CN220635433U - 高尔夫式气举球清洗装置和高尔夫气举采油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高尔夫式气举球清洗装置和高尔夫气举采油装置，该高尔夫式气举球清洗装置包括罐体，设有进水口和出水口，以及第一进球口和第一出球口；清洗机构，设有清洗辊，该清洗辊固定于罐体内，且清洗辊具有若干刷丝；驱动机构，设有一输出轴，该输出轴与清洗机构连接，以驱动清洗辊转动；螺旋轨道，环绕于清洗辊，且螺旋轨道的一端与第一进球口连通，另一端与第一出球口连通；其中，气举球可沿该螺旋轨道移动，且该清洗辊的刷丝用于清洁该气举球。本实用新型能够实现气举球的在线清洗，减少气举球表面的杂质，延长阀门使用寿命。

Description

高尔夫式气举球清洗装置和高尔夫气举采油装置

技术领域

本实用新型属于采油技术领域，具体涉及一种高尔夫式气举球清洗装置和高尔夫气举采油装置。

背景技术

常用的气举采油装置，一种方式是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的原油举升到地面；另一种方式是利用高压气体将气举球沿管柱泵送至井底，然后靠高压气体和气举球的推力将油举升至地面。对于采油气举球的气举采油装置，气举球表面会附着有砂砾等杂质，当气举球在管道系统中运行时，砂砾等杂质可能进入阀门中，加剧阀门的磨损，导致阀门使用寿命缩短。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种高尔夫式气举球清洗装置，其针对高尔夫式气举球清洗装置而设计，该装置能够实现气举球的清洗，减少气举球表面的杂质，延长阀门使用寿命。

本实用新型提供一种高尔夫气举采油装置，其针对气举采油装置而设计，该装置能够实现气举球的在线清洗，减少气举球表面的杂质，延长阀门使用寿命。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

高尔夫式气举球清洗装置，其包括：

罐体，设有进水口和出水口，以及第一进球口和第一出球口；

清洗机构，设有清洗辊，该清洗辊固定于罐体内，且清洗辊具有若干刷丝；

驱动机构，设有一输出轴，该输出轴与清洗机构连接，以驱动清洗辊转动；

螺旋轨道，环绕于清洗辊，且螺旋轨道的一端与第一进球口连通，另一端与第一出球口连通；

其中，气举球可沿该螺旋轨道移动，且该清洗辊的刷丝用于清洁该气举球。

在本实用新型的一实施例中，所述螺旋轨道包括轨道固定件和至少三个螺旋轨道单体，该螺旋轨道单体与轨道固定件固定连接。

在本实用新型的一实施例中，所述清洗机构还包括均固定于所述罐体内的下支座和上支座，所述清洗辊的一端与该下支座转动连接，该清洗辊的另一端与该上支座转动连接。

在本实用新型的一实施例中，所述下支座设有至少三个支腿，且该下支座固定于所述罐体底部。

在本实用新型的一实施例中，还包括检测模块，安装于所述罐体，用于检测罐体内的水质。

在本实用新型的一实施例中，所述驱动机构包括固定于所述罐体的驱动电机。

高尔夫气举采油装置，其包括，

收球装置，包括集油罐和气举球滑道，该集油罐设有第二进球口、第二出球口、出气口和出油口，该气举球滑道一端与第二进球口连通，该气举球滑道另一端与第二出球口连通；

如任一前述的清洗装置，其第一进球口与第二出球口连通；

发球装置，与第一出球口连通，用于投发气举球；

分级启动装置，与发球装置连通并用于将发球装置投发的气举球在井下进行分级启动；

举升管，由采油井延伸至所述集油罐。

在本实用新型的一实施例中，所述举升管设有泄压端口，该泄压端口设有泄压阀。

在本实用新型的一实施例中，所述发球装置包括发球阀。

在本实用新型的一实施例中，所述分级启动装置包括发射球管和若干高压球阀，该高压球阀均与该发射球管连通。。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型采用包括清洗辊和螺旋轨道的高尔夫式气举球清洗装置和采油装置，能够有效清洁气举球，避免气举球携带砂砾等杂质在管道内移动，进而避免砂砾进入阀门中，减少阀门因砂砾导致的磨损，实现延长阀门使用寿命的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型中高尔夫式气举球清洗装置示意图；

