CN210622778U - 泡排球带压加注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种泡排球带压加注装置，能够解决现有技术中对含硫气井加注泡排球时作业风险高、安全性差的问题。泡排球带压加注装置包括依次连接的泡排球加注筒、连接筒及井口接头；泡排球加注筒具有用于与泵车连通的入口、与连接筒连通的出口，以及供操作人员将泡排球放入到泡排球加注筒内的填装口，填装口处可拆连接有堵头，堵头与填装口密封配合；泡排球加注筒于其入口处设置有第一控制阀，用于控制泡排球加注筒与泵车的通断；泡排球加注筒与连接筒之间设置有第二控制阀，用于控制泡排球加注筒与连接筒的通断；连接筒与井口接头之间设置有第三控制阀，用于控制连接筒与井口接头之间的通断。

Description

泡排球带压加注装置

技术领域

本实用新型涉及气井生产工具技术领域，具体涉及一种泡排球带压加注装置。

背景技术

在天然气井的开采过程中，由于地层边底水突进、地层压力下降等原因，气井无法靠自身能量将井筒内液体排出，形成井筒积液，导致气井生产压差过大、产气量下降伸出水淹停喷，压力较高，水在高压条件下气化，一般随天然气一起从采气井井口输出，影响了天然气井的正常开采。现有技术中通过在气井中投入泡排剂，利用井底积液与泡排剂接触后在气流的搅动作用下生成大量低密度的泡沫，这些泡沫会随气流将积液从井底携带至地面，从而达到清除井底积液的目的。

现有技术中常用的泡排剂分为液体泡排剂和固定泡排剂，液体泡排剂通过泵车泵入井筒内，只能漂浮于井底积液上表面，无法沉降至井底，存在泡排效果差、持续时间短等问题，现场应用较少。而固体泡排剂分为球状泡排剂和棒状泡排剂两种，与棒状固体泡排剂相比，球状固体泡排剂表面接触面积更大，发泡效果更加彻底，排液效果更好。

目前的一些气井中含有硫化氢，井内气压较高；气井中的硫化氢为剧毒气体，对固体排泡剂加注工艺及加注装置要求更高，并且作业风险高，现有技术中尚未出现相含硫气井内连续加注球状泡排剂的技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泡排球带压加注装置，能够向含硫气井加注泡排剂，并解决作业风险高、安全性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型中泡排球带压加注装置采用如下技术方案：

泡排球带压加注装置，包括依次连接的泡排球加注筒、连接筒及井口接头；

泡排球加注筒具有用于与泵车连通的入口、与连接筒连通的出口，以及供操作人员将泡排球放入到泡排球加注筒内的填装口，填装口处可拆连接有堵头，堵头与填装口密封配合；

泡排球加注筒于其入口处设置有第一控制阀，用于控制泡排球加注筒与泵车的通断；

泡排球加注筒与连接筒之间设置有第二控制阀，用于控制泡排球加注筒与连接筒的通断；

连接筒与井口接头之间设置有第三控制阀，用于控制连接筒与井口接头之间的通断。

其有益效果在于：操作人员通过控制第一、二、三控制阀的通断，能够实现泡排球加注筒、连接筒及井口接头分别与泡排球带压加注装置的其他部分分隔，也能够实现泡排球带压加注装置整体与外界环境分隔，操作人员可以在将泡排球泵入气井之前对泡排球带压加注装置进行保压试验，判断泡排球带压加注装置是否存在泄漏点，以此来保证泡排球带压加注装置的密封性，从而能够防止在加注作业时气井中的硫化氢气体从泡排球带压加注装置中泄漏，保证了作业的安全性。并且操作人员可以通过控制第一、二、三控制阀的通断来阻碍硫化氢气体的传递，能够积极预防硫化氢泄漏，降低作业风险。

进一步的，泡排球加注筒沿水平方向间隔布置有两个以上，各泡排球加注筒并联。

其有益效果在于：将泡排球加注筒设置多个，能够增加一次作业中泡排球的加注数量，实现连续加注；并且将泡排球加注筒沿水平方向间隔布置，便于操作人员将泡排球放入对应的泡排球加注筒中。

