CN209742848U - 用于高压含硫气井的药剂投注装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高压含硫气井的药剂投注装置及系统，该药剂投注装置包括：药剂投注筒；连接在所述药剂投注筒的一端、用于连通井口的第一液动控制阀门；连接在所述药剂投注筒的另一端的四通接头；以及分别连接在所述四通接头的开口端上的用于连通放空装置的泄压阀、用于连通液体药剂注入装置的注入阀和用于连通固体药剂投入装置的第二液动控制阀门。该药剂投注装置，通过设置第一液动控制阀门进行开关，节省了操作时间，提高了工作效率；通过设置药剂投注筒，增大了投注药剂的容纳空间，增加了单次投注药剂的量。且在反复操作阀门过程中，由于采用了自动化控制的阀门，可避免阀门因磨损而发生泄漏，降低了井控风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及气井开发生产技术领域，特别涉及一种用于高压含硫气井的药剂投注装置及系统。
背景技术
随着高压含硫气井的数量增多和不断开发生产，气井可能会面临油管腐蚀、生产带液困难和井筒堵塞等问题，为解决此类问题，需要从井口反复投注药剂,如缓蚀剂、泡排药剂和井筒解堵剂等，以保证气井正常生产。
相对于常压气井，高压含硫气井对设备要求苛刻，需要保证加注设备材质满足抗高压、抗硫化氢的特点，以保证在投注过程安全受控。现有技术中，对于高压含硫气井，通常利用井口装置阀门反复开关操作来投注药剂。
设计人发现现有技术中至少存在以下问题：
井口装置容量有限，使得单次投注药剂少；操控井口装置阀门开关的操作时间长(140MPa井口装置阀门开关一次需转动手轮100圈左右)，导致效率低下，且还会使药剂续接不上，达不到需求效果。同时，在反复操作阀门过程中，会对井口装置阀门、密封件等造成伤害，导致阀门泄漏，易造成井控风险。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于高压含硫气井的药剂投注装置及系统，可解决上述技术问题。
具体而言，包括以下的技术方案：
一方面，提供了一种用于高压含硫气井的药剂投注装置，所述药剂投注装置包括：
药剂投注筒；
连接在所述药剂投注筒的一端、用于连通井口的第一液动控制阀门；
连接在所述药剂投注筒的另一端的四通接头；以及
分别连接在所述四通接头的开口端上的用于连通放空装置的泄压阀、用于连通液体药剂注入装置的注入阀和用于连通固体药剂投入装置的第二液动控制阀门。
在一种可能的设计中，所述药剂投注筒包括筒体、连接在所述筒体的第一端的上连接法兰和连接在所述筒体的第二端的下连接法兰；
所述药剂投注筒通过所述上连接法兰与所述四通接头连接，且通过所述下连接法兰与所述第一液动控制阀门连接。
在一种可能的设计中，所述四通接头包括相互连通的第一开口端、第二开口端、第三开口端和第四开口端；
所述第一开口端、所述第二开口端、所述第三开口端和所述第四开口端中，每两个开口端之间的夹角为90度；
所述药剂投注筒连接与任一开口端连接。
在一种可能的设计中，所述泄压阀和所述注入阀相对设置。
在一种可能的设计中，所述药剂投注装置还包括：第一法兰；
所述第一液动控制阀门通过所述第一法兰与所述井口连通。
在一种可能的设计中，所述泄压阀通过第一高压软管与所述放空装置连通。
在一种可能的设计中，所述注入阀通过第二高压软管与所述液体药剂注入装置连通。
在一种可能的设计中，所述液体药剂注入装置包括加注泵；
所述注入阀通过所述第二高压软管与所述加注泵连通。
在一种可能的设计中，所述药剂投注装置还包括：第二法兰；
所述第二液动控制阀门通过所述第二法兰与所述固体药剂投入装置连通。
另一方面，提供了一种用于高压含硫气井的药剂投注系统，所述药剂投注系统包括上述所提及的任一种所述药剂投注装置。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：