图2为本实用新型中高尔夫式气举采油装置井上结构示意图。

附图说明：1-高尔夫式气举球清洗装置，101-罐体，102-进水口，103-出水口，104-第一进球口，105-第一出球口，106-封顶，107-刷丝，109-进球阀，110-出球阀，111-下支座，112-上支座，113-清洗辊，114-驱动电机，115-输出轴，116-螺旋轨道，1161-螺旋轨道单体，1162-轨道固定件，2-收球装置，21-集油罐，22-第二出球口，23-第二进球口，3-发球阀，4-分级启动装置，41-发射球管，42-高压球阀，5-举升管，51-井口管段，52-水平管段，53-竖直管段，6-泄压阀，7-储油箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、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，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种高尔夫式气举球清洗装置，所清洗的高尔夫式气举球具体结构如本申请人的在先申请公开号为CN214532915U、专利名称为高尔夫式气举球及气举采油装置的中国实用新型专利，在气举球球体外表面设有软质毛刺和/或硬质尖块，而井下的石油砂砾混合物容易附着气举球表面，且若不施加外力，难以清洗气举球表的附着物，随着气举球在管道系统中运行，气举球附带的砂砾很容易进入管路的阀门中，加剧阀门的磨损。

为了本实施例提供一种高尔夫式气举球清洗装置，其包括罐体101、清洗机构、驱动机构和螺旋轨道116。其中罐体101设有进水口102和出水口103，以及第一进球口104和第一出球口105，为了控制进水和排水，在进水口102可设置进水阀，在出水口103可设置排水阀，同时，为了控制罐体101的进球和出球，在第一进球口104可设置进球阀109，在第一出球口105可设置出球阀110。

为了方便罐体101内部的装配，罐体101可采用组装式结构，即罐体101设有一封顶106，该封顶106可通过螺栓与罐体101实现固定，而且封顶106与罐体101之间还可以安装密封圈实现防漏水。

清洗机构包括下支座111、上支座112和清洗辊113，下支座111可以通过焊接或螺栓固定在罐体101的底部，上支座112通过螺栓固定在罐体101的上部，清洗辊113上下两端通过轴承分别与下支座111、上支座112可转动的连接，以实现清洗辊113的安装，并且清洗辊113在罐体101内可以转动，为了能够清洗气举球，清洗辊113设置有若干刷丝107，当清洗气举球时，在罐体101内注入一定的清洗剂，然后转动清洗辊113，利用刷丝107清洁气举球。

需要说明的是，罐体101的出水口103设在罐体101底部，其中出水口103设在罐体101底部最低处为排水效果最佳的设置，即出水口103与清洗辊113轴线共线，此时，为了避免下支座111与出水口103干涉，下支座111可以固定在罐体101侧壁上，下支座111也可以采用设有至少三个支腿的结构，利用相邻两个支腿之间的间隙作为导水通道，便于罐体101的清洗剂通过导水通道流入出水口103。

为了驱动清洗辊113转动，本实施例通过设置驱动机构实现清洗辊113的转动，驱动机构可以是单独的驱动电机114、液压泵等与罐体101固定或不固定的动力装置，驱动机构也可以是从采油装置其中动力装置传动过来的动力，只要能驱动清洗辊113转动即可，具体到本实施例，本实施例采用驱动电机114驱动，驱动电机114连接一个输出轴115，该输出轴115贯穿罐体101顶部的封顶106，延伸至清洗辊113顶部，与清洗辊113顶部固定连接，驱动电机114通过输出轴115驱动清洗辊113转动。需要说明的是，驱动电机114与输出轴115可以采用联轴器连接，也可以采用齿轮传动、皮带传动或其他本领域技术人员可选择的传动方式传动。

本实施例在罐体101内设置螺旋轨道116，以实现罐体101内气举球的暂存和约束气举球，螺旋轨道116环绕于清洗辊113，且螺旋轨道116的一端与第一进球口104连通，另一端与第一出球口105连通；螺旋轨道116包括轨道固定件1162和至少三个螺旋轨道116单体，通过若干个螺旋轨道116单体限定出一个螺旋通道，该螺旋通道的等效直径略大于气举球的直径，以便气举球能够在螺旋通道中沿螺旋方向顺畅地移动，本实施例中通道四个螺旋轨道116单体限定螺旋通道，并且利用轨道固定环固定四个螺旋轨道116单体，以固定四个螺旋轨道116单体之间的距离。