进一步的，各泡排球加注筒的上游处连接有用于与泵车连通的连接管路，各连接管路连接在泡排球加注筒之间以实现泡排球加注筒并联。

其有益效果在于：在泡排球加注筒的上游处设置连接管路，结构简单，能够实现泡排球加注筒并联，减少了管路的设计，简化了泡排球带压加注装置的结构，降低了发生泄漏的风险。

进一步的，连接管路上设置有控制其通断的连接管路开关。

其有益效果在于：通过控制连接管路开关能使一个或多个泡排球加注筒工作，提高了适用性。

进一步的，泡排球加注筒与连接筒之间通过具有多通结构的多向连接器转接，多向连接器中具有与连接筒轴线平行的水平管路及与连接筒斜向布置的斜向管路，斜向管路与连接筒轴线之间夹角为120°-135°。

其有益效果在于：斜向管路与连接筒轴线之间夹角为120°-135°，能够减小泡排球在泵送过程中所受到的阻力，使泡排球能够更顺畅地进入到井内。

进一步的，与斜向管路连接的泡排球加注筒出口在水平方向上依次错开。

其有益效果在于：将泡排球加注筒的出口错开布置，避免泡排球在汇流处造成堵塞，保证泡排球能够顺畅地进入到井内，并且通过将出口错开布置，能够减小连接筒的对应尺寸。

进一步的，泡排球加注筒中设置有位于第一控制阀与第二控制阀之间的试压控制阀，用于将泡排球加注筒的内部空间分隔成两部分。

其有益效果在于：在填充泡排球时需要拆卸堵头，而在第一控制阀与第二控制阀之间设置试压控制阀，能够对堵头所在部位进行封隔，操作人员可以再次进行试压来判断堵头连接的密封性，从而避免硫化氢气体泄漏的发生。并且将试压控制阀设置在两控制阀之间，能够缩小试压所需空间，提高了检测的效率。

进一步的，泡排球加注筒上设有吹扫口接头，吹扫口接头在泵车泵送流体的运动方向上位于试压控制阀的上游。

其有益效果在于：在泡排球加注筒上设置吹扫口接头，能够利用外接气源来对泡排球带压加注装置进行吹扫置换，避免硫化氢积聚在泡排球带压加注装置中，防止操作人员在加注泡排球时受到残留硫化氢气体的侵害，保证作业安全，降低作业风险。

进一步的，堵头朝内的端面上设有或形成有缓冲凸起，用于减缓泵车所泵入流体对泡排球的冲击。

其有益效果在于：设置缓冲凸起能过减少泵车所泵入流体对泡排球的冲击，减少泡排球在未进入井内时的冲击变形，保证泵送顺畅。

进一步的，井口接头上设置有对泡排球带压加注装置的整体管路泄压的放空接口。

其有益效果在于：在井口接头上设置放空接口，能够利用外接气源或泵入的流体对泡排球带压加注装置整体进行吹扫、清洗，减少硫化氢在泡排球带压加注装置中的残留，降低作业风险。

附图说明

图1为本实用新型中泡排球带压加注装置实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中泡排球带压加注装置实施例1的部分俯视图；

图3为本实用新型中泡排球带压加注装置实施例1中井口接头部分的结构示意图；

图中各标记分别为：

10-泡排球加注筒；11-第一加注筒；12-第二加注筒；13-第三加注筒；14-试压控制阀；

20-泡排球；21-第一控制阀；22-入口；23-吹扫口接头；24-连接管路；25-连接管路开关；26-堵头；261-缓冲凸起；27-第二控制阀；28-泵注接头；29-吹扫连接头；

30-多向连接器；31-水平管路；32-斜向管路；

40-连接接头；

50-连接筒；51-第三控制阀；52-加注口；53-数据采集短节；

60-井口接头；61-可拆堵头；62-压力表；63-放空接口；64-法兰。

具体实施方式

为使本实用新型的实施目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号标示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

