CN117432374A - 注采管柱密封施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然气储气库、空气储能新能源等注采井完井工程领域，具体是一种注采管柱密封施工方法，用于解决现有加压设备容易出现故障的问题。本方案的双输出泵包括第一转动轴和第二转动轴；第一转动轴与第二转动轴平行设置；第一转动轴与第二转动轴两端通过传动齿轮连接；第一转动轴设置有第一叶轮和第二叶轮；第二转动轴设置有第三叶轮和第四叶轮；第一叶轮与第三叶轮组成第一输出单元；第二叶轮与第四叶轮组成第二输出单元。通过双输出单元交替工作，可以避免使用单输出泵容易出现的堵塞、疲劳损坏的问题；并且当任意一侧输出单元出现异常时，可以立即切换至另一侧进行工作，以避免在出现紧急情况时造成注采管柱密封失效的问题。

Description

注采管柱密封施工方法

技术领域

本发明属于天然气储气库、空气储能新能源等注采井完井工程领域，具体是一种注采管柱密封施工方法。

背景技术

近年来，储气库、新能源空气储能等注采气井大规模应用，为达到高效注采气的目的，注采气井所采用的注采管柱尺寸越来越大，目前国内注采管柱尺寸已达到13英寸，其相应的生产套管尺寸达到18 英寸；在密封时需要长时间针对管路进行加压密封，而尺寸越大的管柱井底气压会更高，在加压时需增大对底部的输出力度，加压设备的负担就会更重，加压设备长时间会出现运行容易出现故障如：堵塞、漏气等。

发明内容

本发明提供了一种注采管柱密封施工方法，已解决现有加压设备容易出现故障的问题。

为了缓解上述的技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种注采管柱密封施工方法，包括以下步骤：

S1:将封隔器投入注采管柱中；

S2:将注采管柱上端与双输出泵输出端连通；

S3:通过双输出泵输出的液体将封隔器推送至指定位置；

S4:间歇切换双输出泵的输出单元；

双输出泵包括第一转动轴和第二转动轴；第一转动轴与第二转动轴平行设置；第一转动轴与第二转动轴两端通过传动齿轮连接；第一转动轴设置有第一叶轮和第二叶轮；第二转动轴设置有第三叶轮和第四叶轮；第一叶轮与第三叶轮组成第一输出单元；第二叶轮与第四叶轮组成第二输出单元。

更进一步地，第一叶轮与第四叶轮正转时向外排出液体；第二叶轮与第三叶轮反转时向外排出液体。

更进一步地，第一输出单元与第二输出单元的输出端共同与输出管连通；第一输出单元与第二输出单元的输入端共同与输入管连通。

更进一步地，双输出泵还包括主动齿轮；主动齿轮一端与第一转动轴套接，另一端与双向输出电机的输出端齿轮啮合；双向输出电机用于控制双输出泵在第一输出单元处于排水状态与第二输出单元处于排水状态之间切换。

更进一步地，第一输出单元与第二输出单元的输出端各设置有一个第一单向阀；第一输出单元与第二输出单元的输入端各设置有一个第二单向阀。

更进一步地，第一单向阀使流体仅能自输出端向输出管单向流动；第二单向阀使流体仅能自输入管向输入端单向流动。

更进一步地，双输出泵下部还设置有洗泵组件；洗泵组件包括水箱、分别与第一输出单元和第二输出单元连通的取液管、排液管；取液管与水箱连通；取液管设置有用于液体自水箱向输出单元单向流动的第三单向阀；排液管设置有用于液体自输出单元向外部单向流动的第四单向阀。

更进一步地，第一输出单元与第二输出单元交替进行洗泵清洁。

更进一步地，水箱内部设置有水位传感器；水箱侧壁与连接管连通，连接管设置有电磁三通阀，电磁三通阀一端与输气管连通，另一端与输水管连通。

本发明的有益效果分析如下：

通过双输出单元交替工作，可以避免使用单输出泵容易出现的堵塞、疲劳损坏的问题；并且当任意一侧输出单元出现异常时，可以立即切换至另一侧进行工作，以避免在出现紧急情况时造成注采管柱密封失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为双输出泵的结构示意图；

图2为洗泵组件的结构示意图。

图标：

100-双输出泵；110-第一转动轴；111-第一叶轮；112-第二叶轮；120-第二转动轴；121-第三叶轮；122-第四叶轮；130-传动齿轮；140-第一输出单元；150-第二输出单元；160-输出管；161-第一单向阀；170-输入管；172-第二单向阀；180-从动齿轮；

