一種自動(dòng)投球裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)投球裝置，該裝置包括儲(chǔ)球筒、外筒、內(nèi)筒、缸筒、活塞、內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述外筒設(shè)置兩處開口，其中一處開口經(jīng)連接管與輸油管連通，另一處開口與用于放置若干個(gè)清蠟球的儲(chǔ)球筒連通；所述外筒內(nèi)部設(shè)置與其同軸且能夠正反向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒，所述內(nèi)筒連接內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)筒上有一徑向開口，并且所述徑向開口內(nèi)設(shè)置缸筒；所述缸筒內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)至輸油管內(nèi)的清蠟球的活塞，所述活塞末端連接活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型使投球更加可靠，不會(huì)出現(xiàn)空投，擠、鏟球現(xiàn)象，儲(chǔ)球筒不需要人工定期拆解清理，能獨(dú)立進(jìn)行投球閉環(huán)控制，也能與井場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【專利說明】
一種自動(dòng)投球裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于原油輸送設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)投球裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地下原油采出后，通過井場(chǎng)管道集中輸送。在集輸過程中，隨著原油的溫度不斷下降，原油中的石蠟就會(huì)析出，附著在輸油管道的內(nèi)壁上。隨著時(shí)間的延長，管壁的積蠟越來越厚，會(huì)使管道輸送能力下降，管內(nèi)壓力升高，井口回壓增加，抽油機(jī)抽汲效率降低，甚至發(fā)生堵塞輸油管道的現(xiàn)象。解決方法是向輸油管內(nèi)投放清蠟球，利用液力推動(dòng)清蠟球移動(dòng)，清除管壁的的石蠟。過去采用人工定時(shí)投放清蠟球，工作量大，效率低。近年來應(yīng)用了多種自動(dòng)投球裝置，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)投球，大大減少了工作量。但是，會(huì)使井液在儲(chǔ)球筒中積存。如目前使用的專利申請(qǐng)?zhí)枮?CN200810232328.0的中國實(shí)用新型專利所公開的角閥式投球的機(jī)構(gòu)，不能隔離輸油管道原油，原油進(jìn)入儲(chǔ)球筒；由于儲(chǔ)球筒內(nèi)積存井液的粘附或凍結(jié)，球不能進(jìn)入投球通道易出現(xiàn)空投。專利號(hào)200910086821.0的中國專利號(hào)，所公開的活塞式投球機(jī)，活塞體上設(shè)置了投球孔，活塞體在投球管和輸油管道之間運(yùn)動(dòng)，投球孔在投放清蠟球后從輸油管道返回到投球管，這一過程中投球孔空位會(huì)從輸油管道中帶回一定量的帶壓井液，日積月累，這部分井液就會(huì)投球管處積存。積存的井液在夏季水份揮發(fā)就會(huì)粘附清蠟球，冬天積液會(huì)將清蠟球凍結(jié)在儲(chǔ)球筒內(nèi)。自動(dòng)投球程序運(yùn)行時(shí)，球無法進(jìn)入機(jī)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)空投現(xiàn)象;球不能及時(shí)進(jìn)入就會(huì)出現(xiàn)鏟球或擠球;還由于帶回的積液可使投球活塞與缸體凍結(jié)，無法運(yùn)動(dòng)，燒毀電機(jī)等。雖然有的裝置帶有電阻伴熱，但野外球境儲(chǔ)球筒受熱緩慢，不能保持儲(chǔ)球筒不凍結(jié)。而且易損壞、易失控、耗能大。粘附、凍結(jié)問題仍然存在。這些現(xiàn)象致使自動(dòng)投球裝置無法正常使用，自動(dòng)投球變成了人工手動(dòng)投球。操作人員仍需到達(dá)井場(chǎng)清理或人工投球，耗費(fèi)大量人力資源。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種自動(dòng)投球裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種自動(dòng)投球裝置，該裝置包括儲(chǔ)球筒、外筒、內(nèi)筒、缸筒、活塞、內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);所述外筒設(shè)置兩處開口，其中一處開口經(jīng)連接管與輸油管連通，另一處開口與用于放置若干個(gè)清蠟球的儲(chǔ)球筒連通;所述外筒內(nèi)部設(shè)置與其同軸且能夠正反向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒，所述內(nèi)筒連接內