本实施例中的泡排球带压加注装置的实施例1：现有技术中的一些气井内具有含量较高的硫化氢气体，硫化氢气体有毒，操作人员在向这些气井中加注泡排球时，作业风险及技术要求更高。本实用新型中的泡排球带压加注装置能够向含硫气井内加注泡排剂，防止在加注作业时气井中的硫化氢气体从泡排球带压加注装置中泄漏，保证了作业的安全性，降低作业风险。

如图1及图2所示，泡排球带压加注装置主要包括三部分，分别为用于容纳待注入井内的泡排球20的泡排球加注筒10、为泡排球的运动提供通道的连接筒50以及实现泡排球带压加注装置与气井连接的井口接头60。现以图中所示方向来说明各个部件的连接关系，泡排球加注筒10及连接筒50沿水平方向延伸布置，井口接头60连接在连接筒50的尾端实现流动方向的改变。

加注装置中的泡排球加注筒10以上下方向间隔布置的方式设置有三个，沿水平方向排列，分别为第一加注筒11、第二加注筒12及第三加注筒13，各泡排球加注筒10结构相同，为两端开口的筒体结构，泡排球加注筒10朝向连接筒50一端的开口作为泡排球加注筒10的出口，泡排球加注筒10远离出口一端的外周面上设有连通泡排球加注筒10内外两侧的入口22，入口22用于与泵车连通，泵车能够将流体泵入到泡排球加注筒10中。将泡排球加注筒设置多个，能够增加一次作业中泡排球的加注数量，实现连续加注；并且将泡排球加注筒沿水平方向间隔布置，便于操作人员将泡排球放入对应的泡排球加注筒中。

泡排球加注筒10中位于入口22与出口之间的空间为容纳泡排球20的加注腔，泵车所泵入的流体能够推动泡排球20移动。泡排球加注筒10另一端的开口为供操作人员将泡排球20填充至加注腔内的填充口，填充口处设置有对泡排球加注筒10进行封堵的堵头26，堵头26上朝内的一端端面上设置有沿堵头26轴向延伸的缓冲凸起261，因为泡排球加注筒10的入口22设置在外周面上，当泵车泵送的流体进入到泡排球加注筒10内时，缓冲凸起261能够对流体进行阻挡，以此来减少流体对泡排球的冲击。

泡排球加注筒10外周面上背向入口22的一侧设置有同样连通内外两侧的吹扫口接头23，当外接气源与吹扫口接头23连接时气体能够对泡排球加注筒10内部空间进行吹扫、置换。第一加注筒11的吹扫口接头23与第二加注筒12的入口22通过连接管路24连通，第二加注筒12的吹扫口接头23与第三加注筒13的入口22通过连接管路24连通，而第一加注筒11的入口22处设置有泵注接头28，用于与泵车相连，第三加注筒13的吹扫口接头23通过吹扫连接头29与外接气源连通，三个泡排球加注筒10通过连接管路24实现并联。当连接管路开关25全部开启时，泵车泵送的流体能够进入到三个泡排球加注筒10中，或是外接气源提供的置换气体能够进入到泡排球加注筒10中。通过控制不同连接管路开关25的开合，能够实现不同泡排球加注筒10的连通。

泡排球加注筒10中入口22处设置有第一控制阀来控制泵车与自身的通断，对于本实施例来讲，泡排球加注筒10采用并联结构，第一加注筒11入口处设有第一控制阀21，第二加注筒12通过连接管路24与第一加注筒11连通，位于第一加注筒11与第二加注筒12之间的连接管路开关25，作为第二加注筒12的第一控制阀来控制流体进入到第二加注筒12中。对应地，位于层加注筒12与第三加注筒13之间的连接管路开关25，作为第三加注筒13的第一控制阀来控制流体进入到第三加注筒13中。

每个泡排球加注筒10中设置有试压控制阀14，试压控制阀14位于入口22及吹扫口接头23在流体运动方向上的下游，即加注筒的中部。当试压控制阀14关闭时，泵车所泵送的流体不能够进入到泡排球加注筒10的加注腔中。

