CN204082096U - 环保型油气井环空连续加药自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
环保型油气井环空连续加药自动控制装置，耐压容器底部连通排污口；耐压容器出口管线与阀门及流量调节器连接，耐压容器的上部连通有放空口与电阻探针，电阻探针与自动控制器中的电阻测定仪连接；自动控制器的电源与太阳能组件连接；压力平衡管的进口与耐压容器的上部相通；压力平衡管的出口与套管接头相通，其加药工艺操作方法包括：1)按照设计的公式计算油气井加药量；2)按照加药量选择流量调节器中液流阀e的通径；3)按照设计的程序安装与调节装置；4)通过排污口外接柴油机泵补充药剂。本实用新型维护简单、而且故障率几乎为零，易于操作，能够适应油田生产各种环境下的油井与气井环空加药。
Description
技术领域
本实用新型涉及油井与气井环空流量可控连续投加各种液体药剂技术领域，特别涉及环保型油气井环空连续加药自动控制装置
背景技术
目前的油井环空加药采取的方法均是采用的柱塞泵，动力的提供有2种方式，一是利用油井井场的高压电通过变电器转化为200v或380v电压，二是利用抽油机抽油杆的上下运动间歇式的撞击。现场单一油井由于加药量较少(一般油井的加药量均不超过3kg/d，相当于2L/min)，采用小流量柱塞泵加药容易出现泵堵塞现象，加药量难以控制在设计范围，泵驱动失效现象，耐环境能力差，故障率高、维护成本高，而且野外难以做到及时维修，影响正常加药。目前气井由于井场没有电源，无法采用电动柱塞泵加药，气井环空加药还没有专用的加药装置，未能实现气井环空加药工艺。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供环保型油气井环空连续加药自动控制装置，完全克服了现有油井环空加药采用柱塞泵的不足，能够解决气井环空加药的需要；该装置不但成本低，维护简单、而且故障率几乎为零，易于操作，能够适应油田生产中各种环境下的油井与气井环空加药。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
环保型油气井环空连续加药自动控制装置，包括一个耐压容器1，耐压容器1由至少两个管式耐压容器集合组成；耐压容器1的底部连通有排污口8；耐压容器1的底部出口管线与阀门9及流量调节器2连接，流量调节器2出口连接出口阀门10，耐压容器1的上部连通有放空口7与电阻探针5；太阳能组件4安装在耐压容器1的上部；自动控制器3安装在耐压容器1的一侧；电阻探针5与自动控制器3中的电阻测定仪连接；自动控制器3的电源与太阳能组件4连接；压力平衡管6的进口与耐压容器1的上部相通；压力平衡管6的出口连接出口阀门10，出口阀门10的出口与套管接头12连接，压力平衡管6上设置有平衡管阀门11；
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱d管壁外套接一个磁环b，磁环b与移动轨道c接触面设计有槽，密封管柱d外还安装有一个电机a与移动轨道c，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上有开孔通道h并安装了轴承g，磁针f能够在轴承g中往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e。
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱管壁外套接一个磁环b，在磁环b的左右各安装有一个直流电磁线圈a与直流电磁线圈c，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上 有开孔通道h并安装了轴承g，磁针f能够在磁针轴承g中往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e。
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱d上部安装一个直流电磁线圈a，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上有开孔通道h，磁针f在挡板j中间孔可以上下往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e。
本实用新型的优点：完全克服了现有油井环空加药采取柱塞泵加药的不足，解决了气井环空加药的需要。该装置不但成本低，维护简单、而且故障率几乎为零，易于操作，能够适应油田生产各种环境下的油井与气井环空加药。
附图说明
图1为本实用新型环保型油气井环空连续加药自动控制装置结构示意图；其中耐压容器1可以根据现场油气井压力与加药量大小确定耐压容器1的体积大小与个数。
图1-1为本实用新型环保型油气井环空连续加药自动控制装置中的流量调节器2的第1种结构示意图；由直流电机a(可正反交替运转)，磁环b，移动轨道c(不锈钢材质)，密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，轴承g，通道h，挡板j组成。
图1-2为本实用新型环保型油气井环空连续加药自动控制装置中的流量调节器2的第2种结构示意图；由左直流磁线圈a，磁环b， 右直流磁线圈c，密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，轴承g，通道h，挡板j组成。
