一種泡排棒自動投放裝置的製造方法

2023-06-20 10:13:51 1

專利名稱:一種泡排棒自動投放裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種泡排棒自動投放裝置，屬於天然氣井開採領域。該裝置包括料筒總成和投棒總成，投棒總成包括上料管、下料管、左料管、右料管和多頭連通件，通過將泡排棒放置在料筒總成中，先打開左電動球閥一段時間，以使得投棒總成內的壓力和外界壓力相等，再關閉左電動球閥，控制上電動球閥打開，使得泡排棒落入投棒總成，再關閉上電動球閥，控制右電動球閥開啟一段時間，以使得投棒總成內的壓力和採氣樹內的壓力相等，避免在泡排棒進入採氣樹內時受到壓力的衝擊，再關閉右電動球閥並開啟下電動球閥，使得泡排棒由投棒總成落入採氣樹中，從而實現泡排棒的投放。
【專利說明】
一種泡排棒自動投放裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及天然氣井開採領域，特別涉及一種泡排棒自動投放裝置。
【背景技術】
[0002]天然氣井在開採一段時間後，井筒內慢慢會產生積液現象。當天然氣產量較大時，產生的積液會隨著天然氣氣流一同被攜帶出井筒；當天然氣產量較低時，產生的積液不能被氣流攜帶出井筒，慢慢會在井筒內聚積形成液柱，從而對地層產生很大的井口回壓，對氣井的產量影響很大。
[0003]目前解決積液的方法很多，最常用的方法是泡排法，該泡排法主要有投泡排棒和注液體泡排劑兩種方式。其中，投泡排棒一般是通過防噴管進行泡排棒的投放，這種投放方式需要工人經常到現場進行投棒，投棒過程複雜，勞動強度大，效率低。
[0004]隨著工藝方法的不斷完善，出現了各種新的泡排棒自動投放裝置及方法。專利號為CN 202338310U的專利公開了一種泡排棒自動投放裝置，該裝置實現了自動投棒功能，解決了通過防噴管投放泡排棒而造成的工作量大，效率低的問題。但是該裝置在向裝置內填裝泡排棒時，由於該裝置中的電磁頭需要頻繁通電斷電，所以耗費時間且效率低；同時，由於該裝置中的轉盤採用機械式旋轉機構，所以會產生累積誤差，導致轉動機構準確度不高，最終可能出現泡排棒無法投放出來的情況;另外，由於此裝置整體內部承壓，因此殼體需要設計的比較厚重，從而增大了裝置整體的重量，安裝在井口採氣樹上時會導致採氣樹整體重心上移，存在較大的安全隱患問題。
[0005]此外，專利號為CN203276005U的專利公開了一種天然氣井泡排棒數位化自動投放控制系統，該系統的儲料筒無需承受高壓，同時利用步進電機帶動儲料筒旋轉，但是在打開二級球閥進行投棒時，由於投棒總成內壓力比採氣樹內的壓力小的多，所以採氣樹內的壓力會對投棒總成內的泡排棒會產生很大衝擊力，從而可能會損壞泡排棒，使泡排棒失去作用。
【實用新型內容】
[0006]為了克服現有技術中存在的缺陷，本實用新型實施例提供了一種泡排棒自動投放裝置。所述技術方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種泡排棒自動投放裝置，所述裝置連接在採氣樹的清蠟閥門上，所述裝置包括料筒總成和投棒總成，所述投棒總成包括上料管、下料管、左料管、右料管和多頭連通件，所述上料管的一端、下料管的一端、左料管的一端、右料管的一端分別與所述多頭連通件連通，所述料筒總成通過上電動球閥與所述上料管的另一端連通，所述下料管的另一端設有可與所述清蠟閥門連通的下電動球閥，所述上電動球閥、所述上料管、所述下料管、所述下電動球閥均設置在同一直線上，所述右料管的另一端設有可與所述採氣樹的油壓表考克口連通的右電動球閥，所述左料管的另一端設有可與外界連通的左電動球閥。
[0008]優選地，所述料筒總成包括可轉動的料筒、與所述料筒的轉軸連接的步進電機以及殼體，所述料筒上沿圓周方向等角度間隔設置有多個存料腔，所述存料腔貫穿所述料筒的兩端，所述殼體包括筒體、分別固定連接在所述筒體兩端的上端蓋和下端蓋，所述料筒可相對所述殼體轉動的設置在所述殼體內，所述上端蓋上設置有加料口，所述下端蓋上對應所述上料管的位置設置有出料口，所述出料口的直徑與所述存料腔的直徑相一致，所述下端蓋背向所述料筒的一面上對應所述出料口的位置固定連接有對接法蘭，所述對接法蘭與所述上電動球閥連通，且所述出料口、所述對接法蘭與所述上電動球閥設置在同一條直線上。