试压控制阀14的下游于泡排球加注筒10的出口处设置有第二控制阀27，第二控制阀27能够控制泡排球加注筒10与连接筒50的通断。试压控制阀14能够对堵头所在部位进行封隔，操作人员可以再次进行试压来判断堵头连接的密封性，从而避免硫化氢气体泄漏的发生。并且将试压控制阀设置在两控制阀之间，能够缩小试压所需空间，提高了检测的效率。

本实施例中，泡排球加注筒10设置有三个，而连接筒50仅设置有一个，在泡排球加注筒10于连接筒50之间设置有实现转接的多向连接器30。多向连接器30呈叉状，具有四通结构，包括与连接筒50轴线平行的水平管路31和两个与连接筒50斜向布置的斜向管路32，水平管路31与斜向管路32之间的夹角为130°，第二加注筒12通过水平管路31与连接筒50连通，上层、第三加注筒13通过斜向管路32与连接筒50连通。两个斜向管路32搭接在水平管路31上，且两个斜向管路32的出口沿水平方向错开。

连接筒50的一端连接有与多向连接器30连通的连接接头40，另一端与井口接头60连通，在连接筒50与井口接头60之间设置有第三控制阀51，当第三控制阀51关闭时连接筒50与井口接头60断开。连接筒50上设置有加注口52，既可用于泵送结束后泵送筒及管汇内的残余气体、液体、杂质等置换冲洗，也可用于其它药剂的加注。另外在连接筒50上还设置有能够获取加注过程中各项施工数据的数据采集短节53。

如图3所示，井口接头60为三通结构，其中一个开口与连接筒50连接，另一个开口处设置有法兰64，用于与气井连接，最后一个开口处设置有可拆堵头61，当可拆堵头61拆掉时操作人员能够将测井用测试仪器或防喷管等装置与井口接头60连通，可拆堵头61上设置有压力表62。井口接头60底部位置处还设置有放空接口63，可用于使加注装置整体管路泄压放空、余气置换。能够利用外接气源或泵入的流体对泡排球带压加注装置整体进行吹扫、清洗，减少硫化氢在泡排球带压加注装置中的残留，降低作业风险。

泡排球带压加注装置中两部件的连接处均设置有保证管路密封的密封圈，并且所有的筒体、管路均为通径结构，泡排球20直径比管路通径尺寸小4~6mm。

在操作人员使用本实用新型中的泡排球带压加注装置时，先将各部分组装好以对整体进行试压，此时连接管路开关25，第一、二、三控制阀以及试压控制阀14均打开，向泡排球带压加注装置内泵满液体后进行保压，当试压合格后将外接气源与第三加注筒13的吹扫口接头23相连，向泡排球带压加注装置注入氮气，氮气从放空接口63排出，能够将泡排球带压加注装置内的液体进行置换。

然后通过开启泡排球加注筒10端部的堵头26，将泡排球20填充进各个泡排球加注筒10中，然后拧紧堵头26。因为在此过程中堵头26被打开过，因此需要再次对已填充泡排球20的泡排球带压加注装置进行试压试验，此时关闭试压控制阀14，试压控制阀14将泡排球加注筒10的空间分隔成两部分，对由试压控制阀14、堵头26之间的空间进行试压来判断堵头26处的密封性，测试合格后通过泵车将泡排球泵送至气井的底部。

在向泡排球加注筒10加注泡排球时均要再次试压，保证每次加注作业时加注装置整体的密封性，防止气井中硫化氢气体上返从加注装置中泄漏。在将泡排球全部打入到气井内之后，操作人员可以关闭井口阀门来隔断泡排球带压加注装置与气井的连通，此时利用外接气源来对泡排球带压加注装置整体的管路进行泄压、吹扫置换。

