泡排剂，避免了由于井口中的气体湿度较大导致泡排剂表面受潮，此外装填泡排剂时无需停机泄压，大大提高了工作效率以及使用的便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及天然气井开发技术领域，尤其涉及一种可常压投放泡排剂的泡排装置。
背景技术
天然气绝大部分气藏为有水气藏，水在气藏中的存在形式有：边水、底水、同层游离水、凝析水等，生产过程中利用固体泡排剂，遇水起泡，将液体带出井筒。
泡排剂需要通过泡排装置投放，现有的泡排装置均为带压投放，当需要装泡排剂时需要将泡排装置内的压力卸掉再装，此外由于泡排装置内的腔体与井口连通，而井口中的气体湿度较大，会使泡排剂表面受潮从而影响泡排剂的效用。
发明内容
本发明提供了一种可常压投放泡排剂的泡排装置，以解决上述现有技术中的问题。
本发明采用的技术方案是：一种可常压投放泡排剂的泡排装置，包括本体、第一阀盖、第二阀盖、第一储球筒、电动执行器、法兰座、阀杆、阀杆螺母、阀板、第一阀座、第二阀座；
所述本体为筒状，其轴线处设置有水平腔体，本体顶部的侧壁上设置有第一安装孔，所述第一储球筒和第一阀座同轴心安装在所述第一安装孔处；所述本体底部的侧壁上开设有用于安装所述第二阀座的第三安装孔，所述法兰座安装在所述第三安装孔处，所述第三安装孔与所述法兰座上的通孔共同形成第二落料孔；所述第一阀盖和第二阀盖密封安装于所述本体的水平腔体的两端，所述第二阀盖上设置有第二通孔，所述第二通孔与水平腔体相连通，所述电动执行器密封安装在所述第二通孔的一端；所述电动执行器的输出轴、阀杆、阀杆螺母、阀板依次连接，并在所述电动执行器的驱动下整体做往复运动；所述阀板上设置有第一落料孔，所述阀板位于所述水平腔体中，并且所述阀板位于所述第一阀座和第二阀座之间滑动，阀板滑动时阀板与所述第一阀座、第二阀座的接触面处于密封状态；所述第一阀盖和/或第二阀盖上设置有与所述水平腔体相连通的放空口，所述第二落料孔边缘与所述第一阀座边缘的最小距离大于所述第一落料孔的孔径，当所述阀板滑动至第二落料孔与第一阀座之间时为第一泄压位。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，还包括第二储球筒和第三阀座，所述本体顶部的侧壁上还设置有第二安装孔，所述第二储球筒和第三阀座同轴心安装在所述第二安装孔处；阀板滑动时阀板与所述第三阀座的接触面处于密封状态，所述第一安装孔和第二安装孔位于所述第二落料孔的两侧，所述第二落料孔边缘与所述第三阀座边缘的最小距离大于所述第一落料孔的孔径，当阀板滑动至第二落料孔与第三阀座之间时为第二泄压位。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，还包括平衡尾杆，所述平衡尾杆一端连接在所述阀板的一端，所述平衡尾杆另一端穿设于所述第一阀盖上的第一通孔。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述阀板两端分别设置有第一T型槽和第二T型槽，所述平衡尾杆一端设置有与所述第二T型槽连接的第二卡头，所述阀杆螺母一端设置有与所述第一T型槽连接的第一卡头，所述阀杆螺母另一端设置有与阀杆上的外螺纹相配合的内螺纹。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述第一通孔的端部还设置有第一密封件，所述第一密封件用于密封第一通孔与平衡尾杆之间的间隙；所述第二通孔的端部还设置有第二密封件，所述第二密封件用于密封第二通孔与电动执行器的输出轴之间的间隙。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，还包括观察堵，所述本体顶部的侧壁上还设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔位于所述第一安装孔和第二安装孔中间，且所述螺纹通孔正下方为所述第二落料口，所述观察堵安装在所述螺纹通孔内。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述第二阀盖上设置有测压口，所述测压口与所述水平腔体相连通，所述测压口处安装有考克阀，所述考克阀上安装有压力表。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述第一阀盖上设置有置换口，所述置换口与所述水平腔体相连通，所述置换口用于与外部气源连接。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述水平腔体为圆柱形，所述泡排装置还包括置空隔板，所述置空隔板具有一水平面、具有一弧面，所述弧面与圆柱形的水平腔体相贴合，所述水平面与所述阀板相接触。