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)筒上有一徑向開口，并且所述徑向開口內(nèi)設(shè)置缸筒;所述缸筒內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)至輸油管內(nèi)的清蠟球的活塞，所述活塞末端連接活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]上述方案中，該裝置還包括控制單元，所述控制單元與所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0007]上述方案中，所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)執(zhí)行器，所述電動(dòng)執(zhí)行器設(shè)置在外筒的外部一側(cè)，并且與所述外筒、內(nèi)筒共軸的中心軸連接;所述電動(dòng)執(zhí)行器與控制單元連接。
[0008]上述方案中，活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠、導(dǎo)向鍵、微型減速電機(jī)，所述微型減速電機(jī)設(shè)置在缸筒的末端，并且通過絲杠與活塞連接;所述缸筒內(nèi)壁設(shè)置導(dǎo)向鍵，所述導(dǎo)向鍵的兩端分別與微型減速電機(jī)、活塞連接;所述微型減速電機(jī)與控制單元連接。
[0009]上述方案中，所述外筒內(nèi)表面及所述內(nèi)筒的外表面為圓柱面或者球面。
[0010]上述方案中，所述外筒上設(shè)置有用于輔助加熱的自限溫輔助加熱體。
[0011 ]上述方案中，所述自限溫輔助加熱體外敷設(shè)有保溫層。
[0012]上述方案中，所述外筒固定在支架上。
[0013]上述方案中，所述外筒與內(nèi)筒的端面有用于防止井液外泄的內(nèi)外筒密封組件。
[0014]上述方案中，所述外筒與內(nèi)筒之間設(shè)置有儲(chǔ)球筒密封組件，所述儲(chǔ)球筒密封組件位于所述儲(chǔ)球筒接口處。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]本實(shí)用新型針對(duì)少量井液進(jìn)入儲(chǔ)球筒采用了“疏”的方法，比起一味密封即“堵”的方法，更有效也更易實(shí)現(xiàn)。井液不能在儲(chǔ)球筒內(nèi)積存，不會(huì)產(chǎn)生粘附和凍結(jié)清蠟球，使投球更加可靠，不會(huì)出現(xiàn)空投，擠、鏟球現(xiàn)象。儲(chǔ)球筒不需要人工定期拆解清理，解決了現(xiàn)有自動(dòng)投球裝置在使用一段時(shí)間后不能可靠投球的問題;特別適合荒漠、山區(qū)、油井分散、維護(hù)困難的油田；能獨(dú)立進(jìn)行投球閉環(huán)控制，也能與井場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種自動(dòng)投球裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的右剖視圖；
[0019]圖中，I清蠟球;2儲(chǔ)球筒;3控制單元;4保溫層;5儲(chǔ)球筒口密封組件;6微型減速電機(jī);7缸筒;8絲杠;9活塞組件；10活塞密封組件；11活塞端頭；12輸油管；13輸油管口密封組件;14加熱體;15導(dǎo)向鍵;16外筒;17內(nèi)筒;18內(nèi)外筒密封組件;19電動(dòng)執(zhí)行器;20支架。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種自動(dòng)投球裝置，如圖1、2所示，該裝置包括儲(chǔ)球筒2、外筒16、內(nèi)筒17、缸筒7、活塞9、內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);所述外筒16設(shè)置兩處開口，其中一處開口經(jīng)連接管與輸油管12連通，另一處開口與用于放置若干個(gè)清蠟球I的儲(chǔ)球筒2連通;所述外筒16內(nèi)部設(shè)置與其同軸且能夠正反向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒17，所述內(nèi)筒17連接內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)筒17上有一徑向開口，并且所述徑向開口內(nèi)設(shè)置缸筒7;所述缸筒7內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)至輸油管12內(nèi)的清錯(cuò)球I的活塞9，所述活塞9末端連接活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0022]所述外筒16固定在支架20上。
[0023 ]所述外筒16與內(nèi)筒17的端面有內(nèi)外筒密封組件18，防止井液外泄。
[0024]為防止間隙中的井液進(jìn)入所述儲(chǔ)球筒2，采取多項(xiàng)密封措施。在所述儲(chǔ)球筒2接口處，所述外筒16與內(nèi)筒17之間有儲(chǔ)球筒密封組件5。在所述輸油管12接口處，外筒16與內(nèi)筒17之間有輸出管口密封組件13。所述外筒16內(nèi)表面與內(nèi)筒17外表面之間為小間隙配合，有較好的動(dòng)態(tài)密封作用。所述活塞11端頭表面與內(nèi)筒17外表面為同一曲面。
