CN204371271U - 一种单阀常压型泡排球投放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油气田采气生产技术领域，具体涉及一种单阀常压型泡排球投放装置，包括药品罐和连接在药品罐底部偏心位置的采气树连接管线，采气树连接管线中设置有投料球阀，所述的投料球阀的阀芯球上设置有盲孔，该盲孔与投料球阀的阀体通道相对且直径相同。本实用新型的这种单阀常压型泡排球投放装置，对于球阀阀芯进行了特殊改造，确保加药过程中药品罐与井筒完全隔绝，保证整个投料过程自动化控制，相比人工操作效率提高50%，投放泡沫球后，使得积液气井在早期能够及时排液。

Description

一种单阀常压型泡排球投放装置

技术领域

本实用新型属于油气田采气生产技术领域，具体涉及一种单阀常压型泡排球投放装置，可以远程控制自动在井口定时投放泡排球。

背景技术

含水气田开发生产的进程中，气藏压力和天然气流动速度逐步降低，致使地层水或凝析液不能随着天然气的气流携带出井筒而导致井底积液，严重影响气井的正常生产。

泡沫排水采气工艺是目前现场应用多年的能够有效排除井底积液的方法之一。首先向井内注入一定数量的起泡剂，井底积水与起泡剂接触以后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度的含水泡沫，随气流从井底携带到地面，达到清除井底积液的目的。同时，在携65带气泡流的天然气上升到地面后，为防止泡沫带入地面工艺设备，影响正常生产，还需在管线加入设备前，向管线内注入消泡剂，将泡沫除去。由于采用泡沫排水采气具有连续有效、不对地层造成伤害、适应性强等优点，因此，该方法越来越受到人们的重视。

比如专利申请CN103291266A，公开了一种泡沫排水采气井下自动加药装置，主要由储药罐、细管阀门、细管、压差控制阀、油管、套管组成。所述储药罐与细管阀门、细管、压差控制阀从上到下依次串接，形成加药通道 ；所述细管与油管之间形成环空排液通道 ；所述压差控制阀主要由进药口、上腔室、阀芯球、锥形阀座、下腔室、弹簧、出药口组成。所述进药口与细管连接，所述出药口与油管连通；所述弹簧处于压缩状态。

上述发明的自动加药方法，包括以下步骤 ：1.将压差控制阀、细管下入油管，打开储药罐后的细管阀门，将细管充满药剂，确保压差控制阀上端进药口受药剂重力作用（恒压），下端出药口受井底回压作用，由于药剂重力大于井底回压，会对阀芯球造成向下的压差，下压阀芯球并压缩弹簧 ；2.当井底积液增加到一定程度时，井底回压增加，对阀芯球造成的向下压差减小，所述弹簧克服该压差而将阀芯球托起，所述阀芯球与锥形阀座分离，药剂从上腔室流入下腔室，实现自动连续加药 ；3.当井底积液减少到一定程度时，井底回压减小，对阀芯球造成的向下压差增加，所述弹簧弹力不足以托起阀芯球，所述阀芯球与锥形阀座闭合，自动停药；通过以上步骤实现泡沫排水采气井下自动加药和停药。

又比如中国专利CN102022117A，公开了一种用于泡沫排水采气的投棒投球装置，主要由井口联接法兰、下盖板、下轴承、轴、壳体、装料筒、上轮盘、球阀联接座、球阀、上盖板、气缸、气缸支座、上轴承、下轮盘、止动棘爪、棘轮、棘爪和摇臂组成，其特征在于：在圆筒形壳体的下端固定有下盖板，在壳体的上端固定有上盖板 ；在下盖板与上盖板之间有轴，轴的中心线与内侧中心壳体中心线为同一条直线，轴的上端穿过上盖板 ；轴与下盖板之间有下轴承，轴与上盖板之间有上轴承 ；在轴上固定有上轮盘和下轮盘，上轮盘和下轮盘为圆盘形，在上轮盘和下轮盘的周边均匀固定有 4 ～ 12 个圆筒形装料筒，装料筒的中心线与轴的中心线平行 ；在下盖板上有一个投棒投球孔，装料筒中心线到轴中心线的距离与投棒投球孔到轴中心线的距离相等 ；即投棒投球孔能与一个装料筒相对，轴带动装料筒转动，投棒投球孔能与每个装料筒相对。 在下盖板上固定一个圆柱形带有中心孔的井口联接法兰，井口联接法兰中心孔与投棒投球孔相对 ；井口联接法兰能与井口连接固定，发泡棒或发泡球能通过井口联接法兰进入井内。 在上盖板上有一个装料孔，装料筒中心线到轴中心线的距离与装料孔到轴中心线的距离相等 ；在上盖板上固定一个圆柱形带有中心孔的球阀联接座，球阀联接座中心孔与装料孔相对 ；在球阀联接座的上端固定有一个球阀。

