專利名稱：天然氣井泡沫排水自動投棒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種投棒裝置，尤其是涉及一種應用于天然氣井氣井泡沫排水采氣工藝中，運行穩(wěn)定、安全的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置。
背景技術：
天然氣井目前均采用人工的方式進行投棒，這種傳統(tǒng)的人工投棒方式存在以下缺
(I)投棒成本高由于天然氣井分布于野外，并且氣井間距離較遠，采用人工投棒的方式需要投棒人員將藥棒運輸?shù)叫枰菖艢饩M行投棒操作，這樣工作人員不間斷在各個氣井之間來回穿梭,耗費人力、物力，使氣井運行成本明顯增加。(2)安全性低采用人工投棒時，工作人員需要親自去天然氣井處，打開氣井進行投棒，而天然氣井充滿了易燃、易爆的高壓天然氣，當打開氣井時容易產(chǎn)生井漏等安全事故，如果遇到明火極易發(fā)生火災或爆炸；且如果天然氣井含有H2S,這樣對工作人員的人身安全造成極大的威脅。中國專利申請CN201120431091. 6公開“泡排棒自動投放裝置”，該方法通過電磁驅(qū)動器吸合和斷開帶動轉盤轉動，電磁驅(qū)動器每吸合2次，轉盤則轉動一個工位，當轉盤的儲棒筒轉到與井口連接的法蘭通孔位置時，該儲棒筒底部的托盤自動下翻打開，泡排棒靠自重掉入氣井中，實現(xiàn)泡排棒投放；電磁驅(qū)動器穩(wěn)定性不足，存在轉盤、儲棒筒轉動不到位的隱患；且裝置所用泡排棒L300mm,與常規(guī)使用泡排棒C>40mm、L400mm不匹配,需特殊制作；泡排棒投放后，井筒內(nèi)天然氣(濕氣)進入藥品箱，會對泡排棒造成一定程度的腐蝕，影響泡排棒性能，且補充泡排棒時需關閉氣井測試閥門進行放空，加大了操作量及危險系數(shù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術問題是提供一種天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，能夠穩(wěn)定且安全地完成自動投棒作業(yè)過程。本實用新型的技術解決方案是一種天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，包括投棒管路，該投棒管路安裝于天然氣井井口上；其包括藥品盒，其內(nèi)部放置有藥棒，并設有投棒機構，該投棒機構連接一控制器；投棒短節(jié)，其頂端與所述藥品盒底部連通連接，其底端與所述天然氣井口連通連接;該投棒短節(jié)頂部設有第一閥門，其底部設有第二閥門；所述第一閥門及第二閥門之間的距離大于所述藥棒的長度；[0015]控制處理器，與所述控制器、第一閥門及第二閥門電連接，該控制處理器連接一電源。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，該裝置還包括一站控系統(tǒng)，所述控制處理器與該站控系統(tǒng)遠程連接，所述電源為一太陽能電源。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，所述投棒短節(jié)于所述第一閥門與第二閥門之間還設有壓敏傳感器及與所述投棒短節(jié)外部連通的第三閥門，所述第三閥門及壓敏傳感器與所述控制處理器連接。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，所述藥品盒設有圓筒型的殼體，該殼體底部設有一藥棒出口，所述投棒機構包括藥棒轉換盤，為一與所述殼體同心設置的圓形的轉盤，且該藥棒轉換盤靠近邊緣處沿圓周設有多個豎直設置的藥棒管，且所述藥棒管能夠與所述藥棒出口對應連通；一固定軸，其固定于所述殼體底面中心，所述藥棒轉換盤的中心經(jīng)由軸承套設于該固定軸上；電機，固定于所述殼體底部，其輸出軸與所述藥棒轉換盤底部聯(lián)動設置；所述控制器設置于所述固定軸頂端，設有能夠檢測所述藥棒轉換盤轉動角度的相位檢測器。