[0025]該裝置還包括控制單元3，所述控制單元3與所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0026]所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)執(zhí)行器19，所述電動(dòng)執(zhí)行器19設(shè)置在外筒16的外部一側(cè)，并且與所述外筒16、內(nèi)筒17共軸的中心軸連接;所述電動(dòng)執(zhí)行器19與控制單元3連接。
[0027]所述活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠8、導(dǎo)向鍵15、微型減速電機(jī)6，所述微型減速電機(jī)6設(shè)置在缸筒7的末端，并且通過絲杠8與活塞9連接;所述缸筒7內(nèi)壁設(shè)置導(dǎo)向鍵15，所述導(dǎo)向鍵15的兩端分別與微型減速電機(jī)6、活塞9連接;所述微型減速電機(jī)6與控制單元3連接。所述活塞9由絲杠8驅(qū)動(dòng)，所述絲杠8由與微型減速電機(jī)6輸出軸驅(qū)動(dòng)其正反向旋轉(zhuǎn)，使活塞9沿缸筒7往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0028]所述缸筒7的一端開口在內(nèi)筒17外表上，所述缸筒7的另一端與所述微型減速電機(jī)6的殼體端面聯(lián)接并密封。
[0029]所述缸筒7內(nèi)的絲杠8、活塞9及導(dǎo)向鍵15，與所述內(nèi)筒17—起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]所述缸筒7與活塞9之間設(shè)置的多重密封圈，所述缸筒7與微型減速電機(jī)6的端面、微型減速電機(jī)6的軸頭處都設(shè)置有密封圈，使得井液不能進(jìn)入微型減速電機(jī)6。
[0031]所述外筒16內(nèi)表面及所述內(nèi)筒17的外表面為圓柱面或者球面。
[0032]所述外筒16上設(shè)置有用于輔助加熱的自限溫輔助加熱體14。
[0033]當(dāng)所述外筒16上的感溫元件，檢測(cè)到溫度低于(TC時(shí)，在投球前一定時(shí)間內(nèi)控制器自動(dòng)啟動(dòng)自限溫輔助加熱體14進(jìn)行輔助加熱，保證內(nèi)外筒之間無凍結(jié)即可，投球動(dòng)作結(jié)束后加熱自動(dòng)停止。所述儲(chǔ)球筒2不需要加熱，大多數(shù)情況下，由于所述輸油管12內(nèi)的井液具有一定溫度，與輸油管焊接在一起的投球筒無需加熱，只需要有一定的保溫作用。因此，在所述自限溫輔助加熱體14外敷設(shè)有保溫層4。
[0034]所述儲(chǔ)球筒2上設(shè)置有用于觀察筒體內(nèi)情況的觀察窗。
[0035]本實(shí)用新型的工作過程:
[0036]本實(shí)用新型是由控制單元3定時(shí)控制的，所述控制單元3設(shè)置在控制柜內(nèi)，當(dāng)控制單元3按程序發(fā)出指令，所述電動(dòng)執(zhí)行器19旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)筒17轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述缸筒7開口與儲(chǔ)球筒2對(duì)正時(shí)，所述內(nèi)筒17停轉(zhuǎn);接著，所述控制單元3指令微型減速電機(jī)6旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)數(shù)，驅(qū)動(dòng)所述絲杠8轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活塞9在絲杠8的驅(qū)動(dòng)下，沿著所述缸筒7向下運(yùn)動(dòng)一定行程;所述清蠟球I就從所述儲(chǔ)球筒2進(jìn)入缸筒7內(nèi)；此時(shí)，所述儲(chǔ)球筒2中的殘留井液也會(huì)進(jìn)入所述缸筒7;做好投球準(zhǔn)備，到達(dá)投球時(shí)間后，所述控制單元3指令電動(dòng)執(zhí)行器19驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)筒17旋轉(zhuǎn)一定角度后停止，使所述缸筒7開口與輸油管12對(duì)正;所述控制單元3指令微型減速電機(jī)6旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)數(shù)，驅(qū)動(dòng)所述活塞9沿所述缸筒7向所述輸油管12方向推進(jìn)，將所述清蠟球I推進(jìn)所述輸油管12中，同時(shí)也將井液送回輸油管12。所述活塞9的活塞端頭11的面停留在內(nèi)筒17與外筒16配合面處，所述活塞端頭11的面也可進(jìn)入輸油管12連接處，再返回，停留在所述內(nèi)筒17與外筒16配合面處;所述控制單元3再次發(fā)出指令，所述內(nèi)筒17返回至缸筒7開口對(duì)正儲(chǔ)球筒2的初始位置等待，準(zhǔn)備下一次投球。
