CN114833150A - 一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气管道内壁清理领域，公开了一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法，包括外套管、内套管和锥形套管，所述内套管位于所述外套管内侧且与所述外套管通过锥形套管固定连接，所述锥形套管远离所述外套管呈圆周分布嵌入设置有四个盲孔，所述盲孔内侧底部均安装有声呐检测器。本发明通过安装有两个主动机构，进一步的提升装置位于油气管道内的位移灵活性，进而提升检测与清理精度；通过热熔刮刀清理和清洗剂刮刀清理两个清理机构，提升对于多样化油气管道污垢的清理，进一步的提升防堵塞性能；通过声呐检测器和行走机构，即实现对于油气管道污垢的检测以及装置贴合油气管道内壁的步进位移，综上提升对于油气管道的清理和防堵塞工作。

Description

一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法

技术领域

本发明涉及油气管道内壁清理领域，特别是涉及一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法。

背景技术

油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，它用以传输原油。

管道是现今工程使用的主要工具，由于管道一般铺设于路下且路线一般很长，人工检测管道内部情况是十分困难的，油气在管道内流通，随着管道路线的延长，会发生堵塞或漏气漏油现象，如不及时发现问题并进行处理，会造成极大的污染和经济损失。

现有的管道防堵塞方法大多为压力测试管道是否有堵塞，此方法检测精度较低，且检测出堵塞不便于清理，因此需要一种能够在油气管道内位移的、独立的、可控的防堵塞清理装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种油气管道防堵塞装置及其防堵塞方法，包括外套管、内套管和锥形套管，所述内套管位于所述外套管内侧且与所述外套管通过锥形套管固定连接，所述锥形套管外侧壁呈圆周分布嵌入设置有四个盲孔，所述盲孔内侧底部均安装有声呐检测器；

所述外套管一侧设置有行走机构；

所述内套管远离所述锥形套管的一端设置有第一主动转向机构，所述第一主动转向机构包括第一转向电机，所述内套管与所述第一主动转向机构通过所述第一转向电机固定连接；

所述外套管与所述行走机构连接处设置有第二主动转向机构；

所述外套管靠近所述行走机构的一侧嵌入设置有清理机构，所述清理机构与所述外套管和所述内套管焊接。

优选的：所述行走机构包括连接板，所述第二主动转向机构包括第三固定架，所述连接板与所述外套管通过所述第三固定架固定连接，所述第三固定架为框架且其内侧设置有粘度计，所述粘度计输出端安装有粘度检测探头，所述连接板为矩形板且其两侧均对称设置有第一凹槽，位于所述连接板两侧且位于所述第一凹槽内设置有若干引导轮，所述引导轮远离所述连接板的端面中心处均连接有转轴，连接所述引导轮的所述转轴游离端安装有第一行走电机，所述第一行走电机靠近另一相对应的引导轮一侧设置有连接柱，所述连接柱的端部固定安装有气泵，所述气泵输出端固定连接有吸盘。

如此设置，通过所述吸盘完成对于装置和油气管道内壁的固定，且通过所述引导轮、所述行走电机完成装置相对于油气管道内壁的位移，且通过两组所述吸盘的释放吸紧完成装置的步进位移，即无需外力即可完成固定，提升装置的应用范围。

优选的：所述第一主动转向机构包括所述第一转向电机，所述第一转向电机位于所述内套管远离所述锥形套管的端部外壁，所述第一转向电机的数量为四个且绕所述内套管呈圆周均匀分布，所述第一转向电机输出端均固定连接有第一连杆，所述第一连杆的端部连接有一环形安装架，所述环形安装架位于所述内套管的端部一侧，所述环形安装架与所述第一连杆的端部通过固定板转动连接，所述第一连杆与所述固定板连接处设置有套环，所述环形安装架中心处通过第一固定架固定安装有第二行走电机，所述第二行走电机输出端连接有第一桨叶。

如此设置，通过四个所述第一转向电机、所述第一连杆、所述固定板和所述环形安装架的配合，完成所述环形安装架相对于所述内套管的矢量偏转，即进一步的实现对于装置位于油气管道内侧的位移控制，且提供位移动力，提升装置的使用精度。