作为可常压投放泡排剂的泡排装置的一种优选方式，所述第一阀座、第二阀座、第三阀座结构尺寸均相同，所述第一阀座的外表面上设置有密封槽，且所述第一阀座端面处设置有光滑的不锈钢层，所述不锈钢层能实现阀板与所述第一阀座、第二阀座、第三阀座的接触面之间的密封。
本发明的有益效果是：本发明的泡排装置可实现常压投放泡排剂，避免了由于井口中的气体湿度较大导致泡排剂表面受潮，此外装填泡排剂时无需停机泄压，大大提高了工作效率以及使用的便捷性。
附图说明
图1为本发明公开的可常压投放泡排剂的泡排装置的正视图。
图2为本发明公开的可常压投放泡排剂的泡排装置的结构示意图。
图3为本发明公开的可常压投放泡排剂的泡排装置的剖视图。
图4为本发明公开的本体的结构示意图。
图5为本发明公开的置空隔板的结构示意图。
图6为本发明公开的第二阀盖的结构示意图。
图7为本发明公开的第一阀盖的结构示意图。
图8为本发明公开的阀板的结构示意图。
图9为本发明公开的第一阀座的结构示意图。
图10为本发明公开的第一阀座的剖视图。
图11为本发明公开的阀杆螺母的结构示意图。
图12为本发明公开的阀杆螺母的剖视图。
图13为本发明公开的阀板位于第二泄压位时泡排装置的结构示意图。
图14为本发明公开的阀板位于第二储球筒下方时泡排装置的结构示意图。
附图标记：1、第一阀盖；101、置换口；102、第一通孔；2、平衡尾杆；3、本体；301、第一安装孔；302、第二安装孔；303、螺纹通孔；304、第三安装孔；305、第二落料孔；306、水平腔体；4、阀板；401、第一落料孔；402、第一T型槽；403、第二T型槽；5、第二储球筒；6、观察堵；7、第一阀座；701、密封槽；702、不锈钢层；8、阀杆螺母；801、第一卡头；802、内螺纹；9、置空隔板；10、压力表；11、考克阀；12、第二阀盖；1201、测压口；1202、放空口；1203、第二通孔；13、阀杆；14、电动执行器；15、第二阀座；16、第三阀座；17、第一储球筒；18、法兰座；19、第一密封件；20、第二密封件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
参见图1-3，一种可常压投放泡排剂的泡排装置，包括本体3、第一阀盖1、第二阀盖12、第一储球筒17、第二储球筒5、电动执行器14、法兰座18、阀杆13、阀杆螺母8、阀板4、第一阀座7、第二阀座15、第三阀座16。
具体的，参见图4，本体3为筒状，其轴线处设置有水平腔体306，本体3顶部的侧壁上设置有第一安装孔301和第二安装孔302，本体3底部的侧壁上开设有用于安装第二阀座15的第三安装孔304。法兰座18安装在第三安装孔304处，第三安装孔304与法兰座18上的通孔共同形成第二落料孔305，第一安装孔301和第二安装孔302位于第二落料孔305的两侧。参见图3，第一储球筒17和第一阀座7同轴心安装在第一安装孔301处；第二储球筒5和第三阀座16同轴心安装在第二安装孔302处。优选地，本体3顶部的侧壁上还设置有螺纹通孔303，螺纹通孔303位于第一安装孔301和第二安装孔302中间，且螺纹通孔303正对第二落料孔305，观察堵6安装在螺纹通孔303内，拆卸观察堵6可观看第二落料孔305是否发生堵塞。排泡剂为球状，被装在第一储球筒17和第二储球筒5中。
进一步的，水平腔体306可以为多种形状，如矩形、圆柱形、椭圆形等，本实施例中水平腔体306为圆柱形，此时阀板4下方就需要一个置空隔板9，参见图5，置空隔板9具有一水平面、具有一弧面，弧面与圆柱形的水平腔体306相贴合，水平面与阀板4相接触，从而阀板4在水平腔体306内滑动时起到支撑阀板4的作用。
参见图3，第一阀盖1和第二阀盖12密封安装于本体的水平腔体306的两端。具体的，参见图6，第二阀盖12上设置有第二通孔1203，第二通孔1203与水平腔体306相连通，电动执行器14密封安装在第二通孔1203的一端，且电动执行器14的输出轴位于第二通孔1203中。进一步的，第二阀盖12上还设置有放空口1202和测压口1201，放空口1202和测压口1201均与水平腔体306相连通，放空口1202用于放空水平腔体306内的压力。测压口1201处安装有考克阀11，考克阀11上安装有压力表10，用于检测水平腔体306内的压力。考克阀11上自带人工泄放口，打开该泄放口可实现泄压。进一步的，参见图7，第一阀盖1上设置有置换口101，置换口101与水平腔体306相连通，置换口101与外部气体连接，通常情况下外部气体为氮气，在生产中，水平腔体306内会含有硫化氢等有害气体，在检修时，通过置换口101将水平腔体306内的有害气体置换为无害的氮气，被置换的气体从放空口1202至放空管线进行集中处理。