在轴的上端固定有一个棘轮，棘轮的齿数与装料筒的数量相同 ；在轴的上端固定有一个摇臂，摇臂的一端与轴固定，在摇臂上通过销轴固定有一个棘爪，棘爪的侧面有弹簧片，弹簧片压紧棘爪 ；在摇臂的另一端通过销轴连接气缸的推拉杆端部，气缸通过气缸支座固定在上盖板的上平面上。 气缸能带动推拉杆直线往复运动，并推拉摇臂，每推拉一次，棘爪推动一次棘轮，棘轮带动轴和装料筒转动一次。 安装在上轮盘和下轮盘上的装料筒与投棒投球孔对齐时，装在装料筒内的发泡棒或发泡球落入井内，完成一次投棒投球动作。

中国专利CN203257401U，提供一种泡沫棒排水采气自动投料装置，主要由防爆直流电动机、光电接近限位开关、传动齿轮副、中心轴、轮盘、装料闸阀、进料口、高压罐、井口法兰、装料筒 、椭圆封头等组成。防爆直流电动机安装在高压罐的顶部，动力输出端接传动齿轮副，将动力传递到中心轴；中心轴上端转动部分用高压密封填料密封，轴的下端安装在滑动轴承内，滑动轴承安装在底部的支撑板上；中心轴与上下两个轮盘焊接， 而轮盘与装料筒焊接，装料筒分布在一个圆周上，其中一个料筒与井口正好对正；高压罐由圆柱形厚壁筒体和上下两个椭圆形封头焊接而成，使压力容器结构更加合理，重量轻、强度高 ；高压罐的上端装有进料口和装料闸阀，下端装有井口法兰，井口法兰与井口闸阀联接。

装料时，先关闭井口闸阀，再打开装料闸阀，放空高压罐内气压。将料棒逐根从装料闸阀、进料口放入装料筒。装料过程手动控制电机，带动装料筒旋转，使之转过固定角度，即相邻两个料筒之间的夹角。 装料完毕后，先关闭装料闸阀，再打开井口闸阀，开始正常生产。限位开关控制直流电机转动，电机带动主动齿轮，主动齿轮推动从动齿轮，从动齿轮带动中心轴，中心轴再带动轮盘旋转，转过固定角度后停止，计时开始 ；此时，其中一个装料筒下端的出料口恰好与井口对正，将料棒投下。计时器到一定时间后，再次转动轮盘投入下一根料棒，直至将高压罐中的料棒全部投下，一个生产周期结束。然后再次重复装料，开始下一个生产周期。

通过上述专利文件不难看出，目前的井口自动加药装置存在药品盒（装料部位）易积液导致药品水化造成执行机构卡死的问题。因此，有必要设计一种新型井口自动加药装置，解决加药装置药品盒内药品水化问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有的井口自动加药装置存在药品盒易积液导致药品水化造成执行机构卡死的问题。

为此，本实用新型提供了一种单阀常压型泡排球投放装置，包括药品罐和连接在药品罐底部偏心位置的采气树连接管线，采气树连接管线中设置有投料球阀，所述的投料球阀的阀芯球上设置有盲孔，该盲孔与投料球阀的阀体通道相对且直径相同。

所述的投料球阀的阀芯球上的盲孔深度为泡排球直径的1.5～2.5倍。

所述的投料球阀外接电动执行器，该电动执行器用于控制投料球阀中的阀芯球的动作。

所述的电动执行器通过有线或者无线的方式与远端的远程控制端电连接。

所述的药品罐内设置有旋转电机。

所述的旋转电机带有1～3个叶片，且其转速为0.3～0.5r/s。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种单阀常压型泡排球投放装置，具有如下优点：

（1）对于球阀阀芯进行了特殊改造，确保加药过程中药品罐与井筒完全隔绝，保证整个投料过程自动化控制，需要时也可以手动控制，投注频率根据需要灵活调整时间间隔；

（2）该装置的研制使得气井泡排工作实现自动化，相比人工操作效率提高50%，投放泡沫球后，使得积液气井在早期能够及时排液。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型结构原理图。