需要说明的是，螺旋轨道116不限于包括轨道固定件1162和至少三个螺旋轨道116单体的结构，螺旋轨道116还可以是由金属网构成的螺旋通道，清洗辊113的刷丝107可以无障碍地通过金属网格与气举球接触，螺旋轨道116还可以是通过其他结构实现的，只要能为气举球提供螺旋通道且清洗辊113的刷丝107能无障碍地与气举球接触即可。

在清洗气举球的过程中，为了判断气举球是否清洗干净，清洗装置还可以设置检测模块，检测模块包括但不限于安装在罐体101内壁的浊度传感器、非接触式插入式水中油传感器等，通过浊度传感器检测罐体101中清洗剂的污浊程度，非接触式插入式水中油传感器用于检测清洗剂的含油量，检测模块与控制模块(图未示)连接，控制模块可以是电脑、PLC等处理器，在控制模块内可以预设相关阈值，当浊度传感器测得清洗剂的污浊程度超过阈值，或/和非接触式插入式水中油传感器测得清洗剂中含油量超标，则控制模块控制清洗装置的进球阀109、出球阀110保持关闭，通过控制模块通过控制进水阀和排水阀，反复注入干净清洗剂和排出污浊清洗剂，直至检测模块的传感器所测得的各种检测值均在阈值范围内，在控制模块的控制下，罐体101内的清洗剂排净后，控制模块控制打开出球阀110，释放出罐体101内清洗干净的气举球，然后关闭出球阀110，打开进球阀109，以重新放入待清洗的气举球。

需要说明的是，本申请采用的螺旋轨道116可存储若干个气举球，也就是说，罐体101内一次可以同时清洗若干个气举球，提高了清洗效率。

实施例2

如图2所示，图2为气举采油装置地面结构示意图，通过储油箱7模拟油井。本实施例提供一种高尔夫气举采油装置，其包括收球装置2、清洗装置、发球装置、分级启动装置4和举升管5。其中，收球装置2、发球装置、分级启动装置4和举升管5的具体结构均在本申请人的在先申请中已有详细描述，在现申请是公开号为CN113464102A、专利名称为一种采油用收投球装置及采油方法的中国发明专利申请，本实施例所述的收球装置2为CN113464102A专利申请中的采油用收投球装置，但本实施例所述的收球装置2不包括CN113464102A专利申请中采油用收投球装置的低高压转换阀。本实施例的收球装置2包括集油罐21和气举球滑道，该集油罐21设有第二进球口23、第二出球口22、出气口和出油口，该气举球滑道一端与第二进球口23连通，该气举球滑道另一端与第二出球口22连通，从井下举升上来的气举球和油气从第二进球口23进入集油罐21，然后气举球气举球滑道滑动，一直滑至第二进球口23，气举球在气举球滑道中滑动时，跟随气举球一同进入集油罐21的油气则会落入集油罐21中。

清洗装置即为实施例1中的清洗装置，清洗装置的第一进球口104与收球装置2的第二出球口22连通，气举球从集油罐21的第二出球口22出来后即通过第一进球口104进入清洗装置。为了控制进入清洗装置的气举球数量，在第一进球口104与第二出球口22之间设置进球阀109，该进球阀109采用现有技术即可。

发球装置与分级启动装置4均可以采用在先申请CN113464102A专利申请的低高压转换阀合分级启动装置4，在本实施例中，发球装置采用的是发球阀3，该发球阀3可以是电控或电机驱动的球阀、闸阀，当发球阀3关闭时，清洗装置中释放出的洁净气举球暂存在发球阀3与第一出球口105之间的管道内，当发球阀3打开时，控制发球阀3打开的开度和打开的时长，以控制每次通过发球阀3的气举球个数，即控制每次投发气举球的个数。

本实施例中的分级启动装置4包括发射球管41和若干高压球阀42，发射球管41与发球阀3连通，若干高压球阀42连通外部高压气源，高压球阀42沿发射球管41轴线从上至下依次布置，本实施例中高压球阀42设置三个且常闭，以关闭外部高压气源，而且高压球阀42均与该发射球管41连通，当发球阀3打开，气举球进入发射球管41后从上至下依次经过三个高压球阀42，当气举球每经过一个高压球阀42时，相应的高压球阀42打开，通入高压气源实现一次气举球的加速，然后该高压球阀42恢复关闭状态，当气举球经过下一个高压球阀42时，下一个高压球阀42打开，再通入高压气源实现第二次气举球的加速，然后该高压球阀42恢复关闭状态，直至三个高压球阀42都对气举球完成一次高压加速。