图1-3为本实用新型环保型油气井环空连续加药自动控制装置中的流量调节器2的第3种结构示意图；由直流磁线圈a、密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，通道h，挡板j组成。
图2为本实用新型环保型油气井环空连续加药自动控制装置与油气井环空套管连接工艺示意图；装置中容器药剂加完后，采用柴油机加药泵对容器补充药剂的连接工艺示意图。
具体实施方式
参照图1，环保型油气井环空连续加药自动控制装置，包括一个耐压容器1，耐压容器1由至少两个管式耐压容器集合组成；耐压容器1的底部连通有排污口8；耐压容器1的底部出口管线与阀门9及流量调节器2连接，流量调节器2出口连接出口阀门10，耐压容器1的上部连通有放空口7与电阻探针5；太阳能组件4安装在耐压容器1的上部；自动控制器3安装在耐压容器1的一侧；电阻探针5与自动控制器3中的电阻测定仪连接；自动控制器3的电源与太阳能组件4连接；压力平衡管6的进口与耐压容器1的上部相通；压力平衡管6的出口与套管接头12相通，压力平衡管6上设置有平衡管阀门11；
一个耐压容器1，由多个管式压力容器集合组成，可以是N个(N≥2)。
一个流量调节器2，设置了防盗装置防止流量调节器的破坏，流 量调节器设计有3种类型：
参照图(1-1)，该实施例由直流电机a(可正反交替运转)，磁环b，移动轨道c(不锈钢材质)，密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，轴承g，通道h，挡板j组成。
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱d外套接一个磁环b，磁环b与移动轨道c接触面设计有槽，密封管柱d外还安装有一个电机a与移动轨道c，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上有开孔通道h并安装了轴承g，磁针f能够在轴承g中往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e，电机a的运动带动移动轨道c往复运动，而移动轨道c又带动磁环在密封管柱上往复移动，磁环的往复运动带动磁针的往复运动，磁针的往复运动起到疏通液流阀e孔道的作用与控制液流阀e孔道的液体流速。
采用的原理：将加药装置的出口安装位于套管阀门的上部，依靠液体药剂的重力作用，自动流入套管中，在加药容器的上部设立平衡管与套管的进口连接，以平衡容器中药剂减少产生的负压，然后利用液流阀e的孔径大小与磁针一定频率的往复运动控制加药流量；由于液流阀e的孔径非常小，为了防止液流阀通道堵塞，采用电机的转动转化为磁环的往复移动，带动磁针在液流阀e中往复移动，起到疏通液流阀e的通道防止堵塞发生。
参照图(1-2)，该实施例由左直流电磁线圈a，磁环b，右直流电磁线圈c，密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，轴承g，通道h，挡板j组成。
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱d外套接一个磁环b，在磁环b的左右各安装有一个直流电磁线圈a与直流电磁线圈c，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上有开孔通道h并安装了磁针轴承g，磁针f能够在磁针轴承g中往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e，直流电磁线圈的交替间歇通电产生电磁场，吸附磁环在密封管柱上往复移动，磁环的往复移动带动磁针的往复移动，磁针的往复移动起到疏通液流阀e孔道的作用与控制液流阀e孔道的液体流速。
采用的原理：将加药装置的出口安装位于套管阀门的上部，依靠液体药剂的重力作用，自动流入套管中，在加药容器的上部设立平衡管与套管的进口连接，以平衡容器中药剂减少产生的负压，然后利用液流阀e的孔径大小与磁针一定频率的往复运动控制加药流量；由于液流阀e的孔径非常小，为了防止液流阀通道堵塞，采用左右直流磁线圈交替间歇通电产生电磁场，吸附磁环进行往复移动，磁环又带动磁针在液流阀e中往复移动，起到疏通液流阀e的通道防止堵塞发生。
参照图(1-3)，该实施例由直流电磁线圈a，密封管柱d(不锈钢材质)，液流阀e，磁针f(不锈钢外包裹强磁棒组成)，通道h，挡板j组成。
所述的流量调节器2包括密封管柱d，密封管柱d两端有丝扣，进口与压力容器1连接，出口与套管接头12连接，密封管柱d上部安装一个直流电磁线圈a，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板j，挡板j上有开孔通道h，磁针f在挡板j中间孔可以上下往复运动，在密封管柱d中安装了由孔径控制流量的液流阀e；磁针在挡板中间孔可以上下往复运动，在密封管柱中安装了由孔径控制流量的液流阀e，直流电磁线圈的间歇通电产生电磁场，吸附磁针上移，当直流电磁线圈断电时，磁场消失磁针依靠重力下移，磁针的上下往复移动起到疏通液流阀e孔道的作用与控制液流阀e孔道的液体流速。