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，所述控制處理器設有顯示設備、控制面板及報警設備。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，所述站控系統(tǒng)設有顯示設備、控制面板及報警設備。上述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，所述第一閥門、第二閥門及第三閥門為電動球閥。由以上說明得知，本實用新型與現(xiàn)有技術相比較，確實可達到如下的功效本實用新型的氣井自動投棒裝置采用投棒短節(jié)和能夠自動換藥的藥品盒，實現(xiàn)了向天然氣井的自動投棒作業(yè)，并且設置在投棒短節(jié)上的各球閥能夠保證投棒過程中的壓力平衡，保證了安全密封投棒。與單井遠傳系統(tǒng)聯(lián)接，在集氣站內(nèi)的計算機平臺上實現(xiàn)遠程啟停操作，利用太陽能做動力，按生產(chǎn)需要，定時定量投放泡排棒，能夠完全替代人工投棒。能有效提高氣井攜液能力，減少工人勞動強度，降低氣井的運行成本，保障生產(chǎn)安全，滿足不同類型氣井實施不同自動投放制度的生產(chǎn)需求。

圖1為本實用新型天然氣井泡沫排水自動投棒裝置的整體結構示意圖；圖2為本實用新型天然氣井泡沫排水自動投棒裝置的投棒管路的結構示意圖圖3為圖2的A-A剖視示意圖。主要元件標號說明本實用新型1:藥品盒11 :藥棒管12:控制器14:藥棒出口 15:固定軸2:控制處理器3 :投棒短節(jié) 31:第一閥門32:第二閥門[0036]33:第三閥門 34:壓敏傳感器4:站控系統(tǒng) 5:電源6:藥棒轉換盤8、藥棒9:電機
具體實施方式
本實用新型的一種天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其中，包括投棒管路、控制處理器；所述投棒管路安裝于天然氣井井口上；該投棒管路包括藥品盒及投棒短節(jié)；所述藥品盒內(nèi)部放置有藥棒，并設有投棒機構，該投棒機構連接一控制器；所述投棒短節(jié)頂端與所述藥品盒底部連通連接，其底端與所 述天然氣井口連通連接；該投棒短節(jié)頂部設有第一閥門，其底部設有第二閥門；所述第一閥門及第二閥門之間的距離大于所述藥棒的長度；所述控制處理器與所述控制器、第一閥門及第二閥門電連接，該控制處理器連接一電源。為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。請參照圖1及圖3所示，為本實用新型的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置的結構示意圖、及投棒管路的結構示意圖和其俯視結構示意圖，其中，該天然氣井泡沫排水自動投棒裝置較佳的實施例中，包括投棒管路及控制處理器2。其中，投棒管路安裝于天然氣井井口上；該投棒管路也就是設置于天然氣井上能夠完成藥棒投放作業(yè)過程個一個整體管路結構；該投棒管路包括藥品盒I及投棒短節(jié)3。所述藥品盒I內(nèi)部放置有藥棒8，并設有投棒機構，該投棒機構連接一控制器12 ;投棒機構在控制器12的監(jiān)控下，對藥品盒I內(nèi)的藥棒8進行輸送；所述投棒短節(jié)3頂端與所述藥品盒I底部連通連接，其底端與所述天然氣井口連通連接；該投棒短節(jié)3頂部設有第一閥門31，其底部設有第二閥門32 ;所述第一閥門31及第二閥門32之間的距離大于所述藥棒8的長度；而所述控制處理器2與所述控制器12、第一閥門31及第二閥門32電連接，該控制處理器2連接一電源5。借此，通過控制處理器2對控制器12、第一閥門31及第二閥門32的控制，實現(xiàn)自動投棒作業(yè)。