CN213360087U - 一种天然气井连续自动注剂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天然气开采设备技术领域，公开了一种天然气井连续自动注剂装置，包括底座，底座上固连有圆筒，圆筒的一端固连有第一弧形壳体，第一弧形壳体远离圆筒的一端固定连接有第二弧形壳体，第一弧形壳体与第二弧形壳体之间固定连接有隔膜；第一弧形壳体上滑动的穿设有推拉杆，推拉杆的一端与隔膜固定连接，推拉杆的另一端固定连接有活塞块；活塞块与圆筒的底部之间固定连接有第一弹簧，活塞块与圆筒的底部之间的圆筒上固定连通有进气管；第二弧形壳体上固定安装有与第二空腔连通的单向进液机构和单向出液机构。本实用新型能够自动的根据天然气井内积液和套压情况，自动的往井筒内注入泡排剂，且设备维护成本低。

Description

一种天然气井连续自动注剂装置

技术领域

本实用新型涉及天然气开采设备技术领域，尤其涉及一种天然气井连续自动注剂装置。

背景技术

气井在生产过程中不同程度的产液，在气井投产初期，可依靠自身能量将积液带出井筒，而随着气井的生产，气井能量下降，井筒便会形成积液，影响到气井的生产。通过泡沫排水采气工艺，即向气井内加注泡排剂，降低井筒积液密度，降低气井的临界携液量，将积液带出井筒，达到维护气井正常生产的目的。

随着科技的进步，向气井内加注泡排剂已经由以前的人工加注到自动加注开始发展，在目前的自动加注设备中，主要运用的为远程控制的自动泡排剂加注装置，比如，申请号为CN201220029035.4的专利公开了一种井口远程控制自动泡排剂加注装置，包括控制箱、加药泵、管道及阀门，控制箱体内安装有控制面板、加药泵及药罐，控制面板上安装有电压表、电源指示、手动指示、自动指示、电流表、微电脑时间控制器、转速控制器、红外远程控制器、转向开关。

上述专利的气井远程控制自动注剂装置所有数据进行远程控制，实现注剂泵数据反馈，注剂量信息反馈，其虽然减少了人工上井，实现的井口自动加药注剂的远程自动化，但是其采用各种自动化的仪表、以及远程控制的各种控制器，其不仅成本高，并且电子仪表和控制器在实际使用中，容易经常出现各种故障，导致在现场实际运用中维护成本也较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种天然气井连续自动注剂装置，能够自动的根据天然气井内积液和套压情况，自动的往井筒内注入泡排剂，且设备维护成本低。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种天然气井连续自动注剂装置，包括底座，所述底座上固定连接有圆筒，所述圆筒的一端固定连接有第一弧形壳体，所述圆筒的另一端封闭形成圆筒的底部，所述第一弧形壳体远离圆筒的一端固定连接有第二弧形壳体，所述第一弧形壳体与第二弧形壳体之间固定连接有隔膜，所述第一弧形壳体与隔膜形成第一空腔，所述第二弧形壳体与隔膜形成第二空腔；所述第一弧形壳体上滑动的穿设有推拉杆，所述推拉杆的一端与隔膜固定连接，所述推拉杆的另一端位于圆筒内且端部固定连接有活塞块，所述活塞块与圆筒的内壁滑动连接；所述活塞块与圆筒的底部之间固定连接有第一弹簧，所述活塞块与圆筒的底部之间的圆筒上固定连通有进气管，所述第一弧形壳体与活塞块之间的圆筒上连通有出气管；所述第二弧形壳体上固定安装有与第二空腔连通的单向进液机构和单向出液机构。

进一步，所述单向进液机构包括第一进液管，所述第一进液管与第二空腔连通，所述第一进液管远离第二弧形壳体的一端固定连通有L型的第二进液管，所述第一进液管与第二进液管的连接处设置有第一缩口段，所述第一缩口段上放置有第一圆球。

进一步，所述单向出液机构包括L型的第一出液管，所述第一出液管的一端与第二空腔连通，所述第一出液管上固定连通有第二出液管，所述第一出液管与第二出液管的连通出设置有第二缩口段，所述第二缩口段上放置有第二圆球。

进一步，所述第一出液管远离第二弧形壳体的一端固定连接有螺纹套筒，所述螺纹套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端固定连接有旋转盘，所述螺纹杆的另一端插入第一出液管内，且端部固定连接有第一连接板，所述第一连接板远离螺纹杆的一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离第一连接板的一端固定连接有第二连接板，所述第二连接板与第二圆球相抵，位于所述第一出液管内的螺纹杆与第一出液管的内壁之间填充有密封填料。如此，可以通过转动旋转盘，从而带动螺纹杆上、下运动，进而使得第一连接板和第二连接板上、下运动，当需要调大泡排剂注入井筒的启动压力时，可以转动旋转盘，使得第一连接板下降，压缩第二弹簧，从而需要将第二圆球上顶的压力更大，即需要的启动压力更大。