参见图3，电动执行器14的输出轴、阀杆13、阀杆螺母8、阀板4依次连接，并在电动执行器14的驱动下整体做往复运动。
具体的，参见图8，阀板4上设置有第一落料孔401，阀板4位于水平腔体306中，并且阀板4位于第一阀座7、第二阀座15以及第三阀座16之间滑动。阀板4滑动时阀板4与第一阀座7、第二阀座15以及第三阀座16的接触面处于密封状态。第二落料孔305边缘与第一阀座7边缘的最小距离大于第一落料孔401的孔径，当阀板4滑动至第二落料孔305与第一阀座7之间时为第一泄压位。第二落料孔305边缘与第三阀座16边缘的最小距离大于第一落料孔401的孔径，当阀板4滑动至第二落料孔305与第三阀座16之间时为第二泄压位。
具体的，参见图9-10，第一阀座7、第二阀座15、第三阀座16的结构尺寸均相同，第一阀座7为筒状，其外表面上设置有密封槽701，且第一阀座7端面处设置有光滑的不锈钢层702，不锈钢层702能实现阀板4与第一阀座7、第二阀座15、第三阀座16的接触面之间的密封。
进一步的，参见图3，本发明的泡排装置还包括平衡尾杆2，平衡尾杆2一端连接在阀板4的一端，平衡尾杆2另一端穿设于第一阀盖1上的第一通孔102。将法兰座18安装到井口后，井口的气压进入水平腔体306中，因此水平腔体306中的气压很大，如果不安装平衡尾杆2，气压会压迫阀板4的左侧，给阀板4一个向右的推力，此时电动执行器14就需要克服推力才能工作，会对阀板4的控制精度造成影响，因此在阀板4左端安装平衡尾杆2会就使得阀板4在水平方向上的压力形成对冲从而抵消。
进一步的，参见图8，阀板4两端分别设置有第一T型槽402和第二T型槽403，平衡尾杆2一端设置有与第二T型槽403连接的第二卡头。参见图11-12，阀杆螺母8一端设置有与第一T型槽402连接的第一卡头801，阀杆螺母8另一端设置有与阀杆13上的外螺纹相配合的内螺纹802。阀板4与平衡尾杆2以及阀杆螺母8均通过卡接方式连接，从而拆卸时十分方便。
参见图3，第一通孔102与平衡尾杆2之间的间隙通过第一密封件19密封，第一密封件19被设置于第一通孔102的端部，第一密封件包括一个端盖和密封圈，旋转端盖挤压密封圈可使密封圈变形进而填充上述间隙。同样的，第二通孔1203与电动执行器14的输出轴之间的间隙通过第二密封件密封，第二密封件密封被设置于第二通孔1203的端部。
本实施例中排泡装置包含两个储球筒，一次往复运动投放两次泡排剂。在另一些实施例中，排泡装置只有一个储球筒，一次往复运动投放一次次泡排剂，同样可以完成常压下投放泡排剂工作，只是效率没有两个储球筒高。
本发明的原理如下：使用本发明的排泡装置时，需将法兰座18安装在井口处。参见图3，阀板4上的第一落料孔401第二落料孔305重合，此时井口的高压气体进入第二落料孔305以及水平腔体306中，电动执行器14驱动输出轴以及阀杆13旋转，阀杆13的旋转运动在阀杆螺母8的作用下变为直线运动(阀板4被夹在第一阀座7、第二阀座15、第三阀座16之间，因此阀板4和阀杆螺母8不会跟着阀杆4一起转动)。参见图13，当阀板4滑动至第二泄压位(即第一落料孔401位于第三阀座16和第二落料孔305之间)时，此时阀板4将第二阀座15密封，从而切断从第二落料孔305进入水平腔体306的高压气体，此时打开放空口1202的开关，将水平腔体306内的高压气体释放。参见图14，当阀板4滑动至第三阀座16下方时，第二储球筒5内的球状泡排剂下落至第一落料孔401内，由于水平腔体306内的压力已为常压，第二储球筒5内也为常压，因此泡排剂是在常压下下落的。随后阀板4在电动执行器14的驱动下向右滑动，直至滑动到如图3的状态，即第一落料孔401与第二落料孔305重合，泡排剂被投放进高压的井口中。然后阀板4继续向右滑动，至第一泄压位时放空，第一落料孔401运动至第一储球筒17下方时泡排剂下落至第一落料孔，然后阀板4在电动执行器14的驱动下向左滑动，直至滑动到第一落料孔401与第二落料孔305重合，此时阀板4完成了一个来回的往复运动。由于第二储球筒5和第一储球筒17始终没有与高压气体接触，因此泡排剂始终是以常压投放的，而且储球筒内的泡排剂不会受到潮湿的高压气体影响。而且当泡排剂用完后可以直接添加。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，包括本体、第一阀盖、第二阀盖、第一储球筒、电动执行器、法兰座、阀杆、阀杆螺母、阀板、第一阀座、第二阀座；