第一閥門31及第二閥門32均為常閉閥門；當開始投棒作業(yè)時，控制處理器2啟動投棒作業(yè)程序，使藥品盒I內(nèi)的投棒機構開始輸送藥棒8,而在輸送藥棒8的過程中，當控制器12檢測到藥棒8到達指定位置時，控制器12返回給控制處理器2 —個信號，控制處理器2控制第一閥門31打開，使到達與投棒短節(jié)3對應位置的藥棒8落入投棒短節(jié)3內(nèi)部，控制處理器2在間隔一設定時間后，關閉第一閥門31，然后打開第二閥門32，從而使藥棒8落入天然氣井中，在經(jīng)過另一設定時間后，控制處理器2控制第二閥門32關閉，完成了自動投棒的作業(yè)。如圖所示，本實用新型的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，較佳的實施例中，該裝置還包括一站控系統(tǒng)4，所述控制處理器2與該站控系統(tǒng)4遠程連接；站控系統(tǒng)4能夠遠程給控制處理器2發(fā)送啟動和停止的各種命令，從而操控投棒作業(yè)的過程。另外，具體的，例如，也可以是在集氣站站控系統(tǒng)4添加VB程序，通過Modbus傳輸協(xié)議，控制單井安裝的RTU(SPC-1I型)終端。由站控系統(tǒng)4的電腦發(fā)出運行指令(DO)，RTU終端接收到后，控制處理器2控制投棒裝置開始運行，并反饋信號(DI)至站控系統(tǒng)4的電腦。一般情況下，井口數(shù)據(jù)利用無線電臺(winmax)遠程傳輸技術來實現(xiàn)與站控系統(tǒng)4之間的信號傳輸。較佳的，本實用新型的天然氣泡沫排水自動投棒裝置，其所采用的動力電源為一太陽能電源，借此使投棒裝置的動力能源更為環(huán)保和經(jīng)濟。另外，該投棒裝置的電源也可以是其他形式的電源，根據(jù)現(xiàn)場運行使用需要進行設置。本實用新型的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其較佳的實施方式中，所述投棒短節(jié)3于所述第一閥門31與第二閥門32之間還設有壓敏傳感器34及與所述投棒短節(jié)3外部連通的第三閥門33，所述第三閥門33及壓敏傳感器34與所述控制處理器2連接。如上所述的投棒作業(yè)過程中，當?shù)诙y門32打開后，天然氣井內(nèi)的天然氣便會流通至投棒短節(jié)3中，使投棒短節(jié)3內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力，同時存儲一定量的天然氣，若不將這些氣體排出，則很可能會在井口周邊環(huán)境造成污染甚至是破壞。因此，第三閥門33的設置用以將投棒短節(jié)3中的天然氣根據(jù)壓敏傳感器34檢測的投棒短節(jié)3內(nèi)的壓力的情況而進行適當?shù)呐懦?，使投棒短?jié)3內(nèi)的壓力及氣體均與外界相適應，保證投棒作業(yè)的安全和對周邊環(huán)境的保護。具體的，在如上所述的投棒過程當中，當關閉第二閥門32之后，設置在投棒短節(jié)3內(nèi)的壓敏傳感器34檢測投棒短節(jié)3內(nèi)的氣體壓力，并將壓力信號傳輸至控制處理器2，當氣體壓力信號高于一設定值時，控制處理器2發(fā)出信號控制第三閥門33打開，使投棒短節(jié)3內(nèi)的氣體排放至指定的位置，從而實現(xiàn)對投棒短節(jié)3內(nèi)部氣體與外部氣體之間的平衡控制。如上所述，本實用新型的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，較佳的，請再參照圖2所示，所述藥品盒I設有圓筒型的殼體，該殼體底部設有一藥棒出口 14，以使藥棒8正好被輸送至該藥棒出口 14上方時，能夠經(jīng)由該出口而落入投棒短節(jié)3中。