本实用新型实施例提供的药剂投注装置，通过设置第一液动控制阀门代替井口装置阀门进行开关，节省了操作时间，提高了工作效率；通过设置药剂投注筒，增大了投注药剂的容纳空间，增加了单次投注药剂的量，使药剂能够及时续接。同时，在反复操作阀门过程中，由于采用了自动化控制的阀门，可避免阀门因磨损而发生泄漏，降低了井控风险。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种用于高压含硫气井的药剂投注装置的结构示意图；
图2为图1中药剂投注筒的结构示意图；
图3为图1中四通接头的结构示意图。
图中的附图标记分别表示：
1-药剂投注筒；11-筒体；12-上连接法兰；13-下连接法兰；
2-第一液动控制阀门；
3-四通接头；31-第一开口端；32-第二开口端；33-第三开口端；34-第四开口端；
4-泄压阀；
5-注入阀；
6-第二液动控制阀门；
7-第一法兰；
8-第二法兰。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，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。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于高压含硫气井的药剂投注装置，如图1所示，该药剂投注装置包括：
药剂投注筒1；
连接在药剂投注筒1的一端、用于连通井口的第一液动控制阀门2；
连接在药剂投注筒1的另一端的四通接头3；以及
分别连接在四通接头3的开口端上的用于连通放空装置的泄压阀4、用于连通液体药剂注入装置的注入阀5和用于连通固体药剂投入装置的第二液动控制阀门6。
需要说明的是，第一液动控制阀门2和第二液动控制阀门6为自动化控制的阀门，能够实现电气自动化控制。示例地，可以为WOM公司65-140液动控制闸阀，可由市场购得。且药剂投注筒1、第一液动控制阀门2、四通接头3、泄压阀4、注入阀5和第二液动控制阀门6均是由具有一定强度的防腐蚀材料制成，可达到抗压抗硫的目的。
应用时，将该药剂投注装置连接在井口上，药剂投注装置可通过第一液动控制阀门2与井口连通，且药剂投注装置通过四通接头3分别与放空装置、液体药剂注入装置和固体药剂投入装置连接。一般状态下，第一液动控制阀门2、泄压阀4、注入阀5和第二液动控制阀门6均处于关闭状态。当需要向井内注入液体药剂(例如，防油管腐蚀缓蚀剂或自发热解堵液体A剂)时，打开注入阀5和第一液动控制阀门2，通过液体药剂注入装置(例如，加注泵)加压注入液体药剂，液体药剂经注入阀5进入药剂投注筒1，并进一步经第一液动控制阀门2进入到井筒内，实现液体药剂的注入；当需要向井内注入固体药剂(例如，自发热解堵固体棒B剂或泡排起泡棒)时，先打开泄压阀4，通过连通放空装置对药剂投注装置内部进行泄压，然后关闭泄压阀4，打开第二液动控制阀门6，通过固体药剂投入装置向药剂投注筒1内投入固体药剂，再打开第一液动控制阀门2，使井筒与药剂投注筒1连通，进而使固体药剂在重力作用下，经第一液动控制阀门2进入到井筒内，实现固体药剂的投注。
本实用新型实施例提供的药剂投注装置，通过设置第一液动控制阀门2代替井口装置阀门进行开关，节省了操作时间，提高了工作效率；通过设置药剂投注筒1，增大了投注药剂的容纳空间，增加了单次投注药剂的量，使药剂能够及时续接。同时，在反复操作阀门过程中，由于采用了自动化控制的阀门，可避免阀门因磨损而发生泄漏，降低了井控风险。
可以理解的是，本实用新型实施例提供的药剂投注装置可用于常压气井、高压气井，也可用于超高压气井。且当应用于高压或超高压气井时，可根据气井井口压力的大小来设置该药剂投注装置中各组件的抗压强度。
示例地，近年来川西北部下二叠统海相碳酸盐岩气藏先后完钻了多口气井，在钻井或测试过程中均有较好的油气显示，整体表现为高温高压含硫超深气井的特征，多口气井井口压力高达140MPa(根据井控相关标准，井口35MPa以上即属于高压气井)，属于超高压气井。应用时，可通过选择材料，设置药剂投注筒1、第一液动控制阀门2、四通接头3、泄压阀4、注入阀5和第二液动控制阀门6均为140MPa抗硫组件。