进一步，所述第一弧形壳体的边部设置有若干第一通孔，所述第二弧形壳体的边部设置有若干第二通孔，所述隔膜的边部设置有若干第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔之间固定连接有螺栓。如此，可以使得第一弧形壳体、隔膜和第二弧形壳体可拆卸，当使用时间较长后，需要更换隔膜时，可以将螺栓拧开，将隔膜拆卸下来更换。

进一步，所述进气管上安装有第一开关阀,所述出气管上安装有第二开关阀。第一开关阀可以对进气管进行开或闭，从而调节进气管的开关状态；第二开关阀可以对出气管进行开或闭，从而调节出气管的开关状态。

进一步，所述活塞块与圆筒的底部之间的圆筒上固定连通有压力表。压力表的设置，通过压力表观察到进气管的压力，了解井底压力状况。

本实用新型的有益效果：

本实用新型利用气井井底积液后套压的上升作为动力源，当井底积液较多套压上升后，推拉杆将推动隔膜变形，利用隔膜的形变压缩第二空腔，从而向井底注入泡排剂；当活塞块被推动到出气管处后，进气管和出气管将由圆筒连通，此时，连通瞬间圆筒内压力处于被短暂泄压状态，压力对活塞块的推力减小，从而在第一弹簧的拉力下，活塞块和隔膜复位运动，当隔膜复位运动，则使得第二空腔体积变大，产生负压又将泡排剂吸入到第二空腔内，如此反复的连续对气井的井底自动的注入泡排剂，整个注剂过程能够利用天然气井套压压力，自动连续的往井筒内注入泡排剂，因为整个装置采用机械化联动，无需外部动力源和电力，设备成本低，故障率也低，维护成本就更低。

附图说明

图1是本实用新型一种天然气井连续自动注剂装置的示意图；

图2是图1中A处的放大图；

其中，底座1、圆筒2、第一弧形壳体3、第二弧形壳体4、隔膜5、紧固螺栓6、第一空腔7、第二空腔8、推拉杆9、活塞块10、第一弹簧11、进气管12、压力表13、第一开关阀14、第一进液管15、第二进液管16、第一圆球17、第一出液管18、第二出液管19、第二圆球20、螺纹套筒21、螺纹杆22、旋转盘23、第一连接板24、第二弹簧25、第二连接板26、密封填料27、出气管28、第二开关阀29。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1～图2所示：

一种天然气井连续自动注剂装置，包括底座1，底座1上通过螺栓固定连接有圆筒2，圆筒2的左端焊接有第一弧形壳体3，圆筒2的右端封闭形成圆筒2的底部，第一弧形壳体3的左侧设置第二弧形壳体4，第一弧形壳体3与第二弧形壳体4之间有隔膜5，第一弧形壳体3的边部等分的开设有四个第一通孔，第二弧形壳体4的边部也等分的开设有四个第二通孔，隔膜5的边部也等分的开设有四个第三通孔，第一通孔、第二通孔和第三通孔之间固定连接有紧固螺栓6，第一弧形壳体3与隔膜5形成第一空腔7，第二弧形壳体4与隔膜5形成第二空腔8；第一弧形壳体3上滑动的穿设有推拉杆9，滑动连接处内侧有滑动轴承，推拉杆9的左端与隔膜5通过螺栓固定连接，推拉杆9的右端位于圆筒2内且端部粘接有活塞块10，活塞块10与圆筒2的内壁滑动连接；活塞块10与圆筒2的底部之间固定连接有第一弹簧11，活塞块10与圆筒2的底部之间的圆筒2上固定连通有进气管12和压力表13，第一弧形壳体3与活塞块10之间的圆筒上连通有出气管28，进气管12上安装有第一开关阀14、出气管28上安装有第二开关阀29，在井场上，出气管28一般与井场上的输气管线相连通。

第二弧形壳体4上固定安装有与第二空腔8连通的单向进液机构和单向出液机构。单向进液机构包括第一进液管15，第一进液管15与第二空腔8连通，第一进液管15远的左端固定连通有L型的第二进液管16，第一进液管15与第二进液管16的连接处设置有第一缩口段，第一缩口段上放置有第一圆球17。单向出液机构包括L型的第一出液管18，第一出液管18的右端与第二空腔8连通，第一出液管18上固定连通有第二出液管19，第一出液管18与第二出液管19的连通出设置有第二缩口段，第二缩口段上放置有第二圆球20。第一出液管18的上端焊接有螺纹套筒21，螺纹套筒21内螺纹连接有螺纹杆22，螺纹杆22的上端焊接有旋转盘23，螺纹杆22的下端插入第一出液管18内，且端部焊接有第一连接板24，第一连接板24的下侧固定连接有第二弹簧25，第二弹簧25的下端固定连接有第二连接板26，第二连接板26与第二圆球20相抵，位于第一出液管18内的螺纹杆22与第一出液管18的内壁之间填充有密封填料27。

本实用新型的使用方法如下：

在需要使用时，先将本装置安装在井场的采气树旁，利用管线将套管与进气管12连通，打开第一开关阀14，出气管28与井场上外输的输气管线连通，将盛装泡排剂的药箱与第二进液管16连通，第二出液管19与采气树上的油管连通，此时第二弧形壳体4与隔膜5之间的第二空腔8内盛装有液体的泡排剂。