优选的：所述第二主动转向机构包括所述第三固定架，所述第三固定架的数量为四个且呈圆周均匀分布，其中两个所述第三固定架连接有一第二固定架，所述第二固定架中心处固定安装有第二转向电机，所述第二转向电机两个输出端均连接有第二桨叶。

如此设置，安装第二主动转向机构，通过所述第二桨叶与所述第二转向电机的配合，完成对于装置相对于油气管道的径向位移与转向，避免矢量转向机构失灵，完成对于装置的位移控制，提升装置的运行可靠性。

优选的：所述清理机构包括安装箱，所述安装箱靠近所述环形安装架的一侧安装有油泵，所述油泵输出端贯穿所述安装箱外壁，所述安装箱对应所述连接板一侧设置有矩形孔，所述矩形孔内侧底部设置有清洗剂箱，位于所述清洗剂箱输出端且位于所述矩形孔底部设置有抽液泵，所述抽液泵输出端连接有第一喷嘴；

所述矩形孔内侧滑动设置有密封箱，所述密封箱为矩形拉伸体且其内部中空，所述密封箱与所述矩形孔连接处设置有水封组件，所述密封箱与所述矩形孔底部通过液压缸和伸缩柱滑动连接，所述密封箱靠近所述连接板的内缘滑动设置有刮板，所述密封箱内侧壁对称设置有两个第三行走电机，所述第三行走电机输出端均连接有第二连杆，所述第二连杆的端部均固定连接于所述刮板两侧，所述刮板靠近所述内套管的一侧安装有固定柱，所述固定柱为“L”型柱且其游离端固定安装有热风机，所述热风机输出端连接有第二喷嘴，所述刮板一端与所述密封箱通过折叠板滑动连接。

如此设置，安装有热熔刮刀清理与清洗剂刮刀清理，多道清理机构完成对于油气管道内壁污垢的清理，提升装置的清理强度与使用范围，可以应对多种油气管道内壁污垢。

优选的：所述第一连杆与所述第一转向电机输出端固定连接，所述环形安装架外缘倒圆。

如此设置，提升所述环形安装架相对于所述内套管的矢量偏转稳定性，降低所述环形安装架位于流体内的摩擦力，提升装置的位移速度。

一种油气管道防堵塞方法，包括。

优选的：清理机构包括热熔刮刀清理与清洗剂清理，且具备清理残渣收集功能。

如此设置，多道清理机构，提升装置的适用范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、安装有两个主动机构，进一步的提升装置位于油气管道内的位移灵活性，进而提升检测与清理精度；

2、通过热熔刮刀清理和清洗剂刮刀清理两个清理机构，提升对于多样化油气管道污垢的清理，进一步的提升防堵塞性能；

3、通过声呐检测器和行走机构，即实现对于油气管道污垢的检测以及装置贴合油气管道内壁的步进位移，综上提升对于油气管道的清理和防堵塞工作。

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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述油气管道防堵塞装置的第一轴测图；