举升管5，其由采油井下延伸地面，并连通至集油罐21，当气举球经过分级启动装置4加速投入井下后，气举球携带油气经举升管5流入集油罐21中，以实现采油采气。如图2所示，举升管5地面以上的部分分别为：井口管段51、水平管段52和竖直管段53，由于举升管5与集油管连通处相比井口较高，为了实现气举采油采气，利用高压气加速气举球，故举升管5内的油气也是处于高压状态，而举升管5与集油罐21连通处为一弯管，举升管5内高压油气和气举球经过此处弯管时，会对弯管产出较大的冲击，引起管道振动和磨损，而且高压状态的气举球进入气举球滑道时速度过快，也会对气举球滑道产生较大的冲击。为此，本实施例在举升管5的水平管段52与竖直管段53连接处设置一个泄压端口，在泄压端口设有泄压阀6，并连通外部的采油管道或油气收集装置，当井下举升上来的油气和气举球经过举升管5的水平管段52与竖直管段53连接处时，通过泄压阀6释放举升管5内的一部分油气压力，使油气和气举球达到举升管5与集油罐21连通处时，油气正好能够流入集油罐21，气举球能够顺畅地进入气举球滑道，使油气不对举升管5弯管产生高压冲击，使气举球不对气举球滑道产生较大的冲击。需要说明的是，前述的“使油气和气举球达到举升管5与集油罐21连通处时，油气正好能够流入集油罐21，气举球能够顺畅地进入气举球滑道”，所谓“正好”是指举升管5内压力在合理范围内，该压力范围由本领域技术人员通过泄压阀6的泄压压力控制。

本实施例采用包括高尔夫式气举球清洗装置1的采油装置，当清洗装置内正在清洗一批气举球时，采油系统内也可以利用另一批气举球进行气举采油，当清洗的气举球清洗干净后再释放出来，待清洗的气举球再进入清洗装置内，如此实现气举球的在线清洁，避免气举球携带砂砾等杂质在管道内移动，进而避免砂砾进入阀门中，减少阀门因砂砾导致的磨损，实现延长阀门使用寿命的目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于包括：

罐体，设有进水口和出水口，以及第一进球口和第一出球口；

清洗机构，设有清洗辊，该清洗辊固定于罐体内，且清洗辊具有若干刷丝；

驱动机构，设有一输出轴，该输出轴与清洗机构连接，以驱动清洗辊转动；

螺旋轨道，环绕于清洗辊，且螺旋轨道的一端与第一进球口连通，另一端与第一出球口连通；

其中，气举球可沿该螺旋轨道移动，且该清洗辊的刷丝用于清洁该气举球。

2.根据权利要求1所述的高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于，

所述螺旋轨道包括轨道固定件和至少三个螺旋轨道单体，该螺旋轨道单体与轨道固定件固定连接。

3.根据权利要求1所述的高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于，

所述清洗机构还包括均固定于所述罐体内的下支座和上支座，所述清洗辊的一端与该下支座转动连接，该清洗辊的另一端与该上支座转动连接。

4.根据权利要求3所述的高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于，

所述下支座设有至少三个支腿，且该下支座固定于所述罐体底部。

5.根据权利要求1所述的高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于还包括，

检测模块，安装于所述罐体，用于检测罐体内的水质。

6.根据权利要求1所述的高尔夫式气举球清洗装置，其特征在于，

所述驱动机构包括固定于所述罐体的驱动电机。

7.高尔夫气举采油装置，其特征在于包括，

收球装置，包括集油罐和气举球滑道，该集油罐设有第二进球口、第二出球口、出气口和出油口，该气举球滑道一端与第二进球口连通，该气举球滑道另一端与第二出球口连通；

如权利要求1-6任一所述的清洗装置，其第一进球口与第二出球口连通；

发球装置，与第一出球口连通，用于投发气举球；

分级启动装置，与发球装置连通并用于将发球装置投发的气举球在井下进行分级启动；

举升管，由采油井延伸至所述集油罐。

8.根据权利要求7所述的高尔夫气举采油装置，其特征在于，

所述举升管设有泄压端口，该泄压端口设有泄压阀。

9.根据权利要求7所述的高尔夫气举采油装置，其特征在于，

所述发球装置包括发球阀。

10.根据权利要求7所述的高尔夫气举采油装置，其特征在于，

所述分级启动装置包括发射球管和若干高压球阀，该高压球阀均与该发射球管连通。