[0009]優選地，所述下電動球閥上設有可與所述清蠟閥門連通的變徑法蘭，所述變徑法蘭與所述下電動球閥位於同一直線上。
[0010]優選地，所述右電動球閥上設有可與所述採氣樹的油壓表考克口連通的三通接頭，所述三通接頭上連通有第一壓力變送器，所述左料管的管壁上連通有第二壓力變送器。[0011 ]優選地，所述料筒總成還包括料筒帽，所述料筒帽可拆卸的罩設在所述上端蓋上。
[0012]優選地，所述料筒的底面上對應每一所述存料腔的位置還分別設置有一個支撐蓋，所述支撐蓋通過柔性件鉸接在所述料筒的底面上，所述支撐蓋朝向下端蓋的表面上固定連接有支腳，所述支腳可滑動的支撐在所述下端蓋朝向所述料筒的一面上。
[0013]進一步地，所述對接法蘭中設置有紅外計數器。
[0014]可選地，所述裝置還包括自動控制器，所述下電動球閥的控制線、所述上電動球閥的控制線、所述左電動球閥的控制線、所述右電動球閥的控制線、所述第一壓力變送器、所述第二壓力變送器、所述步進電機的控制線和所述紅外計數器的信號線分別與所述自動控制器連接。
[0015]可選地，所述裝置還包括自動控制器，所述下電動球閥的控制線、所述上電動球閥的控制線、所述左電動球閥的控制線、所述右電動球閥的控制線、所述第一壓力變送器、所述第二壓力變送器、所述步進電機的控制線和所述紅外計數器的信號線分別與所述自動控制器連接。
[0016]進一步地，所述料筒的轉軸的一端通過圓錐滾子軸承架設在所述下端蓋上，所述料筒的轉軸的另一端通過深溝球軸承架設在所述上端蓋上。
[0017]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過將泡排棒放置在料筒總成中，先打開左電動球閥一段時間，以使得投棒總成內的壓力和外界壓力相等，避免在泡排棒進入投棒總成內時受到壓力的衝擊，再關閉左電動球閥，控制上電動球閥打開，使得泡排棒落入投棒總成，再關閉上電動球閥，控制右電動球閥開啟一段時間，以使得投棒總成內的壓力和採氣樹內的壓力相等，避免在泡排棒進入採氣樹內時受到壓力的衝擊，再關閉右電動球閥並開啟下電動球閥，使得泡排棒由投棒總成落入採氣樹中，從而實現泡排棒的投放。
【附圖說明】

[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的一種泡排棒自動投放裝置的結構圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例提供的一種料筒總成的結構圖；
[0021]圖3是圖2中的料筒的仰視圖；
[0022]圖4是圖2中的上端蓋的俯視圖；
[0023]圖5是圖2中的下端蓋的俯視圖；
[0024]圖6是圖3中A處的放大圖；
[0025]圖7是圖6中的B向視圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0027]圖1是本實用新型實施例提供的一種泡排棒自動投放裝置的結構圖，如圖1所示，該裝置連接在採氣樹的清蠟閥門上，該裝置包括料筒總成I和投棒總成，投棒總成包括上料管21、下料管22、左料管23、右料管24和多頭連通件25，上料管21的一端、下料管22的一端、左料管23的一端、右料管24的一端分別與多頭連通件25連通，料筒總成I通過上電動球閥31與上料管21的另一端連通，下料管22的另一端設有可與清蠟閥門連通的下電動球閥32，上電動球閥31、上料管21、下料管22、下電動球閥32均設置在同一直線上，右料管24的另一端設有可與採氣樹的油壓表考克口連通的右電動球閥34，左料管23的另一端設有可與外界連通的左電動球閥33。
[0028]本實施例中多頭連通件25為四通管件，當然，也可採用具有更多接頭的管件，但當採用更多接頭的管件時，必須把多餘的接頭密封堵住。
[0029]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過將泡排棒放置在料筒總成中，先打開左電動球閥一段時間，以使得投棒總成內的壓力和外界壓力相等，避免在泡排棒進入投棒總成內時受到壓力的衝擊，再關閉左電動球閥，控制上電動球閥打開，使得泡排棒落入投棒總成，再關閉上電動球閥，控制右電動球閥開啟一段時間，以使得投棒總成內的壓力和採氣樹內的壓力相等，避免在泡排棒進入採氣樹內時受到壓力的衝擊，再關閉右電動球閥並開啟下電動球閥，使得泡排棒由投棒總成落入採氣樹中，從而實現泡排棒的投放。
[0030]如圖1所示，右電動球閥34上設有可與採氣樹的油壓表考克口連通的三通接頭6，三通接頭6上連通有第一壓力變送器41，左料管23的管壁上連通有第二壓力變送器42，在左料管23的管壁上連接第二壓力變送器42可以在開始投放泡排棒時得知投棒總成內的壓力，當壓力與外界壓力不相等時，需要先打開左電動球閥33使得投棒總成內的壓力和外界壓力相等，以避免在泡排棒進入投棒總成內時受到壓力的衝擊，同時又設置有第一壓力變送器41，則可以在開啟右電動球閥34後通過第一壓力變送器41和第二壓力變送器42的示數得知投棒總成和採氣樹內的壓力是否相等。
[0031 ] 再次參見I，下電動球閥32上設有可與清蠟閥門連通的變徑法蘭5，變徑法蘭5與下電動球閥32位於同一直線上，通過變徑法蘭5連接下電動球閥32和採氣樹的清蠟閥門，可以提高裝置的適用範圍，對於不同口徑的清蠟閥門，只需要更換相適配的變徑法蘭5就可以實現下電動球閥32與清錯閥門的連接，節省製作成本。
[0032]圖2是本實用新型實施例提供的一種料筒總成的結構圖，如圖2所示，料筒總成I包括可轉動的料筒13、與料筒13的轉軸連接的步進電機12以及殼體11，料筒13上沿圓周方向等角度間隔設置有多個存料腔131(如圖3所示)，存料腔131貫穿料筒13的兩端，殼體11包括筒體、分別固定連接在筒體兩端的上端蓋111和下端蓋112，料筒13可相對殼體11轉動的設置在殼體11內，上端蓋111上設置有加料口 114，下端蓋112上對應上料管21的位置設置有出料口 113，出料口 113的直徑與存料腔131的直徑相一致，下端蓋112背向料筒13的一面上對應出料口 113的位置固定連接有對接法蘭14，對接法蘭14與上電動球閥31連通，且出料口113、對接法蘭14與上電動球閥31設置在同一條直線上，通過步進電機12帶動料筒13間歇轉動，使得存料腔131與出料口 113對齊，儲存在存料腔131中的泡排棒通過出料口 113和對接法蘭14後在重力作用下落入投棒總成，從而實現了自動投棒功能，提高投棒效率。
[0033]如圖2所示，料筒總成I還可以包括料筒帽16，料筒帽16可拆卸的罩設在上端蓋111上，在向料筒總成I內裝填泡排棒時，可取下料筒帽16，由於油氣田的開採環境通常比較惡劣，設置料筒帽16可以對料筒內的泡排棒進行防風沙、防雨保護，避免泡排棒受到汙染而失效。
[0034]此外，料筒帽16上還可設置有通風口，圖2中的料筒帽16分為上下兩層，下層頂部開有圓形通孔，上下兩層之間通過多個肋板連接，通過上下兩層之間的空隙以放空料筒總成I內聚集的天然氣，消除由於天然氣在料筒總成I內聚集而產生的安全隱患。
[0035]圖3是圖2中的料筒的仰視圖，如圖3所示，需要說明的是，本實用新型實施例中的料筒13上設置有20個存料腔131，在其他實施例中也可以設置更少或是更多的存料腔131。
[0036]圖4是圖2中的上端蓋的俯視圖，如圖4所示，為了便於向所有的存料腔131中裝填泡排棒，上端蓋111上設置有4個加料口 114，通過每一個加料口 114可向其中5個存料腔131裝填泡排棒，在其他實施例中也可以設置其他數量和其他形狀的加料口 114，以實現對存料腔131裝填泡排棒。
[0037]圖5是圖2中的下端蓋的俯視圖，如圖5所示，下端蓋112上設置有一個出料口113以使得泡排棒能從料筒總成I中掉落進投棒總成。
[0038]此外，如圖2所示，對接法蘭14中還可以設置有紅外計數器15，通過紅外計數器15可以使得操作人員得知是否順利完成投棒過程和已投放的泡排棒的數量。
[0039]圖6是圖3中A處的放大圖，結合圖3和圖6，料筒13的底面上對應每一存料腔131的位置還分別設置有一個支撐蓋132，支撐蓋132通過柔性件134鉸接在料筒13的底面上，支撐蓋132朝向下端蓋112的表面上固定連接有支腳133，支腳133可滑動的支撐在下端蓋112朝向料筒13的一面上，泡排棒放置在料筒13中時，由支撐蓋132支撐泡排棒，避免料筒13在轉動時，泡排棒與下端蓋112發生摩擦而出現磨損，同時通過支腳133支撐料筒13，避免了支撐蓋132的磨損，同時減少了料筒13與下端蓋112的接觸面積，從而減少了下端蓋112上的磨損面積。
[0040]圖7是圖6中的B向視圖，如圖7所示，為了便於支撐蓋132在下端蓋112的出料口113處開啟後重新關閉，支撐蓋132的開啟方向與料筒13的轉動方向一致，且在支撐蓋132關閉時，同時，支腳133朝向下端蓋112的一端向料筒13轉動的反方向傾斜。
[0041]再次參見圖1，該裝置還包括自動控制器71，下電動球閥32的控制線、上電動球閥31的控制線、左電動球閥33的控制線、右電動球閥34的控制線、第一壓力變送器41、第二壓力變送器42、步進電機12的控制線和紅外計數器15的信號線分別與自動控制器71連接，通過設置自動控制器71，可以方便對泡排棒自動投放裝置的控制，同時利用中控室安裝的泡排棒自動投放上位機程序可以實現對自動控制器71的遠程操作，進而實現對泡排棒自動投放裝置的遠程控制。
[0042]進一步地，自動控制器71通過蓄電池72供電，蓄電池72的充電端與太陽能電池板73連接，通過太陽能電池板73對蓄電池72進行充電，由蓄電池72對自動控制器71提供24V的直流電壓，節約能源。
[0043]需要說明的是，雖然本實施例中的蓄電池72提供的是24V直流電壓，在其他實施例中也可以選用其他蓄電池72以提供所需要的電壓值。
[0044]再次參見圖2，料筒13的轉軸的一端通過圓錐滾子軸承18架設在下端蓋112上，料筒13的轉軸的另一端通過深溝球軸承17架設在上端蓋111上，由於靠近下端蓋112—側的軸承需要承受一定的軸向載荷，因此可以選用圓錐滾子軸承18，而靠近上端蓋111 一側的軸承承受的載荷較小，可以選用常見的深溝球軸承17。
[0045]以下以圖1所示的泡排棒自動投放裝置為例，對該裝置投放一次泡排棒的過程做簡短說明。
[0046]步驟一:將泡排棒自動投放裝置的變徑法蘭5與採氣樹最上端清蠟閥門的法蘭用雙頭螺栓連接，三通接頭6的一個接頭通過高壓管與採氣樹的油壓表考克口連接，並將20根泡排棒依次裝入到料筒13的存料腔中；
[0047]步驟二:檢查並使得上電動球閥31、下電動球閥32、左電動球閥33、右電動球閥34均處於關閉狀態，打開採氣樹上的清蠟閥門；
[0048]步驟三:查看第二壓力變送器42，以確認投棒總成內的壓力和外界壓力是否相等，若相等，執行步驟四，若不相等，則打開左電動球閥33，至投棒總成內的壓力和外界壓力相等後，關閉左電動球閥33，執彳丁步驟四；
[0049]步驟四:開啟上電動球閥31，控制步進電機12轉動，使一根泡排棒掉落至投棒總成內，關閉步進電機12和上電動球閥31 ；
[0050]步驟五:開啟右電動球閥34，待第二壓力變送器42的示數與第一壓力變送器41相同；
[0051 ]步驟六:開啟下電動球閥32，使泡排棒掉落進採氣樹中，關閉下電動球閥32和右電動球閥34;
[0052]步驟七:開啟左電動球閥33，查看第二壓力變送器42，待投棒總成內的壓力和外界壓力相等後關閉左電動球閥33。
[0053]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種泡排棒自動投放裝置，所述裝置連接在採氣樹的清蠟閥門上，所述裝置包括料筒總成(I)和投棒總成，其特徵在於，所述投棒總成包括上料管(21)、下料管(22)、左料管(23)、右料管(24)和多頭連通件(25)，所述上料管(21)的一端、下料管(22)的一端、左料管(23)的一端、右料管(24)的一端分別與所述多頭連通件(25)連通，所述料筒總成(I)通過上電動球閥(31)與所述上料管(21)的另一端連通，所述下料管(22)的另一端設有可與所述清蠟閥門連通的下電動球閥(32)，所述上電動球閥(31)、所述上料管(21)、所述下料管(22)、所述下電動球閥(32)均設置在同一直線上，所述右料管(24)的另一端設有可與所述採氣樹的油壓表考克口連通的右電動球閥(34)，所述左料管(23)的另一端設有可與外界連通的左電動球閥(33)。2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述料筒總成(I)包括可轉動的料筒(13)、與所述料筒(13)的轉軸連接的步進電機(12)以及殼體(11)，所述料筒(13)上沿圓周方向等角度間隔設置有多個存料腔(131)，所述存料腔(131)貫穿所述料筒(13)的兩端，所述殼體(11)包括筒體、分別固定連接在所述筒體兩端的上端蓋(111)和下端蓋(112)，所述料筒(13)可相對所述殼體(11)轉動的設置在所述殼體(11)內，所述上端蓋(111)上設置有加料口( 114 )，所述下端蓋(112)上對應所述上料管(21)的位置設置有出料口( 113)，所述出料口(113)的直徑與所述存料腔(131)的直徑相一致，所述下端蓋(112)背向所述料筒(13)的一面上對應所述出料口(I 13)的位置固定連接有對接法蘭(14)，所述對接法蘭(14)與所述上電動球閥(31)連通，且所述出料口(113)、所述對接法蘭(14)與所述上電動球閥(31)設置在同一條直線上。3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述下電動球閥(32)上設有可與所述清蠟閥門連通的變徑法蘭(5)，所述變徑法蘭(5)與所述下電動球閥(32)位於同一直線上。4.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述右電動球閥(34)上設有可與所述採氣樹的油壓表考克口連通的三通接頭(6)，所述三通接頭(6)上連通有第一壓力變送器(41)，所述左料管(23)的管壁上連通有第二壓力變送器(42)。5.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述料筒總成(I)還包括料筒帽(16)，所述料筒帽(16)可拆卸的罩設在所述上端蓋(111)上。6.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述料筒(13)的底面上對應每一所述存料腔(131)的位置還分別設置有一個支撐蓋(132)，所述支撐蓋(132)通過柔性件(134)鉸接在所述料筒(13)的底面上，所述支撐蓋(132)朝向下端蓋(112)的表面上固定連接有支腳(133)，所述支腳(133)可滑動的支撐在所述下端蓋(112)朝向所述料筒(13)的一面上。7.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述對接法蘭(14)中設置有紅外計數器(15)。8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括自動控制器(71)，所述下電動球閥(32)的控制線、所述上電動球閥(31)的控制線、所述左電動球閥(33)的控制線、所述右電動球閥(34)的控制線、所述第一壓力變送器(41)、所述第二壓力變送器(42)、所述步進電機(12)的控制線和所述紅外計數器(15)的信號線分別與所述自動控制器(71)連接。9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述自動控制器(71)通過蓄電池(72)供電，所述蓄電池(72)的充電端與太陽能電池板(73)連接。10.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述料筒(13)的轉軸的一端通過圓錐滾子軸承(18)架設在所述下端蓋(112)上，所述料筒(13)的轉軸的另一端通過深溝球軸承(17)架設在所述上端蓋(111)上。
【文檔編號】E21B43/22GK205714141SQ201620183989
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】王小東, 段寶玉, 王麗娜, 馬紀翔, 熊巍, 周賢, 雷銳平, 郭少飛, 徐銳
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司