当气井井底的积液逐渐增多之后，气井油套环空内的压力(即套压)将逐步升高，此时，套压就通过进气管12传递到圆筒2中活塞块10与圆筒2底部之间的腔体中，此时可以通过压力表13读取压力，当压力增大，活塞块10就会在压力下克服第一弹簧11的拉力向左运动，进而推动推拉杆9向左运动，从而推拉杆9推动隔膜5的中部向左运动，如此，就会压缩第二弧形壳体4与隔膜5之间的第二空腔8的空间，因为第二空腔8内盛装有泡排剂，第二空腔8受到压缩，第二空腔8内压力增大，将推动第一圆球17对第二进液管16堵死，第二圆球20则压缩第二弹簧25向上运动，使得第一出液管18与第二出液管19连通，将第二空腔8内的泡排剂就通过第二出液管19注入到气井的油管中，泡排剂再进入到井底，实现对天然气井泡排剂的自动加注。

活塞块10在被推动的过程中，当活塞块10被推动到出气管28的左边后，进气管12和出气管28将由圆筒2连通，此时，连通瞬间圆筒内压力处于被短暂泄压状态，压力对活塞块10的推力减小，从而在第一弹簧11的复位拉力下，活塞块10和隔膜5向右复位运动，当隔膜5向右复位运动，则使得第二空腔8体积变大，产生负压，第二圆球20在第二弹簧25复位作用力下向下运动，推动第二圆球20将第一出液管18和第二出液管19封闭，负压又将泡排剂吸入到第二空腔8内。

当活塞块10和隔膜5短暂复位后，套管内的气体又进入到活塞块10与圆筒2底部之间的圆筒2内，圆筒2内的压力又上升，又将推动活塞块10和隔膜5向左运动，将吸入第二空腔8内的泡排剂再次注入到气井的井底，如此反复的连续对气井的井底自动的注入泡排剂。

本装置按照上述的过程对井底自动连续的注入泡排剂，无需人员看守，也不需要其他动力源，设备维护简单，气井的管理和维护成本低。

当需要调大泡排剂注入启动压力时，可以转动旋转盘23，使得第一连接板24下降，压缩第二弹簧25，从而第二圆球20上升的阻力更大，即需要的启动压力更大。

需要说明的是，本注剂装置不仅可以向天然气井注入泡排剂，还可以利用本装置向天然气井注入消泡剂、破乳剂、甲醇和酸碱剂等其他药剂，其加注原理与加注泡排剂是相同的。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.一种天然气井连续自动注剂装置，包括底座，其特征在于：所述底座上固定连接有圆筒，所述圆筒的一端固定连接有第一弧形壳体，所述圆筒的另一端封闭形成圆筒的底部，所述第一弧形壳体远离圆筒的一端固定连接有第二弧形壳体，所述第一弧形壳体与第二弧形壳体之间固定连接有隔膜，所述第一弧形壳体与隔膜形成第一空腔，所述第二弧形壳体与隔膜形成第二空腔；所述第一弧形壳体上滑动的穿设有推拉杆，所述推拉杆的一端与隔膜固定连接，所述推拉杆的另一端位于圆筒内且端部固定连接有活塞块，所述活塞块与圆筒的内壁滑动连接；所述活塞块与圆筒的底部之间固定连接有第一弹簧，所述活塞块与圆筒的底部之间的圆筒上固定连通有进气管，所述第一弧形壳体与活塞块之间的圆筒上连通有出气管；所述第二弧形壳体上固定安装有与第二空腔连通的单向进液机构和单向出液机构。

2.根据权利要求1所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述单向进液机构包括第一进液管，所述第一进液管与第二空腔连通，所述第一进液管远离第二弧形壳体的一端固定连通有L型的第二进液管，所述第一进液管与第二进液管的连接处设置有第一缩口段，所述第一缩口段上放置有第一圆球。

3.根据权利要求2所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述单向出液机构包括L型的第一出液管，所述第一出液管的一端与第二空腔连通，所述第一出液管上固定连通有第二出液管，所述第一出液管与第二出液管的连通出设置有第二缩口段，所述第二缩口段上放置有第二圆球。

4.根据权利要求3所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述第一出液管远离第二弧形壳体的一端固定连接有螺纹套筒，所述螺纹套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端固定连接有旋转盘，所述螺纹杆的另一端插入第一出液管内，且端部固定连接有第一连接板，所述第一连接板远离螺纹杆的一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离第一连接板的一端固定连接有第二连接板，所述第二连接板与第二圆球相抵，位于所述第一出液管内的螺纹杆与第一出液管的内壁之间填充有密封填料。

5.根据权利要求4所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述第一弧形壳体的边部设置有若干第一通孔，所述第二弧形壳体的边部设置有若干第二通孔，所述隔膜的边部设置有若干第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔之间固定连接有螺栓。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述进气管上安装有第一开关阀，所述出气管上安装有第二开关阀。

7.根据权利要求6所述的一种天然气井连续自动注剂装置，其特征在于：所述活塞块与圆筒的底部之间的圆筒上固定连通有压力表。

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