所述投棒機構包括藥棒轉換盤6、固定軸15、電機9。所述藥棒轉換盤6為一與所述殼體同心設置的圓形的轉盤，且該藥棒轉換盤6靠近邊緣處沿圓周設有多個豎直設置的藥棒管11，藥棒管11平行排列于藥棒轉換盤6邊緣，并與藥棒轉換盤6相互固定，當藥棒轉換盤6轉動時，藥棒管11隨之轉動；且所述藥棒管11能夠與所述藥棒出口 14對應連通，也就是說，轉動至藥棒出口 14的藥棒管11，其將經(jīng)由上述藥棒出口 14而與投棒短節(jié)3連通，此時，藥棒管11內(nèi)的藥棒便會自動落入投棒短節(jié)3內(nèi)；所述固定軸15，其固定于所述殼體底面中心，所述藥棒轉換盤6的中心經(jīng)由軸承套設于該固定軸15上，借此，使藥棒轉換盤6能夠于藥品盒I內(nèi)繞藥棒轉換盤6轉動，使藥棒管11能夠輪流經(jīng)過藥棒出口 14上方。所述電機9固定于所述殼體底部，其輸出軸與所述藥棒轉換盤6底部聯(lián)動設置；較佳的，其輸出軸穿過所述藥品盒I底面，并且經(jīng)由齒輪組與所述藥棒轉換盤6底部連接，藥棒轉換盤6底部也設有齒輪，借此，電動機能夠帶動藥棒轉換盤6轉動。所述控制器12設置于所述固定軸15頂端，也可以設置于其他位置；該控制器12設有能夠檢測所述藥棒轉換盤6轉動角度的相位檢測器，其主要是監(jiān)測是否有藥棒管11到達與藥棒出口 14對應的位置，若是，則給控制處理器2發(fā)送一啟動信號，以控制第一閥門31打開；若否，則控制處理器2不會打開第一閥門31。較佳的，上述第一閥門31、第二閥門32及第三閥門33為電動球閥。如上所述的本實用新型的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，較佳的，安裝于現(xiàn)場的所述控制處理器2上，設有顯示設備，以便于現(xiàn)場工作人員能夠全面的了解投棒作業(yè)的情況；還設有控制面板，使現(xiàn)場工作人員能夠直接于該控制處理器2上對投棒短節(jié)3進行操作；以及設有報警裝置，以使當投棒作業(yè)過程中出現(xiàn)異常情況時，實時報警。所述的報警方式包括聲音和燈光報警等等。另外，較佳的，所述站控系統(tǒng)4設有顯示設備、控制面板及報警設備，其主要用于監(jiān)控投棒作業(yè)的過程，控制面板可以對控制處理器2遠程發(fā)送啟動和停止的控制命令，報警設備可以使遠程操作人員及時的獲知現(xiàn)場投棒作業(yè)過程中的異常情況。而上述的實施例中，上述的報警主要包括藥棒轉換盤6的輸送位置有誤報警、閥門開啟和關閉錯誤報警、投棒短節(jié)3內(nèi)壓力超標報警、電源電量不足報警、通信故障報警、藥棒不足報警等。該發(fā)明實現(xiàn)通過相位控制藥棒轉換盤6自動精確轉動，電動球閥合理打開、關閉，裝置整體安全、密封，并且與井口數(shù)據(jù)遠程傳輸技術結合，具有良好的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性，適應氣田后期生產(chǎn)、工藝需求，減少人工工作量，降低運行成本，利于低產(chǎn)低效氣田的經(jīng)濟規(guī)?；_發(fā)。整套裝置安全密封，采用露天撬裝安裝，通過控制器12控制藥棒轉換盤6設置藥棒投放量，控制電動球閥將藥棒投放至井筒并放空投棒短節(jié)3，穩(wěn)定性高。太陽能電池板規(guī)格可根據(jù)當?shù)厝照諘r長、耗電量、效率、補充系數(shù)等參數(shù)確定并且能在顯示器上現(xiàn)場顯示裝置運行狀態(tài)及藥棒數(shù)量。結合目前氣井生產(chǎn)需求，針對現(xiàn)有技術的問題開發(fā)研制用于泡沫排水采氣的泡沫排水自動投棒裝置。該裝置利用清潔太陽能提供能量，單井數(shù)據(jù)遠程傳輸，集氣站控制系統(tǒng)實現(xiàn)遠程自動投放泡排棒功能，采用相位控制器12控制藥棒轉換盤6轉動，穩(wěn)定性高，且藥棒筒與常規(guī)泡排棒規(guī)格匹配，不用特殊加工，投棒短節(jié)3內(nèi)天然氣第一時間放空，不會影響泡排棒性能。