图2是本发明所述油气管道防堵塞装置的主视图；

图3是本发明所述油气管道防堵塞装置的主视剖视图；

图4是本发明所述油气管道防堵塞装置的第二轴测图；

图5是本发明所述油气管道防堵塞装置“A”的局部放大图；

图6是本发明所述油气管道防堵塞装置“B”的局部放大图；

图7是本发明所述油气管道防堵塞装置“C”的局部放大图；

图8是本发明所述油气管道防堵塞装置“D”的局部放大图；

图9是本发明所述油气管道防堵塞装置“E”的局部放大图；

图10是本发明所述油气管道防堵塞装置“F”的局部放大图；

附图标记说明如下：

1、外套管；101、锥形套管；102、盲孔；103、声呐检测器；104、内套管；2、连接板；201、第一凹槽；202、第一行走电机；203、引导轮；204、气泵；205、吸盘；206、粘度计；207、粘度检测探头；3、第一转向电机；301、第一连杆；302、套环；303、固定板；304、环形安装架；305、第一固定架；306、第一桨叶；307、第二行走电机；4、第二固定架；401、第二转向电机；402、第二桨叶；403、第三固定架；5、安装箱；6、液压缸；601、伸缩柱；7、清洗剂箱；701、抽液泵；702、第一喷嘴；8、密封箱；801、水封组件；802、第三行走电机；803、刮板；804、第二连杆；805、折叠板；806、固定柱；807、热风机；808、第二喷嘴；9、油泵。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-10所示，一种油气管道防堵塞装置，包括外套管1、内套管104和锥形套管101，内套管104位于外套管1内侧且与外套管1通过锥形套管101固定连接，锥形套管101外侧壁呈圆周分布嵌入设置有四个盲孔，盲孔内侧底部均安装有声呐检测器103，声呐检测器103源于现有技术，不对其内部结构做具体描述；

外套管1一侧设置有行走机构；

内套管104远离锥形套管101的一端设置有第一主动转向机构，第一主动转向机构包括第一转向电机3，内套管104与第一主动转向机构通过,第一转向电机3固定连接；

外套管1与行走机构连接处设置有第二主动转向机构；

外套管1靠近行走机构的一侧嵌入设置有清理机构，清理机构与外套管1和内套管104焊接。

行走机构包括连接板2，第二主动转向机构包括第三固定架403，连接板2与外套管1通过第三固定架403固定连接，第三固定架403为框架且其内侧设置有粘度计206，粘度计206输出端安装有粘度检测探头207，连接板2为矩形板且其两侧均对称设置有第一凹槽201，位于连接板2两侧且位于第一凹槽201内设置有若干引导轮203，引导轮203远离连接板2的端面中心处均连接有转轴，连接引导轮203的转轴游离端安装有第一行走电机202，第一行走电机202靠近另一相对应的引导轮203一侧设置有连接柱，连接柱的端部固定安装有气泵204，气泵204输出端固定连接有吸盘205。

第一主动转向机构包括第一转向电机3，第一转向电机3位于内套管104远离锥形套管101的端部外壁，第一转向电机3的数量为四个且绕内套管104呈圆周均匀分布，第一转向电机3输出端均固定连接有第一连杆301，第一连杆301的端部连接有一环形安装架304，环形安装架304位于内套管104的端部一侧，环形安装架304与第一连杆301的端部通过固定板303转动连接，第一连杆301与固定板303连接处设置有套环302，环形安装架304中心处通过第一固定架305固定安装有第二行走电机307，第二行走电机307输出端连接有第一桨叶306。

第二主动转向机构包括第三固定架403，第三固定架403的数量为四个且呈圆周均匀分布，其中两个第三固定架403连接有一第二固定架4，第二固定架4中心处固定安装有第二转向电机401，第二转向电机401两个输出端均连接有第二桨叶402。

清理机构包括安装箱5，安装箱5靠近环形安装架304的一侧安装有油泵9，油泵9输出端贯穿安装箱5外壁，安装箱5对应连接板2一侧设置有矩形孔，矩形孔内侧底部设置有清洗剂箱7，位于清洗剂箱7输出端且位于矩形孔底部设置有抽液泵701，抽液泵701输出端连接有第一喷嘴702；

矩形孔内侧滑动设置有密封箱8，密封箱8为矩形拉伸体且其内部中空，密封箱8与矩形孔连接处设置有水封组件801，密封箱8通过液压缸6和伸缩柱601滑动连接于矩形孔底部，密封箱8靠近连接板2的内缘滑动设置有刮板803，密封箱8内侧壁对称设置有两个第三行走电机802，第三行走电机802输出端均连接有第二连杆804，第二连杆804的端部均固定连接于刮板803两侧，刮板803靠近内套管104的一侧安装有固定柱806，固定柱806为“L”型柱且其游离端固定安装有热风机807，热风机807输出端连接有第二喷嘴808，刮板803一端与密封箱8通过折叠板805滑动连接。