此外，采用常压气井常用的井口投、注方法或工艺设备对于超高压含硫气井均有其不适应性，例如：利用140MPa试压泵车从井口阀门压力表考克进行高压挤注，井口压力高会导致挤注困难，气液置换速度慢；反复开关阀门、拆卸阀门上方的表补芯投入药剂，易造成阀门损坏，且效率低；采用2500型压裂车挤注药剂，费用高、调拨难，无法长期使用，且排量高，不适用于缓慢连续加注。
采用本实用新型实施例提供的药剂投注装置，可克服上述不利因素，确保施工过程安全可靠，避免对井口装置本体的损坏，降低成本，减少操作步骤，节约操作时间。
其中，泄压阀4可以选用重庆新泰KQZ15-140拷克，可由市场购得；注入阀5可以选用重庆新泰KQZ15-140拷克，可由市场购得。
进一步地，为了便于与井口进行连接，可使该药剂投注装置还包括：第一法兰7；第一液动控制阀门2可通过第一法兰7与井口连通。
应用时，第一液动控制阀门2通过第一法兰7连接在井口上(即二者之间为法兰连接)。更进一步地，为了适应与各类型采气井口进行连接，可使第一法兰7为变径法兰。
同样地，为了便于与固体药剂投入装置连接，可使药剂投注装置还包括：第二法兰8；第二液动控制阀门6通过第二法兰8与固体药剂投入装置连通。
在上述的药剂投注装置中，药剂投注筒1提供了药剂的容纳空间和流动通道，连接在四通接头3和第一液动控制阀门2之间。
考虑到连接的紧固可靠性，示例地，如图2所示，药剂投注筒1包括筒体11、连接在筒体11的第一端的上连接法兰12和连接在筒体11的第二端的下连接法兰13；
药剂投注筒1通过上连接法兰12与四通接头3连接，且通过下连接法兰13与第一液动控制阀门2连接。
在上述的药剂投注装置中，四通接头3用于连接放空装置、液体药剂注入装置和固体药剂投入装置，以便于液体药剂和固体药剂的投放。
示例地，如图3所示，可使四通接头3包括相互连通的第一开口端31、第二开口端32、第三开口端33和第四开口端34；
第一开口端31、第二开口端32、第三开口端33和第四开口端34中，每两个开口端之间的夹角为90度；
药剂投注筒1与任一开口端连接。
四通接头3的四个开口端对称设置。应用时，四个开口端分别用于连接药剂投注筒1、放空装置、液体药剂注入装置和固体药剂投入装置。例如，可使第一开口端31与药剂投注筒1连接，第二开口端32与放空装置连接，第三开口端33与固体药剂投入装置连接，第四开口端34与液体药剂注入装置连接。
在上述的药剂投注装置中，为了便于药剂注入，可如图1所示，使泄压阀4和注入阀5相对设置。
在上述的药剂投注装置中，放空装置用于放空药剂投注筒1内的气体压力，示例地，可使泄压阀4通过第一高压软管与放空装置连通(图中未示出)；液体药剂注入装置用于注入液体药剂，示例地，可使注入阀5通过第二高压软管与液体药剂注入装置连通(图中未示出)。
另外，可使液体药剂注入装置包括加注泵；注入阀5通过第二高压软管与加注泵连通(图中未示出)。
应用时，通过加注泵打压，即可使液体药剂经第二高压软管注入到井筒中。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种用于高压含硫气井的药剂投注系统，该药剂投注系统包括第一方面所提及的任一种药剂投注装置。
示例地，该药剂投注系统还包括连接在药剂投注装置上的放空装置、液体药剂注入装置、固体药剂投入装置。
下面通过一个具体应用实施例，来进一步说明本实用新型实施例提供的药剂投注系统的效果。
龙某号井是四川盆地九龙山构造三维上二叠统底界构造东南翼的一口开发井，生产层位为茅口组，测试产量96.2655×104m3/d，为一口高温超高压含硫超深气井。该井自开井后，日产气量为(9-20)×104m3/d，后因井口附近油管水合物堵塞导致关井，严重影响气矿产能。
在应用本实用新型提供的投注装置之前，在井筒内发生的水合物堵塞，通常可以采取以下几种方法解除：
(1)反复加注解堵剂，如热水、甲醇、乙二醇等；
(2)利用环空注蒸汽方式加热油管解堵；
(3)利用连续管电磁加热技术对水合物堵塞位置进行加热解堵；
(4)利用连续油管对堵塞位置建立循环冲洗或钻磨解堵。
以上方法主要针对常压或高压气井解除井筒内水合物堵塞，但是对于超高压含硫气井的解堵并不是很适用，主要表现在设备抗压等级不足、成本高、周期长，井控风险大，一旦出现天然气泄漏，很大程度上将无法控制。