從而有效降低人工工作量，降低生產(chǎn)運行成本，提高泡排工作的安全性，并實現(xiàn)不同類型氣井實施不同自動投放制度的“一井一法”管理模式。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，包括 投棒管路，該投棒管路安裝于天然氣井井口上；其包括 藥品盒，其內(nèi)部放置有藥棒，并設有投棒機構，該投棒機構連接一控制器； 投棒短節(jié)，其頂端與所述藥品盒底部連通連接，其底端與所述天然氣井口連通連接； 該投棒短節(jié)頂部設有第一閥門，其底部設有第二閥門；所述第一閥門及第二閥門之間的距離大于所述藥棒的長度； 控制處理器，與所述控制器、第一閥門及第二閥門電連接，該控制處理器連接一電源。
2.如權利要求1所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，該裝置還包括一站控系統(tǒng)，所述控制處理器與該站控系統(tǒng)遠程連接，所述電源為一太陽能電源。
3.如權利要求1所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，所述投棒短節(jié)于所述第一閥門與第二閥門之間還設有壓敏傳感器及與所述投棒短節(jié)外部連通的第三閥門，所述第三閥門及壓敏傳感器與所述控制處理器連接。
4.如權利要求1所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，所述藥品盒設有圓筒型的殼體，該殼體底部設有一藥棒出口，所述投棒機構包括 藥棒轉換盤，為一與所述殼體同心設置的圓形的轉盤，且該藥棒轉換盤靠近邊緣處沿圓周設有多個豎直設置的藥棒管，且所述藥棒管能夠與所述藥棒出口對應連通； 一固定軸，其固定于所述殼體底面中心，所述藥棒轉換盤的中心經(jīng)由軸承套設于該固定軸上； 電機，固定于所述殼體底部，其輸出軸與所述藥棒轉換盤底部聯(lián)動設置； 所述控制器設置于所述固定軸頂端，設有能夠檢測所述藥棒轉換盤轉動角度的相位檢測器。
5.如權利要求1所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，所述控制處理器設有顯示設備、控制面板及報警設備。
6.如權利要求2所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，所述站控系統(tǒng)設有顯示設備、控制面板及報警設備。
7.如權利要求3所述的天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，其特征在于，所述第一閥門、第二閥門及第三閥門為電動球閥。
專利摘要一種天然氣井泡沫排水自動投棒裝置，包括投棒管路及控制處理器。投棒管路安裝于天然氣井井口上；投棒管路包括藥品盒及投棒短節(jié)；藥品盒內(nèi)部放置有藥棒，并設有投棒機構，該投棒機構連接一控制器；投棒短節(jié)頂端與所述藥品盒底部連通連接，其底端與所述天然氣井口連通連接；該投棒短節(jié)頂部設有第一閥門，其底部設有第二閥門；所述第一閥門及第二閥門之間的距離大于所述藥棒的長度；控制處理器與所述控制器、第一閥門及第二閥門電連接，該控制處理器連接一電源。借此，本實用新型能夠穩(wěn)定安全地自動完成投棒作業(yè)的過程。
文檔編號E21B43/22GK202832450SQ20122044457
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權日2012年9月3日
發(fā)明者單吉全, 劉峰, 魏克穎, 葉小闖, 呂亞博, 張曉軍, 譚軍, 楊嬌 申請人:中國石油天然氣股份有限公司