[0037]在所述內(nèi)筒17正、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)所述缸筒7開口經(jīng)過輸油管12開口的瞬間，有極少量的井液能進(jìn)入所述內(nèi)筒17與外筒16的間隙中。當(dāng)所述缸筒7開口經(jīng)過所述儲(chǔ)球筒2開口的瞬間，有極少量的井液從內(nèi)外筒配合間隙中進(jìn)入儲(chǔ)球筒2。同時(shí)，所述輸油管12中的帶壓井液進(jìn)入所述內(nèi)筒17、外筒16的間隙后，壓力已大為降低，僅為一層液膜，作為潤滑劑，漏入所述儲(chǔ)球筒2的量很小。
[0038]在投球過程中，由于所述缸筒7直徑略大于或等于清蠟球I直徑，且所述缸筒7在與儲(chǔ)球筒2對(duì)中時(shí)，所述活塞9向下的行程為I?1.5倍的清蠟球I的直徑;所述活塞端頭11、缸筒7的內(nèi)徑和外筒16的內(nèi)壁所包圍的空間容積明顯大于一個(gè)清蠟球I的體積，也就是說，除容納清蠟球I外，還可容納一定量的井液。
[0039]當(dāng)所述缸筒7開口對(duì)準(zhǔn)儲(chǔ)球筒2時(shí)，這些井液完全可以進(jìn)入缸筒7中。當(dāng)缸筒7開口對(duì)準(zhǔn)輸油管12時(shí)，所述活塞端頭11推動(dòng)清蠟球I和井液全部進(jìn)入輸油管12。所述活塞9也可以進(jìn)入與輸油管12的連接段。每一個(gè)投球周期內(nèi)，所述缸筒7向輸油管12排出井液的能力遠(yuǎn)大于各間隙漏失至儲(chǔ)球筒中的井液，所述儲(chǔ)球筒2內(nèi)無法保留井液，從而避免了夏季井液水份揮發(fā)，將清蠟球粘附在儲(chǔ)球筒內(nèi)；也避免了冬季井液結(jié)冰，將清蠟凍結(jié)在儲(chǔ)球筒2內(nèi)。
[0040]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于，該裝置包括儲(chǔ)球筒、外筒、內(nèi)筒、缸筒、活塞、內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);所述外筒設(shè)置兩處開口，其中一處開口經(jīng)連接管與輸油管連通，另一處開口與用于放置若干個(gè)清蠟球的儲(chǔ)球筒連通;所述外筒內(nèi)部設(shè)置與其同軸且能夠正反向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒，所述內(nèi)筒連接內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)筒上有一徑向開口，并且所述徑向開口內(nèi)設(shè)置缸筒;所述缸筒內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)至輸油管內(nèi)的清蠟球的活塞，所述活塞末端連接活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于，該裝置還包括控制單元，所述控制單元與所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述內(nèi)筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)執(zhí)行器，所述電動(dòng)執(zhí)行器設(shè)置在外筒的外部一側(cè)，并且與所述外筒、內(nèi)筒共軸的中心軸連接;所述電動(dòng)執(zhí)行器與控制單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠、導(dǎo)向鍵、微型減速電機(jī)，所述微型減速電機(jī)設(shè)置在缸筒的末端，并且通過絲杠與活塞連接；所述缸筒內(nèi)壁設(shè)置導(dǎo)向鍵，所述導(dǎo)向鍵的兩端分別與微型減速電機(jī)、活塞連接;所述微型減速電機(jī)與控制單元連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述外筒內(nèi)表面及所述內(nèi)筒的外表面為圓柱面或者球面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述外筒上設(shè)置有用于輔助加熱的自限溫輔助加熱體。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述自限溫輔助加熱體外敷設(shè)有保溫層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述外筒固定在支架上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述外筒與內(nèi)筒的端面有用于防止井液外泄的內(nèi)外筒密封組件。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)投球裝置，其特征在于:所述外筒與內(nèi)筒之間設(shè)置有儲(chǔ)球筒密封組件，所述儲(chǔ)球筒密封組件位于所述儲(chǔ)球筒接口處。
【文檔編號(hào)】B08B9/057GK205518906SQ201620226635
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】鄧光耀, 秦昀亮, 蔣妮, 王永仁
【申請(qǐng)人】陜西華耀石油設(shè)備工程有限公司