操作人员通过控制第一、二、三控制阀的通断，能够实现泡排球加注筒、连接筒及井口接头分别与泡排球带压加注装置的其他部分分隔，也能够实现泡排球带压加注装置整体与外界环境分隔，操作人员可以在将泡排球泵入气井之前对泡排球带压加注装置进行保压试验，判断泡排球带压加注装置是否存在泄漏点，以此来保证泡排球带压加注装置的密封性，从而能够防止在加注作业时气井中的硫化氢气体从泡排球带压加注装置中泄漏，保证了作业的安全性。并且操作人员可以通过控制第一、二、三控制阀的通断来阻碍硫化氢气体的传递，能够积极预防硫化氢泄漏，降低作业风险。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例2：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，泡排球带压加注装置中泡排球加注筒的数量可以根据工况进行选择，例如可以仅设置有一个泡排球加注筒；也可以设置两个或四个泡排球加注筒，而不局限于采用三相泡排球加注筒的方案。在其他实施例中，操作人员也可以根据现场情况或工况要求来改变泡排球加注筒的布置方式，例如将泡排球加注筒沿竖直方向布置。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例3：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，本实施例中的泡排球加注筒上可以不再单独设置吹扫口接头，而是利用与泵车连通的入口，通过泵车向泡排球加注筒充气实现对泡排球加注筒的吹扫置换。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例4：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，本实施例中仍设置有多个泡排球加注筒，各泡排球加注筒通过多向连接器与连接筒连接时，泡排球加注筒的出口汇集于一处，而不局限于将泡排球加注筒的出口错开布置。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例5：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，斜向管路与连接筒轴线之间夹角不局限于采用130°，可以根据工况在120°至135°之间选择，例如采用125°、129°等来作为斜向管路与连接筒轴线之间的夹角。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例6：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，连接管路上可以不再设置有控制通断的连接管路开关，而是直接使各泡排球加注筒呈并联方式布置。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例7：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，泡排球带压加注装置还可以用于常规的、无硫或少硫气井中，而不局限于在高含硫气井中使用。

本实用新型中泡排球带压加注装置的实施例8：本实施例中泡排球带压加注装置与其他实施例的不同之处在于，泡排球带压加注装置还可以用于加注类似于球状的、具有曲面的泡排剂，例如梭形等，泡排球带压加注装置能够将填充在加注筒内的泡排剂泵送至气井中，而不局限于仅能够加注泡排球。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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.泡排球带压加注装置，其特征在于：

包括依次连接的泡排球加注筒、连接筒及井口接头；

泡排球加注筒具有用于与泵车连通的入口、与连接筒连通的出口，以及供操作人员将泡排球放入到泡排球加注筒内的填装口，填装口处可拆连接有堵头，堵头与填装口密封配合；

泡排球加注筒于其入口处设置有第一控制阀，用于控制泡排球加注筒与泵车的通断；

泡排球加注筒与连接筒之间设置有第二控制阀，用于控制泡排球加注筒与连接筒的通断；

连接筒与井口接头之间设置有第三控制阀，用于控制连接筒与井口接头之间的通断。

2.根据权利要求1所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：泡排球加注筒沿水平方向间隔布置有两个以上，各泡排球加注筒并联。

3.根据权利要求2所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：各泡排球加注筒的上游处连接有用于与泵车连通的连接管路，各连接管路连接在泡排球加注筒之间以实现泡排球加注筒并联。

4.根据权利要求3所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：连接管路上设置有控制其通断的连接管路开关。

5.根据权利要求2所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：泡排球加注筒与连接筒之间通过具有多通结构的多向连接器转接，多向连接器中具有与连接筒轴线平行的水平管路及与连接筒斜向布置的斜向管路，斜向管路与连接筒轴线之间夹角为120°-135°。

6.根据权利要求5所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：与斜向管路连接的泡排球加注筒出口在水平方向上依次错开。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：泡排球加注筒中设置有位于第一控制阀与第二控制阀之间的试压控制阀，用于将泡排球加注筒的内部空间分隔成两部分。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：泡排球加注筒上设有吹扫口接头，吹扫口接头在泵车泵送流体的运动方向上位于试压控制阀的上游。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：堵头朝内的端面上设有或形成有缓冲凸起，用于减缓泵车所泵入流体对泡排球的冲击。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的泡排球带压加注装置，其特征在于：井口接头上设置有对泡排球带压加注装置的整体管路泄压的放空接口。

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