200-洗泵组件；210-水箱；220-取液管；221-第三单向阀；230-排液管；231-第四单向阀；240-水位传感器；250-连接管；260-电磁三通阀。

具体实施方式

随着采气管柱的尺寸越来越大，在针对采气管柱密封时，加压设备的负荷越来越大，长时间运行时很容易出现故障，使采气管柱的密封效果变差。

有鉴于此，本发明提供了一种注采管柱密封施工方法，包括以下步骤：

S1:将封隔器投入注采管柱中；

S2:将注采管柱上端与双输出泵100输出端连通；

S3:通过双输出泵100输出的液体将封隔器推送至指定位置；

S4:间歇切换双输出泵100的输出单元；

双输出泵100包括第一转动轴110和第二转动轴120；第一转动轴110与第二转动轴120平行设置；第一转动轴110与第二转动轴120两端通过传动齿轮130连接；第一转动轴110设置有第一叶轮111和第二叶轮112；第二转动轴120设置有第三叶轮121和第四叶轮122；第一叶轮111与第三叶轮121组成第一输出单元140；第二叶轮112与第四叶轮122组成第二输出单元150。

双输出泵100具有第一输出单元140和第二输出单元150， 在设备运行时，可以在第一输出单元140与第二输出单元150运行之间切换，使得任意一个输出单元在工作时，另一个输出单元处于休息状态，可以有效预防双输出泵100发生金属疲劳造成设备损坏，并且当任意一个输出单元产生工作异常如发生堵塞时，可以切换为另一输出单元工作，避免因突发异常造成长时间停机令采气管柱密封失效。

下面将结合图1和图2对本实施例提供的注采管柱密封施工方法进行详细说明：

如图1所示，双输出泵100包括第一转动轴110和第二转动轴120；第一转动轴110与第二转动轴120平行设置；第一转动轴110与第二转动轴120两端通过传动齿轮130连接；第一转动轴110设置有第一叶轮111和第二叶轮112；第二转动轴120设置有第三叶轮121和第四叶轮122；第一叶轮111与第三叶轮121组成第一输出单元140；第二叶轮112与第四叶轮122组成第二输出单元150。

具体的，第一转动轴110与第二转动轴120通过齿轮啮合连接，第一转动轴110长于第二转动轴120 ；在连接状态下，4组叶轮平行设置。

叶轮的工作原理是：

第一叶轮111与第四叶轮122正转时向外排出液体；第二叶轮112与第三叶轮121反转时向外排出液体。

具体的，第一叶轮111与第四叶轮122的规格相同均为正转时向外排液，第二叶轮112与第三叶轮121的规格相同均为反转时向外排液；当第一转动轴110处于正向旋转时，设置于第一转动轴110上的第一叶轮111与第二叶轮112共同正向旋转；与第一转动轴110啮合的第二转动轴120处于反向旋转装置，设置于第二转动轴120上的第三叶轮121与第四叶轮122共同反向旋转，此时，第一叶轮111与第三叶轮121处于工作状态向外排液，即第一输出单元140处于工作状态；当第一转动轴110反向旋转时，第二转动轴120正向旋转，此时，第二叶轮112与第四叶轮122处于工作状态，即第二输出单元处于工作状态。

输出单元的连接关系是：

第一输出单元140与第二输出单元150的输出端共同与输出管160连通；第一输出单元140与第二输出单元150的输入端共同与输入管170连通。

具体的，第一输出单元140与第二输出单元150的输出端通过三通接口共同与输出管160连通，输入端通过三通接口共同与输入管170连通，有利于减小设备的体积。

输出单元的切换原理是：

双输出泵100还包括从动齿轮180；从动齿轮180一端与第一转动轴110套接，另一端与双向输出电机的输出端齿轮啮合；双向输出电机用于控制双输出泵100在第一输出单元140处于排水状态与第二输出单元150处于排水状态之间切换。

具体的，第一转动轴110的一端还套接有从动齿轮180，从动齿轮180与双向输出电机输出端的主动齿轮啮合，通过改变双向输出电机的转向可以切换双输出泵100的输出单元。

如图1所示，第一输出单元140与第二输出单元150的输出端设置有第一单向阀161；第一输出单元140与第二输出单元150的输入端设置有第二单向阀172；第一单向阀161使流体仅能自输出端向输出管160单向流动；第二单向阀172使流体仅能自输入管170向输入端单向流动。

具体的，为了避免在切换双输出泵100的输出单元时，出现液体回来的现象，输出单元的输入端与输出端均设置有单向阀；第一单向阀161与第二单向阀172的尺寸规格相同，均以双输出泵100在工作时的液体流动方向设置。

如图2所示，双输出泵100下部还设置有洗泵组件200；洗泵组件200包括水箱210、分别与第一输出单元140和第二输出单元150连通的取液管220、排液管230；取液管220与水箱210连通；取液管220设置有用于液体自水箱210向输出单元单向流动的第三单向阀221；排液管230设置有用于液体自输出单元向外部单向流动的第四单向阀231；第一输出单元140与第二输出单元150交替进行洗泵清洁。

具体的，第三单向阀221与第四单向阀231的型号和第一单向阀161一致，均以各输出单元洗泵时的液体流动方向设置；第一输出单元140与第二输出单元150洗泵时的转动方向与工作状态的转动方向相反，以第一输出单元140进行洗泵操作举例：