采用的原理：将加药装置的出口安装位于套管阀门的上部，依靠液体药剂的重力作用，自动流入套管中，在加药容器的上部设立平衡管与套管的进口连接，以平衡容器中药剂减少产生的负压，然后利用液流阀e的孔径大小与磁针一定频率的往复运动控制加药流量；由于液流阀e的孔径非常小，为了防止液流阀通道堵塞，采用直流磁线圈间歇通电，通电时产生电磁场吸附磁针上移，断电时磁场消失磁针依靠重力下移，磁针在液流阀e中上下往复移动，起到疏通液流阀e的通道防止堵塞发生。
一台自动控制器3，用于控制流量调节器的通电频率、控制电阻测定仪、控制电机转速与测定压力等。
一个太阳能组件4，设置了防盗装置，给自动控制器3供电。
一个电阻探针5，自动控制器3中电阻测定仪测试到探针的信号变化确定容器中药剂是否补充到位。
一条压力平衡管6，用于平衡压力容器与套管环空压力。
一个放空口7，用于装置维修与油气井作业时放空装置内压力。
一个排污口8，用于对装置进行药剂补充，同时兼顾排污。
一个套管接头12，用于装置与油气井套管阀门的连接。
多个阀门，包括阀门9、出口阀门10和平衡管阀门11，用于装置的开启操作与流量调节器的维修等。
本实用新型的工作原理为：
(1)、确定油井或气井的加药量：油井加药量的计算公式为M＝1.35×C×Q×N，M为油井的加药量L/h，C为按照标准方法评价的缓蚀剂浓度mg/L，Q为油井的产液量m3/h，N为油井的含水率％；气井加药量的计算公式为M＝1.2×C×Q水+2×10-5×C×Q气，M为气井的加药量L/h，C为按照标准方法评价的缓蚀剂浓度mg/L，Q水为气井的产液量m3/h，Q气为气井的产气量；
(2)根据油井的加药量L/h，选择通过室内标准方法标定的相应通径的液流阀e；
(3)、将选择的液流阀e安装于流量调节器2中；
(4)、参照图2，将环保型油气井环空连续加药自动控制装置的套管接头12与油井或气井的套管阀门连接，阀门9、出口阀门10和平衡管阀门11，启动流量调节器2，调节自动控制器3使其按照要求的时间间隔运行，
(5)、参照图2，当装置中耐压容器1的药剂全部加完后，将柴油机加药泵的管线与排污口8连接，打开排污口8阀门，关闭阀门9， 关闭流量调节器2，打开自动控制器3中的电阻测定仪，启动柴油机加药泵对容器进行药剂补充，当电阻测定仪指示容器中药剂达到液位后停止补充药剂，关闭排污口8阀门，打开阀门9，重新启动流量调节器2与自动控制器3，调节或检查自动控制器运行是否正常及时间间隔是否正确，进入正常加药，当容器中药剂再一次加完后，重复同样的操作即可。
Claims (4)
1.环保型油气井环空连续加药自动控制装置，其特征在于，包括一个耐压容器(1)，耐压容器(1)由至少两个管式耐压容器集合组成；耐压容器(1)的底部连通有排污口(8)；耐压容器(1)的底部出口管线与阀门(9)及流量调节器(2)连接，流量调节器(2)出口连接出口阀门(10)，耐压容器(1)的上部连通有放空口(7)与电阻探针(5)；自动控制器(3)安装在耐压容器(1)的一侧；电阻探针(5)与自动控制器(3)中的电阻测定仪连接；自动控制器(3)的供电方式为太阳能；压力平衡管(6)的进口与耐压容器(1)的上部相通；压力平衡管(6)的出口连接出口阀门(10)，出口阀门(10)的出口与套管接头(12)连接，压力平衡管(6)上设置有平衡管阀门(11)。
2.根据权利要求1所述的环保型油气井环空连续加药自动控制装置，其特征在于，所述的流量调节器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)两端有丝扣，进口与压力容器(1)连接，出口与套管接头(12)连接，密封管柱(d)管壁外套接一个磁环(b)，磁环(b)与移动轨道(c)接触面设计有槽，密封管柱(d)外还安装有一个电机(a)与移动轨道(c)，在密封管柱(d)内安装有一个带孔的挡板(j)，挡板(j)上有开孔通道(h)并安装了轴承(g)，磁针(f)能够在轴承(g)中往复运动，在密封管柱(d)中安装了由孔径控制流量的液流阀(e)。
3.根据权利要求1所述的环保型油气井环空连续加药自动控制 装置，其特征在于，所述的流量调节器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)两端有丝扣，进口与压力容器(1)连接，出口与套管接头(12)连接，密封管柱管壁外套接一个磁环(b)，在磁环(b)的左右各安装有一个直流电磁线圈与直流电磁线圈，在密封管柱(d)内安装有一个带孔的挡板(j)，挡板(j)上有开孔通道(h)并安装了轴承(g)，磁针(f)能够在磁针轴承(g)中往复运动，在密封管柱(d)中安装了由孔径控制流量的液流阀(e)。
4.根据权利要求1所述的环保型油气井环空连续加药自动控制装置，其特征在于，所述的流量调节器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)两端有丝扣，进口与压力容器(1)连接，出口与套管接头(12)连接，密封管柱(d)上部安装一个直流电磁线圈，在密封管柱d内安装有一个带孔的挡板(j)，挡板(j)上有开孔通道(h)，磁针(f)在挡板(j)中间孔可以上下往复运动，在密封管柱(d)中安装了由孔径控制流量的液流阀(e)。
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| CN109630079A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 赵莉 | 一种井场加药操作使用的过渡容器及其套件 |
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