一种油气管道防堵塞方法，防堵塞方法如下：

将上述油气管道防堵塞装置置于油气管道内，通过第一转向机构和第二转向机构完成装置位于油气管道内的位移和变向；

通过声呐检测器完成对于油气管道内壁污垢的检测；

通过行走机构完成上述防堵塞装置相对于油气管道内壁的固定；

通过清理机构完成对于油气管道内壁污垢的清理。

优选的：通过吸盘205完成对于装置和油气管道内壁的固定，且通过引导轮203、行走电机完成装置相对于油气管道内壁的位移，且通过两组吸盘205的释放吸紧完成装置的步进位移，即无需外力即可完成固定，提升装置的应用范围，通过四个第一转向电机3、第一连杆301、固定板303和环形安装架304的配合，完成环形安装架304相对于内套管104的矢量偏转，即进一步的实现对于装置位于油气管道内侧的位移控制，且提供位移动力，提升装置的使用精度，安装第二主动转向机构，通过第二桨叶402与第二转向电机401的配合，完成对于装置相对于油气管道的径向位移与转向，避免矢量转向机构失灵，完成对于装置的位移控制，提升装置的运行可靠性，安装有热熔刮刀清理与清洗剂刮刀清理，多道清理机构完成对于油气管道内壁污垢的清理，提升装置的清理强度与使用范围，可以应对多种油气管道内壁污垢，提升环形安装架304相对于内套管104的矢量偏转稳定性，降低第一连杆301与固定板303的转动摩擦力，降低环形安装架304位于流体内的摩擦力，提升装置的位移速度，提升环形安装架304相对于内套管104的矢量偏转稳定性，降低第一连杆301与固定板303的转动摩擦力，降低环形安装架304位于流体内的摩擦力，提升装置的位移速度。

工作原理：工作人员将本装置置于油气管道内部，通过声呐检测器103检测污垢精确位置，通过第一主动转向机构，四个第一转向电机3、第一连杆301、套环302和固定板303配合，第二行走电机307带动第一桨叶306转动，即可以实现矢量偏转的桨叶完成对于装置的空间位移，以及第二主动转向机构包括的第二转向电机401带动第二桨叶402转动，完成对于装置位于油气管道内部位移方向的调节，控制装置贴合污垢，吸盘205吸附至装置内壁，且由于第一行走电机202与引导轮203的配合，吸盘205间歇性吸附，即可以完成装置相对于油气管道内壁的步进位移，启动液压缸6和伸缩柱601，推动密封箱8伸出，完成对于污垢部位的密封，通过油泵9完成对于污垢部位原油的排出，其一可以通过清洗剂箱7、抽液泵701和第一喷嘴702，完成对于污垢的清洗剂清理，其二可以通过热风机807以及第二喷嘴808，完成对于污垢的融化，后通过两个第三行走电机802、第二连杆804和刮板803完成对于污垢的刮除，且由于折叠板805的设置，刮板803位移带动折叠板805完成对于密封箱8的封闭，即完成对于清理废屑的收集，且可以通过粘度计206完成对于原油粘度的检测，进一步的提升至装置的多功能性，进而实现对于油气管道的防堵塞处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种油气管道防堵塞装置，包括外套管（1）、内套管（104）和锥形套管（101），其特征在于：所述内套管（104）位于所述外套管（1）内侧且与所述外套管（1）通过锥形套管（101）固定连接，所述锥形套管（101）外侧壁呈圆周分布设置有盲孔（102），所述盲孔（102）内侧底部均安装有声呐检测器（103）；

所述外套管（1）一侧设置有行走机构；

所述内套管（104）远离所述锥形套管（101）的一端设置有第一主动转向机构，所述第一主动转向机构包括第一转向电机（3），所述内套管（104）与所述第一主动转向机构通过所述第一转向电机（3）连接；

所述外套管（1）与所述行走机构连接处设置有第二主动转向机构；

所述外套管（1）靠近所述行走机构的一侧嵌入设置有清理机构，所述清理机构与所述外套管（1）和所述内套管（104）焊接。

2.根据权利要求1所述的油气管道防堵塞装置，其特征在于：所述行走机构包括连接板（2），所述第二主动转向机构包括第三固定架（403），所述连接板（2）与所述外套管（1）通过所述第三固定架（403）连接，所述第三固定架（403）为框架且其内侧设置有粘度计（206），所述粘度计（206）输出端安装有粘度检测探头（207），所述连接板（2）为矩形板且其两侧均对称设置有第一凹槽（201），位于所述连接板（2）两侧且位于所述第一凹槽（201）内设置有若干引导轮（203），所述引导轮（203）远离所述连接板（2）的端面中心处均连接有转轴，连接所述引导轮（203）的所述转轴游离端安装有第一行走电机（202），所述第一行走电机（202）靠近另一相对应的引导轮（203）一侧设置有连接柱，所述连接柱的端部固定安装有气泵（204），所述气泵（204）输出端固定连接有吸盘（205）。