所述本体为筒状，其轴线处设置有水平腔体，本体顶部的侧壁上设置有第一安装孔，所述第一储球筒和第一阀座同轴心安装在所述第一安装孔处；所述本体底部的侧壁上开设有用于安装所述第二阀座的第三安装孔，所述法兰座安装在所述第三安装孔处，所述第三安装孔与所述法兰座上的通孔共同形成第二落料孔；所述第一阀盖和第二阀盖密封安装于所述本体的水平腔体的两端，所述第二阀盖上设置有第二通孔，所述第二通孔与水平腔体相连通，所述电动执行器密封安装在所述第二通孔的一端；所述电动执行器的输出轴、阀杆、阀杆螺母、阀板依次连接，并在所述电动执行器的驱动下整体做往复运动；所述阀板上设置有第一落料孔，所述阀板位于所述水平腔体中，并且所述阀板位于所述第一阀座和第二阀座之间滑动，阀板滑动时阀板与所述第一阀座、第二阀座的接触面处于密封状态；所述第一阀盖和/或第二阀盖上设置有与所述水平腔体相连通的放空口，所述第二落料孔边缘与所述第一阀座边缘的最小距离大于所述第一落料孔的孔径，当所述阀板滑动至第二落料孔与第一阀座之间时为第一泄压位。
2.根据权利要求1所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，还包括第二储球筒和第三阀座，所述本体顶部的侧壁上还设置有第二安装孔，所述第二储球筒和第三阀座同轴心安装在所述第二安装孔处；阀板滑动时阀板与所述第三阀座的接触面处于密封状态，所述第一安装孔和第二安装孔位于所述第二落料孔的两侧，所述第二落料孔边缘与所述第三阀座边缘的最小距离大于所述第一落料孔的孔径，当阀板滑动至第二落料孔与第三阀座之间时为第二泄压位。
3.根据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，还包括平衡尾杆，所述平衡尾杆一端连接在所述阀板的一端，所述平衡尾杆另一端穿设于所述第一阀盖上的第一通孔。
4.根据权利要求3所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述阀板两端分别设置有第一T型槽和第二T型槽，所述平衡尾杆一端设置有与所述第二T型槽连接的第二卡头，所述阀杆螺母一端设置有与所述第一T型槽连接的第一卡头，所述阀杆螺母另一端设置有与阀杆上的外螺纹相配合的内螺纹。
5.根据权利要求3所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述第一通孔的端部还设置有第一密封件，所述第一密封件用于密封第一通孔与平衡尾杆之间的间隙；所述第二通孔的端部还设置有第二密封件，所述第二密封件用于密封第二通孔与电动执行器的输出轴之间的间隙。
6.根据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，还包括观察堵，所述本体顶部的侧壁上还设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔位于所述第一安装孔和第二安装孔中间，且所述螺纹通孔正下方为所述第二落料孔，所述观察堵安装在所述螺纹通孔内。
7.根据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述第二阀盖上设置有测压口，所述测压口与所述水平腔体相连通，所述测压口处安装有考克阀，所述考克阀上安装有压力表。
8.根据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述第一阀盖上设置有置换口，所述置换口与所述水平腔体相连通，所述置换口用于与外部气源连接。
9.根据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述水平腔体为圆柱形，所述泡排装置还包括置空隔板，所述置空隔板具有一水平面、具有一弧面，所述弧面与圆柱形的水平腔体相贴合，所述水平面与所述阀板相接触。
10.据权利要求2所述的可常压投放泡排剂的泡排装置，其特征在于，所述第一阀座、第二阀座、第三阀座结构尺寸均相同，所述第一阀座、第二阀座、第三阀座的外表面上设置有密封槽，且所述第一阀座、第二阀座、第三阀座的端面处设置有光滑的不锈钢层，所述不锈钢层能实现阀板与所述第一阀座、第二阀座、第三阀座的接触面之间的密封。
Priority Applications (1)
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