在第一转动轴110反转时，第一输出单元140可以进行洗泵操作，液体自第一输出单元140一侧的水箱210经第一输出单元140一侧的取液管220流向第一输出单元140，由第一输出单元140一侧的排液管230向外部排出液体，此时第二输出单元150处于正转状态，第二输出单元150会从第二输出单元150一侧的排液管230向上吸取液体，但是排液管230上设置了第四单向阀231液体不能流向第二输出单元150；因此当第一输出单元140处于清洁状态时，第二输出单元150处于工作状态；第二输出单元150处于清洁状态时，第一输出单元140处于工作状态。

关于洗泵组件200的形状和结构，如图2所示：

水箱210内部设置有水位传感器240；水箱210侧壁与连接管250连通，连接管250设置有电磁三通阀260，电磁三通阀260一端与输气管连通，另一端与输水管连通。

具体的，第一输出单元140与第二输出单元150分别对应设置了一个水箱210，图中水箱210为半剖视图，实际的水箱为箱体，以避免灰尘进入水箱中造成污染，与水箱210连通的连接管250上端设置有电磁三通阀260，通过电磁三通阀260分别与输气管和输水管连通，取液管220的下端与水箱210下表面之间有一段距离，在任意一侧的输出单元在进行洗泵操作时，对应的电磁三通阀260会将输水管与水箱210连通，水箱210内还设置有水位传感器240，当水位低于水位传感器240设定值时，会控制外部设备增大进水量，由于洗泵操作不是每日进行的，因此在常规运行时，电磁三通阀260会将水箱210与输气管连通，因为在工作状态下，一侧输出单元始终对水箱210内产生吸取作用，使水箱210内压力减小，因此需要持续对水箱210内补气，以平衡气压。

本发明至少具有以下有益效果：

通过双输出单元交替工作，可以避免使用单输出泵容易出现的堵塞、疲劳损坏的问题；运行时还可以对另一侧未工作的输出单元进行洗泵操作，使设备无需停机即可进行保养操作，并且当任意一侧输出单元出现异常时，可以立即切换至另一侧进行工作，以避免在出现紧急情况时造成注采管柱密封失效的问题。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本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方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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方式技术方案的范围。

Claims (9)

1.注采管柱密封施工方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S1:将封隔器投入注采管柱中；

S2:将注采管柱上端与双输出泵（100）输出端连通；

S3:通过所述双输出泵（100）输出的液体将所述封隔器推送至指定位置；

S4:间歇切换双输出泵（100）的输出单元；

所述双输出泵（100）包括第一转动轴（110）和第二转动轴（120）；

所述第一转动轴（110）与所述第二转动轴（120）平行设置；

所述第一转动轴（110）与所述第二转动轴（120）两端通过传动齿轮（130）连接；

所述第一转动轴（110）设置有第一叶轮（111）和第二叶轮（112）；

所述第二转动轴（120）设置有第三叶轮（121）和第四叶轮（122）；

所述第一叶轮（111）与所述第三叶轮（121）组成第一输出单元（140）；

所述第二叶轮（112）与所述第四叶轮（122）组成第二输出单元（150）。

2.根据权利要求1所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述第一叶轮（111）与所述第四叶轮（122）正转时向外排出液体；

所述第二叶轮（112）与所述第三叶轮（121）反转时向外排出液体。

3.根据权利要求2所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述第一输出单元（140）与所述第二输出单元（150）的输出端共同与输出管（160）连通；

所述第一输出单元（140）与所述第二输出单元（150）的输入端共同与输入管（170）连通。

4.根据权利要求3所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述双输出泵（100）还包括从动齿轮（180）；

所述从动齿轮（180）一端与所述第一转动轴（110）套接，另一端与双向输出电机的输出端齿轮啮合；

所述双向输出电机用于控制所述双输出泵（100）在第一输出单元（140）处于排水状态与第二输出单元（150）处于排水状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述第一输出单元（140）与所述第二输出单元（150）的输出端设置有第一单向阀（161）；

所述第一输出单元（140）与所述第二输出单元（150）的输入端设置有第二单向阀（172）。

6.根据权利要求5所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述第一单向阀（161）使流体仅能自输出端向输出管（160）单向流动；

所述第二单向阀（172）使流体仅能自输入管（170）向输入端单向流动。

7.根据权利要求6所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述双输出泵（100）下部还设置有洗泵组件（200）；

所述洗泵组件（200）包括水箱（210）、分别与所述第一输出单元（140）和所述第二输出单元（150）连通的取液管（220）、排液管（230）；

所述取液管（220）与所述水箱（210）连通；

所述取液管（220）设置有用于液体自水箱（210）向输出单元单向流动的第三单向阀（221）；

所述排液管（230）设置有用于液体自输出单元向外部单向流动的第四单向阀（231）。

8.根据权利要求7所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述第一输出单元（140）与所述第二输出单元（150）交替进行洗泵清洁。

9.根据权利要求8所述的注采管柱密封施工方法，其特征在于：

所述水箱（210）内部设置有水位传感器（240）；

所述水箱（210）侧壁与连接管（250）连通，所述连接管（250）设置有电磁三通阀（260），所述电磁三通阀（260）一端与输气管连通，另一端与输水管连通。