3.根据权利要求1所述的油气管道防堵塞装置，其特征在于：所述第一主动转向机构包括所述第一转向电机（3），所述第一转向电机（3）位于所述内套管（104）远离所述锥形套管（101）的端部外壁，所述第一转向电机（3）的数量为四个且绕所述内套管（104）呈圆周均匀分布，所述第一转向电机（3）输出端均固定连接有第一连杆（301），所述第一连杆（301）的端部连接有一环形安装架（304），所述环形安装架（304）位于所述内套管（104）的端部一侧，所述环形安装架（304）与所述第一连杆（301）的端部通过固定板（303）转动连接，所述第一连杆（301）与所述固定板（303）连接处设置有套环（302），所述环形安装架（304）中心处通过第一固定架（305）固定安装有第二行走电机（307），所述第二行走电机（307）输出端连接有第一桨叶（306）。

4.根据权利要求1所述的油气管道防堵塞装置，其特征在于：所述第二主动转向机构包括所述第三固定架（403），所述第三固定架（403）的数量为四个且呈圆周均匀分布，其中两个所述第三固定架（403）连接有一第二固定架（4），所述第二固定架（4）中心处固定安装有第二转向电机（401），所述第二转向电机（401）两个输出端均连接有第二桨叶（402）。

5.根据权利要求1或3所述的油气管道防堵塞装置，其特征在于：所述清理机构包括安装箱（5），所述安装箱（5）靠近所述环形安装架（304）的一侧安装有油泵（9），所述油泵（9）输出端贯穿所述安装箱（5）外壁，所述安装箱（5）对应所述连接板（2）一侧设置有矩形孔，所述矩形孔内侧底部设置有清洗剂箱（7），位于所述清洗剂箱（7）输出端且位于所述矩形孔底部设置有抽液泵（701），所述抽液泵（701）输出端连接有第一喷嘴（702）；

所述矩形孔内侧滑动设置有密封箱（8），所述密封箱（8）为矩形拉伸体且其内部中空，所述密封箱（8）与所述矩形孔连接处设置有水封组件（801），所述密封箱（8）通过液压缸（6）和伸缩柱（601）连接于所述矩形孔底部，所述密封箱（8）靠近所述连接板（2）的内缘滑动设置有刮板（803），所述密封箱（8）内侧壁对称设置有两个第三行走电机（802），所述第三行走电机（802）输出端均连接有第二连杆（804），所述第二连杆（804）的端部均固定连接于所述刮板（803）两侧，所述刮板（803）靠近所述内套管（104）的一侧安装有固定柱（806），所述固定柱（806）为“L”型柱且其游离端固定安装有热风机（807），所述热风机（807）输出端连接有第二喷嘴（808），所述刮板（803）一端与所述密封箱（8）通过折叠板（805）滑动连接。

6.根据权利要求3所述的油气管道防堵塞装置，其特征在于：所述第一连杆（301）与所述第一转向电机（3）输出端固定连接，所述环形安装架（304）外缘倒圆。

7.一种油气管道防堵塞方法，其特征在于：防堵塞方法如下：

将上述油气管道防堵塞装置置于油气管道内，通过第一转向机构和第二转向机构完成装置位于油气管道内的位移和变向；

通过声呐检测器完成对于油气管道内壁污垢的检测；

通过行走机构完成上述防堵塞装置相对于油气管道内壁的固定；

通过清理机构完成对于油气管道内壁污垢的清理。

8.根据权利要求7所述的油气管道防堵塞方法，其特征在于：清理机构包括热熔刮刀清理与清洗剂清理，且具备清理残渣收集功能。

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