图2是投料球阀初始结构图。

图3是投料球阀运送泡排球后的结构图。

附图标记说明：1、药品罐；2、采气树连接管线；3、投料球阀；4、电动执行器；5、旋转电机；6、阀芯球；7、阀体通道；8、泡排球。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种单阀常压型泡排球投放装置，如图1所示，包括药品罐1和连接在药品罐1底部偏心位置的采气树连接管线2，采气树连接管线2中设置有投料球阀3，所述的投料球阀3的阀芯球6上设置有盲孔，该盲孔与投料球阀3的阀体通道7相对且直径相同。

首先将泡排球放进药品罐1中，泡排球8会进入采气树连接管线2，初始时，采气树连接管线2上的投料球阀3结构如图2所示，泡排球8顺着采气树连接管线2，进入阀芯球6上设置的盲孔，然后使投料球阀3动作，动作后的结构如图3所示，阀芯球6旋转了180°，此时阀芯球6上设置的盲孔面向下方，在重力作用下，泡排球8顺着采气树连接管线2继续下行，掉入井筒中，这种结构，确保加药过程中药品罐1与井筒完全隔绝，不会使得药品罐1发生积液现象，而且万一发生积液，早期的积液较少，在阀芯球6的旋转动作下，也能使积液能够及时排液。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中投料球阀3的阀芯球6上的盲孔深度为泡排球8直径的1.5～2.5倍。

阀芯球6上的盲孔深度决定了每次所能“运载”的泡排球的数量，本实施例中，所能搭载泡排球8的数量为1至2个，比如如果阀芯球6上的盲孔深度为泡排球8直径的2倍，则阀芯球6一次动作能搭载两个泡排球8，如图2所示，两个泡排球8依次进入盲孔，然后阀芯球6旋转180°，将两个泡排球8送入井筒。

实施例3：

实施例1和实施例2中，投料球阀3的动作可以是手动操作，也可以是电动操作，在本实施例中，投料球阀3外接电动执行器4，该电动执行器4用于控制投料球阀3中的阀芯球6的动作，电动执行器4控制阀芯球6不断地间隔性旋转180°，完成泡排球8的转移。

进一步的，电动执行器4通过有线或者无线的方式与远端的远程控制端电连接，可通过远程控制端远传电台网络信号控制电动执行器4运转，控制电动执行器4定时动作，实现了泡排球8的按时、定量自动投放，降低了人工投棒的劳动强度及操作成本。

实施例4：

上述实施例1—3中，泡排球在药品罐1需要进入采气树连接管线2，本实施例中，药品罐1内设置有旋转电机5，泡排球放进药品罐1后，在旋转电机5的作用下，不断的变动位置，直至移动到采气树连接管线2上方，在重力作用下进入采气树连接管线2，完成后续步骤。

旋转电机5带有1～3个叶片，且其转速为0.2～0.5r/s，本实施例中，叶片个数为3，转速为0.3r/s，这样的的结构和速率，可以保证旋转电机5的叶片在旋转过程中能够不断地将药品罐1内的泡排球从药品罐1底部其他地方，移动到采气树连接管线2上方并进入采气树连接管线2。

综上所述，本实用新型的这种单阀常压型泡排球投放装置，对于球阀阀芯进行了特殊改造，确保加药过程中药品罐与井筒完全隔绝，保证整个投料过程自动化控制，相比人工操作效率提高50%，投放泡沫球后，使得积液气井在早期能够及时排液。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单阀常压型泡排球投放装置，包括药品罐（1）和连接在药品罐（1）底部偏心位置的采气树连接管线（2），其特征在于：采气树连接管线（2）中设置有投料球阀（3），所述的投料球阀（3）的阀芯球（6）上设置有盲孔，该盲孔与投料球阀（3）的阀体通道（7）相对且直径相同。

2.如权利要求1所述的单阀常压型泡排球投放装置，其特征在于：所述的投料球阀（3）的阀芯球（6）上的盲孔深度为泡排球（8）直径的1.5～2.5倍。

3.如权利要求1或2所述的单阀常压型泡排球投放装置，其特征在于：所述的投料球阀（3）外接电动执行器（4），该电动执行器（4）用于控制投料球阀（3）中的阀芯球（6）的动作。

4.如权利要求3所述的单阀常压型泡排球投放装置，其特征在于：所述的电动执行器（4）通过有线或者无线的方式与远端的远程控制端电连接。

5.如权利要求1或4所述的单阀常压型泡排球投放装置，其特征在于：所述的药品罐（1）内设置有旋转电机（5）。

6.如权利要求5所述的单阀常压型泡排球投放装置，其特征在于：所述的旋转电机（5）带有1～3个叶片，且其转速为0.3～0.5r/s。