将本实用新型实施例提供的药剂投注系统应用在该井上，配合相关解堵药剂反复投注，成功解除了井筒水合物堵塞，恢复了生产。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于高压含硫气井的药剂投注装置，其特征在于，所述药剂投注装置包括：
药剂投注筒(1)；
连接在所述药剂投注筒(1)的一端、用于连通井口的第一液动控制阀门(2)；
连接在所述药剂投注筒(1)的另一端的四通接头(3)；以及
分别连接在所述四通接头(3)的开口端上的用于连通放空装置的泄压阀(4)、用于连通液体药剂注入装置的注入阀(5)和用于连通固体药剂投入装置的第二液动控制阀门(6)。
2.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述药剂投注筒(1)包括筒体(11)、连接在所述筒体(11)的第一端的上连接法兰(12)和连接在所述筒体(11)的第二端的下连接法兰(13)；
所述药剂投注筒(1)通过所述上连接法兰(12)与所述四通接头(3)连接，且通过所述下连接法兰(13)与所述第一液动控制阀门(2)连接。
3.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述四通接头(3)包括相互连通的第一开口端(31)、第二开口端(32)、第三开口端(33)和第四开口端(34)；
所述第一开口端(31)、所述第二开口端(32)、所述第三开口端(33)和所述第四开口端(34)中，每两个开口端之间的夹角为90度；
所述药剂投注筒(1)连接与任一开口端连接。
4.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述泄压阀(4)和所述注入阀(5)相对设置。
5.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述药剂投注装置还包括：第一法兰(7)；
所述第一液动控制阀门(2)通过所述第一法兰(7)与所述井口连通。
6.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述泄压阀(4)通过第一高压软管与所述放空装置连通。
7.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述注入阀(5)通过第二高压软管与所述液体药剂注入装置连通。
8.根据权利要求7所述的药剂投注装置，其特征在于，所述液体药剂注入装置包括加注泵；
所述注入阀(5)通过所述第二高压软管与所述加注泵连通。
9.根据权利要求1所述的药剂投注装置，其特征在于，所述药剂投注装置还包括：第二法兰(8)；
所述第二液动控制阀门(6)通过所述第二法兰(8)与所述固体药剂投入装置连通。
10.一种用于高压含硫气井的药剂投注系统，其特征在于，所述药剂投注系统包括权利要求1-9任一项所述的药剂投注装置。
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| CN113027401A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 气井药剂制备方法、气井药剂及气井药剂加注方法 |
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2019
- 2019-01-23 CN CN201920119003.5U patent/CN209742848U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113027401A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 气井药剂制备方法、气井药剂及气井药剂加注方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |