一種井口注劑橇的製作方法

2023-11-01 04:38:01 1

本發明涉及一種天然氣井口藥劑自動加注裝置，特別是涉及一種用於向天燃氣井口加抑制劑的井口注劑橇。

背景技術：

為了開採天然氣需要在天然氣井場開設若干天然氣井。位於井底的天燃氣由於距離地表較深，一般處於高溫高壓狀態，這使得井底的天然氣飽和水含量很大。隨著天然氣從井底開採至井口，天燃氣所處溫度大幅降低，在低溫條件下天燃氣中所含的飽和水與天燃氣中的ch4、h2s、c2h6等成分結合形成結晶態水合物。水合物的產生不僅影響了天燃氣產量，還會因為水合物沉積堵塞天燃氣輸送管道引發安全事故。所以天燃氣開採過程需要採取一定措施防止天燃氣水合物的生成。通常採取的措施是向天燃氣井內注入抑制劑，目前常用的天然氣水合物抑制劑為醇。

實現向天然氣井口的注醇需要用到用於儲存醇的儲劑箱以及用於將儲劑箱內的醇注入井口的注劑組件，將儲劑箱和注劑組件橇裝為便於運輸工具(皮卡、貨車等)運輸的橇體，稱為注劑橇。

注醇時，需要通過運輸工具將注劑橇運載到所需注醇的天燃氣井附近。在此運輸過程中，箱內的醇會隨運輸工具顛簸晃動，顛簸嚴重時醇可能會衝開蓋合在加料口的蓋，飛濺出箱外；注醇完畢後，還需要向儲劑箱內補充醇，此時，需要先打開儲劑箱上的加料口，再連接加料的設備，連接加料設備的這段時間，箱內的醇直接通過已經打開的加料口揮發至儲劑箱外。用作水合物抑制劑的醇具有毒性和揮發性，這類醇向儲劑箱外的飛濺揮發，會對操作人員產生了很大的人身危害，嚴重影響操作的安全性。

此外，為了減緩上述運輸過程醇向儲劑箱外的飛濺，需要放慢運輸速度，這也影響了注劑橇運輸過程的靈活機動性，所以當天然氣井場有多個天燃氣井需要注醇時，現有注劑橇很難滿足一機多井的要求。

有鑑於此，如何開發一種運輸過程更為安全靈活的注劑橇，使其儲劑箱能夠在不影響正常加料的情況下儘可能的阻止醇向儲劑箱外的流動、飛濺和揮發，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供一種井口注劑撬，該注劑撬的儲劑箱能夠在不影響正常加料的情況下儘可能的阻止抑制劑向儲劑箱外的流動、飛濺和揮發。

本發明所提供的井口注劑橇，包括儲劑箱和用於將所述儲劑箱內的抑制劑注入天燃氣井的注劑組件，所述儲劑箱包括加料口，抑制劑從所述加料口加入所述儲劑箱內，所述儲劑箱還包括設於所述加料口的阻倒流裝置；

所述阻倒流裝置包括能夠啟閉所述加料口的閥芯，所述閥芯為擋板；還包括彈簧和支撐所述阻倒流裝置的支撐機構，所述彈簧提供復位力以使所述閥芯封閉所述加料口；所述支撐機構相對於所述加料口固定；

所述支撐機構包括支撐平板和環狀的支撐引流板，所述支撐引流板內緣與所述支撐平板外緣連接，所述支撐引流板外緣固定於所述加料口內壁；所述彈簧套設於連接杆，所述連接杆的下端連接所述擋板，所述彈簧和所述擋板分別設置於所述支撐平板上側、下側，所述支撐平板上設有供所述連接杆穿過的通孔；所述支撐引流板上設有供抑制劑通過的開口；

加抑制劑時，抑制劑從所述開口流向所述擋板，使所述擋板克服所述彈簧的復位力，下移開啟所述加料口；當所述抑制劑自儲劑箱內通過所述加料口向外流動時，所述抑制劑能夠提供向上封閉所述加料口的閥芯推力

上述井口注劑橇的儲劑箱設置有阻倒流裝置，專門為加料口設置能夠與其匹配的擋板，並且配設支撐引流板，既達到支撐整個阻倒流裝置的作用，又便於所加的抑制劑順利進入推開檔板。故該阻倒流裝置可以阻止儲劑箱內的抑制劑向箱外的流動、飛濺和揮發，很大程度上減少了從箱內到箱外的抑制劑總量，降低了對注抑制劑操作人員的人身傷害，並且可以使注劑橇運輸過程不受運輸路況條件限制，很大程度上提升了注劑橇運輸速度和靈活性。

可選地，所述阻倒流裝置還包括壓板，所述壓板設置於所述連接杆的上側，所述彈簧預壓縮於所述壓板與所述支撐平板之間；

可選地，所述支撐機構還包括支撐內筒，所述支撐內筒上設有內筒筒蓋，所述支撐內筒底部為支撐平板；所述壓板和所述彈簧設於所述支撐內筒內。

可選地，所述連接杆的上端貫穿至所述內筒筒蓋之外。

可選地，所述支撐引流板和所述支撐平板為一體式結構；所述擋板和所述支撐引流板均與所述加料口同軸設置；所述擋板和所述支撐引流板，自上向下，徑向尺寸逐漸增大；通過所述擋板的外緣貼合所述支撐引流板的外緣封閉所述加料口。

可選地，所述支撐機構還包括密封套設在所述加料口內的支撐外筒；所述支撐外筒的下緣與所述支撐引流板的外緣周向連接。

可選地，所述支撐外筒的上緣設置徑向向外的凸緣；所述加料口設有向上的臺階面；所述凸緣卡接於所述臺階面；所述支撐外筒的上緣設有蓋合所述支撐外筒的外筒筒蓋。

可選地，所述儲劑箱為l形，所述注劑組件集成於所述l形的缺口空間內；所述注劑橇還包括蓋合在所述儲劑箱上用於封閉所述注劑組件的外蓋，所述外蓋相對於所述儲劑箱掀揭打開。

可選地，所述外蓋一側開設有可視窗口。

可選地，所述注劑組件包括發動機、由所述發動機帶動的柱塞泵、連接所述注劑泵進口端與所述儲劑箱的進口管路，以及連接在所述注劑泵出口端的出口管路；

所述注劑組件還包括啟動迴路；所述啟動迴路包括電動閥，所述電動閥進口與所述進口管路通過啟動進口管路連通，所述電動閥出口與所述出口管路通過啟動出口管路連通；所述柱塞泵啟動時，所述電動閥導通，啟動完畢後，所述電動閥斷開。

附圖說明

圖1為本發明所提供井口注劑橇一種具體實施例的整體結構示意圖；

圖2為圖1所示的注劑橇的側視圖；

圖3為圖1中注劑橇的儲劑箱內部設置的阻倒流裝置結構示意圖；

圖4為圖3所示阻倒流裝置的支撐機構結構示意圖；

圖5為圖1中注劑橇的注劑組件的啟動迴路示意圖。

圖1-5中附圖標記說明如下：

1儲劑箱、2注劑組件、3加料口、4阻倒流裝置、5擋板、6彈簧、7支撐機構、8壓板、9連接杆、10桿帽、11外蓋、12可視窗口、13拉環、71支撐平板通孔、72支撐內筒、73、內筒筒蓋、74支撐平板、75支撐引流板、76支撐外筒、77凸緣、78、外筒筒蓋、79內筒筒蓋通孔、21發動機、22柱塞泵、23進口管路、24出口管路、25啟動迴路、251電動閥、252啟動進口管路、253啟動出口管路。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖1-圖2，圖1為本發明所提供的井口注劑橇整體結構示意圖；圖2為圖1所示的注劑橇的側視圖。

本發明所提供的井口注劑橇，用於向天燃氣井內注入抑制劑，抑制劑可以是醇。注劑撬包括用於儲存抑制劑的儲劑箱1以及用於將儲劑箱1內的抑制劑注入到天燃氣井口的注劑組件2。儲劑箱1上設有用於向箱內加料的加料口3，加料口3通常為設置於儲劑箱1箱體上方的開口向上的圓柱形管口。

本發明所提供的注劑橇的儲劑箱1包括封閉著加料口3的阻倒流裝置4，用於阻止儲劑箱1內的抑制劑通過加料口3向儲劑箱1箱外流動、飛濺與揮發。

請參考圖3，圖3為本發明所提供的注劑橇的儲劑箱阻倒流裝置結構示意圖。

阻倒流裝置4包括用於啟閉加料口3的閥芯，向閥芯提供復位力的復位部，支撐阻倒流裝置4的支撐機構7，阻倒流裝置4通過支撐機構7相對於加料口3固定；加料時，抑制劑的壓力克服復位部的復位力，向下推開閥芯開啟加料口3，加料完畢後，閥芯在復位部復位力的作用下向上回位封閉加料口3，當抑制劑自儲劑箱1內通過加料口3向外流動時，抑制劑能夠提供向上封閉加料口3的閥芯推力。

上述支撐機構7包括支撐平板74，支撐平板74相對加料口3固定；支撐平板74可以為與加料口3同軸的圓板，支撐平板74可以通過支撐引流板75固定於加料口3內壁上，具體的，支撐引流板75為環狀板，環狀板內緣與支撐平板74外緣周向連接，環狀板外緣周向固定於加料口3內壁上。整個支撐機構7作為阻倒流裝置4的支撐部件，上述的閥芯、復位部均相對設於所述支撐機構7上。

當然，支撐平板74相對於加料口3內壁的固定也可以通過其他方式實現，比如採用一端連接支撐平板74、一端連接加料口3內壁的杆等，此處支撐引流板75設為環狀板，能夠更穩固地起到支撐作用。

上述閥芯可以為擋板5，擋板5設置於支撐平板74下側，擋板5外緣可以向上貼合支撐引流板5外緣形成周向密封封閉加料口3。支撐引流板75上開設開口，以便加料時抑制劑通過開口流向擋板5，向擋板5施加向下開啟加料口3的壓力。

當然，上述的支撐引流板75外緣並不局限於最外緣，只要保證貼合後形成的周向密封可以覆蓋住支撐引流板75上開口的最外緣即可；而且所述的周向密封也不必須是與支撐引流板5形成的，比如採用杆代替支撐引流板75固定支撐平板74時，擋板5外緣也可以向上直接貼合加料口3底部外緣形成封閉加料口3的周向密封。

上述擋板5和支撐引流板75均設置為自上向下，徑向尺寸逐漸增加，即從上之下漸擴的喇叭狀結構。具體地，擋板5可以為與加料口3同軸設置，軸心向上凸出，周緣相對於軸向下傾斜的類弧形的板，即擋板5的軸向截面為相對加料口3的軸對稱向下傾斜的斜面，如圖3所示，環狀的擋板5自下向上，徑向尺寸逐漸減小，以便抑制劑能順擋板5斜面流入到儲劑箱1內。

相應地，支撐引流板75設置為軸向截面相對加料口3的軸對稱向下傾斜的環狀板，即環狀板的外緣在內緣下方。擋板5和支撐引流板75設置為相似斜度，而擋板5具有一定曲面弧度，以便支撐引流板75外緣與擋板5外緣的貼合，形成周向密封，實現對加料口3的封閉。支撐引流板75可以與支撐平板74是一體式結構，形成截面呈梯形的桶狀結構；分體式也可以，支撐引流板75的內緣與支撐平板74的外緣密封結合。

上述復位部可以為彈簧6，彈簧6一端支撐於支撐平板74上，另一端相對於支撐平板74被預拉伸或預壓縮，處於預拉伸或預壓縮狀態的彈簧6產生預拉力或預壓縮力，預拉力或預壓縮力直接或者間接地施加給擋板5，對擋板5產生向上的復位力，擋板5在復位力作用下向上封閉加料口3。

具體的，阻倒流裝置4可以包括壓縮彈簧6的壓板8，和用於連接壓板8與擋板5的連接杆9。壓板8可以為平行於支撐平板74的與加料口3同軸的圓板(或者是方形等其他形狀)，壓板8可以設置於支撐平板4上側，連接杆9可以與加料口3同軸設置，支撐平板74軸心處開設供連接杆9貫穿的通孔71，彈簧6可以套設在連接杆9上，並被壓縮於支撐平板74與壓板8之間。

上述具體實施方式所描述的儲劑箱1的防倒流裝置4，具體工作過程如下：

彈簧6被預壓縮於壓板8與支撐平板74之間，產生預壓縮力，所述預壓縮力豎直向上作用於壓板8上，壓板8產生豎直向上的移動，帶動連接杆9相對支撐機構7向上移動，進而帶動與連接杆9連接的擋板5向上移動，擋板5外緣貼合支撐引流板75外緣，形成周向密封，封閉加料口3。

當通過加料口3向儲劑箱1內加料時，加入的抑制劑穿過支撐引流板75上的開口，流向貼合在支撐引流板75下方的擋板5上，對擋板5產生向下的壓力，向下的壓力克服彈簧6施加給擋板5的預壓縮力，使擋板5產生向下的移動，擋板5外緣與支撐引流板75外緣不再貼合，抑制劑順著擋板5斜面流入儲劑箱1內。

當加料完畢時，抑制劑施加在擋板5上的向下的壓力消失，擋板5在彈簧6施加的預壓縮力作用下再次向上移動，封閉加料口3。

在注劑橇運輸過程發生顛簸晃動，箱內的抑制劑會從加料口3向外飛濺，此時，飛濺的抑制劑會對擋板5產生向上的推力，擋板5在該推力作用下，擋板5外緣更加貼緊支撐引流板75外緣，對加料口3的封閉越緊密。

請參考圖4，圖4為圖3所示阻倒流裝置的支撐機構結構示意圖。

如圖4所示，阻倒流裝置4的支撐機構7可以進一步包括支撐內筒72和蓋合支撐內筒72的內筒筒蓋73；支撐內筒72以支撐平板74為底，彈簧6和壓板8設置於支撐內筒72內，以便保護彈簧6不受抑制劑及其他雜質的侵蝕；內筒筒蓋73可以分體蓋合在支撐內筒72上方，以便可以打開內筒筒蓋73向支撐內筒72內安裝壓板8及彈簧6。

為了防止擋板5由於雜質卡塞無法在彈簧6預壓縮力的作用下向上封閉加料口3，上述內筒筒蓋73軸心處設有通孔，上述連接杆9從壓板8向上延伸通過通孔79穿出到內筒筒蓋73上方，當擋板5卡塞無法在彈簧6預壓縮力的作用下向上封閉加料口3時，可以通過穿出到內筒筒蓋73上方的連接杆9上下活動擋板5使其回位重新實現對加料口3的啟閉功能。此外，為了方便上述操作，穿出到內筒筒蓋73上方的連接杆9上端可以設置杆帽10。

另外，為了方便支撐引流板75外緣在加料口3內壁上的固定，支撐機構7可進一步的包括與支撐引流板75外緣周向連接的支撐外筒76，支撐外筒76套設在加料口3內，以便阻倒流裝置4整體相對於加料口3內壁固定。為了保證封閉效果，還可以在支撐外筒76與加料口3內壁之間加設密封圈。

所述支撐外筒76的上緣可以設置徑向向外的凸緣77，所述加料口3設有向上的臺階面，所述凸緣77卡接於所述臺階面上，以防止套設在加料口3內的支撐外筒76向下滑脫。

支撐外筒76的上緣還可以設有封閉所述支撐外筒76的外筒筒蓋78，以防止外界的雜質積存在支撐外筒76內對抑制劑造成汙染。

本發明所提供的注劑橇的儲劑箱1上採用了上述阻倒流裝置4，因而注劑橇的運輸過程可以不再受運輸路況條件的限制，可以適當提高運輸速度，使注劑橇運輸過程更加靈活機動。

請繼續參考圖1和圖2，為了使注劑橇更加便於運輸，本發明所提供的注劑橇的注劑組件2可以集成於儲劑箱1上，如圖1所示，儲劑箱1設置為l型，注劑組件2安裝於所述l形的缺口空間內，使得注劑組件2不需要額外的佔地空間，便攜性大大提高，很大程度上改善了注劑橇運輸過程靈活機動性。

本發明所提供的注劑橇還可以進一步包括蓋合在所述儲劑箱1上用於封閉所述注劑組件2的外蓋11。外蓋11蓋合後，注劑橇可以整體成方形。如圖2所示，外蓋11可以設置為相對於儲劑箱1掀揭的形式，採用這種方式，打開外蓋11時可以在無需將外蓋11脫離儲劑箱1的情況下提供較大的操作空間，而且可以實現快速開啟外蓋11。

儲劑箱1側面上還可以設設置環扣13，以便儲劑箱1的運輸吊裝。

外蓋11還可以進一步的包括可視窗口12，如圖2所示，可視窗口12可以開設在外蓋11的側面，通過可視窗口12可以觀察到注劑組件2的運行狀況，以及能夠快速讀取注劑組件2上顯示的流量等相關運行參數。

請參考圖1和圖5，圖5為本發明所提供注劑橇的注劑組件的啟動迴路示意圖。

如圖1所示，注劑橇的注劑組件包括發動機21、由所述發動機21帶動的柱塞泵22、連接所述柱塞泵22進口端與所述儲劑箱1的進口管路23，以及連接在所述柱塞泵22出口端的出口管路24。為了方便外蓋11的蓋合，出口管路24可以通過設於外蓋11上的開口穿出到外蓋11之外。

另外，柱塞泵22進口的進口管路23會與井口連通，井口的氣壓導致進口管路23存在高壓，當柱塞泵22啟動時，會需要很大的動力，為了解決啟動需要較大動力的問題，本發明提供的注劑橇的注劑組件2還可以包括啟動迴路25。

如圖5所示，啟動迴路25包括電動閥251，電動閥251進口端與進口管路23通過啟動進口管路252連通，電動閥251與出口管路24通過啟動出口管路253連通。

上述注劑組件2的具體工作過程為：發動機21啟動前，首先打開電動閥251，連接在電動閥251進出口端的啟動進口管路252與啟動出口管路253連通，進而進口管路23與出口管路24連通，使得柱塞泵22進出口端的壓力達到平衡，此時打開發動機21，在發動機21帶動下柱塞泵22啟動；

待柱塞泵22正常運行後，關閉電動閥251，儲劑箱1內在柱塞泵22的作用下依次流經進口管路23、柱塞泵22、出口管路24，實現注劑目的。這種設置方式，採用較小功率的發動機21就可以使柱塞泵22順利啟動，起到了節能的效果。

以上對本發明所提供的注劑橇進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。