環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置制造方法
【專利摘要】環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，耐壓容器底部連通排污口；耐壓容器出口管線與閥門及流量調(diào)節(jié)器連接，耐壓容器的上部連通有放空口與電阻探針，電阻探針與自動控制器中的電阻測定儀連接；自動控制器的電源與太陽能組件連接；壓力平衡管的進口與耐壓容器的上部相通；壓力平衡管的出口與套管接頭相通，其加藥工藝操作方法包括：1)按照設(shè)計的公式計算油氣井加藥量；2)按照加藥量選擇流量調(diào)節(jié)器中液流閥e的通徑；3)按照設(shè)計的程序安裝與調(diào)節(jié)裝置；4)通過排污口外接柴油機泵補充藥劑。本實用新型維護簡單、而且故障率幾乎為零，易于操作，能夠適應(yīng)油田生產(chǎn)各種環(huán)境下的油井與氣井環(huán)空加藥。
【專利說明】環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油井與氣井環(huán)空流量可控連續(xù)投加各種液體藥劑【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置

【背景技術(shù)】
[0002]目前的油井環(huán)空加藥采取的方法均是采用的柱塞泵，動力的提供有2種方式，一是利用油井井場的高壓電通過變電器轉(zhuǎn)化為200v或380v電壓，二是利用抽油機抽油桿的上下運動間歇式的撞擊?，F(xiàn)場單一油井由于加藥量較少(一般油井的加藥量均不超過3kg/d,相當(dāng)于2L/min),采用小流量柱塞泵加藥容易出現(xiàn)泵堵塞現(xiàn)象,加藥量難以控制在設(shè)計范圍，泵驅(qū)動失效現(xiàn)象，耐環(huán)境能力差，故障率高、維護成本高，而且野外難以做到及時維修，影響正常加藥。目前氣井由于井場沒有電源，無法采用電動柱塞泵加藥，氣井環(huán)空加藥還沒有專用的加藥裝置，未能實現(xiàn)氣井環(huán)空加藥工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，完全克服了現(xiàn)有油井環(huán)空加藥采用柱塞泵的不足，能夠解決氣井環(huán)空加藥的需要；該裝置不但成本低，維護簡單、而且故障率幾乎為零，易于操作，能夠適應(yīng)油田生產(chǎn)中各種環(huán)境下的油井與氣井環(huán)空加藥。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，包括一個耐壓容器1，耐壓容器I由至少兩個管式耐壓容器集合組成；耐壓容器I的底部連通有排污口 8 ;耐壓容器I的底部出口管線與閥門9及流量調(diào)節(jié)器2連接，流量調(diào)節(jié)器2出口連接出口閥門10，耐壓容器I的上部連通有放空口 7與電阻探針5 ;太陽能組件4安裝在耐壓容器I的上部；自動控制器3安裝在耐壓容器I的一側(cè)；電阻探針5與自動控制器3中的電阻測定儀連接；自動控制器3的電源與太陽能組件4連接；壓力平衡管6的進口與耐壓容器I的上部相通；壓力平衡管6的出口連接出口閥門10，出口閥門10的出口與套管接頭12連接，壓力平衡管6上設(shè)置有平衡管閥門11 ;
[0006]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱d管壁外套接一個磁環(huán)b，磁環(huán)b與移動軌道c接觸面設(shè)計有槽，密封管柱d外還安裝有一個電機a與移動軌道C，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h并安裝了軸承g(shù)，磁針f能夠在軸承g(shù)中往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e。
[0007]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱管壁外套接一個磁環(huán)b，在磁環(huán)b的左右各安裝有一個直流電磁線圈a與直流電磁線圈C，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h并安裝了軸承g(shù)，磁針f能夠在磁針軸承g(shù)中往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e。
[0008]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱d上部安裝一個直流電磁線圈a，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h，磁針f在擋板j中間孔可以上下往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e。
[0009]本實用新型的優(yōu)點:完全克服了現(xiàn)有油井環(huán)空加藥采取柱塞泵加藥的不足，解決了氣井環(huán)空加藥的需要。該裝置不但成本低，維護簡單、而且故障率幾乎為零，易于操作，能夠適應(yīng)油田生產(chǎn)各種環(huán)境下的油井與氣井環(huán)空加藥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中耐壓容器I可以根據(jù)現(xiàn)場油氣井壓力與加藥量大小確定耐壓容器I的體積大小與個數(shù)。
[0011]圖1-1為本實用新型環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置中的流量調(diào)節(jié)器2的第I種結(jié)構(gòu)示意圖；由直流電機a (可正反交替運轉(zhuǎn))，磁環(huán)b，移動軌道c (不銹鋼材質(zhì))，密封管柱d (不銹鋼材質(zhì))，液流閥e，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，軸承g(shù)，通道h，擋板j組成。
[0012]圖1-2為本實用新型環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置中的流量調(diào)節(jié)器2的第2種結(jié)構(gòu)示意圖；由左直流磁線圈8，磁環(huán)13，右直流磁線圈C，密封管柱d(不銹鋼材質(zhì))，液流閥Θ，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，軸承g(shù)，通道h，擋板j組成。
[0013]圖1-3為本實用新型環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置中的流量調(diào)節(jié)器2的第3種結(jié)構(gòu)示意圖；由直流磁線圈a、密封管柱d(不銹鋼材質(zhì))，液流閥e，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，通道h，擋板j組成。
[0014]圖2為本實用新型環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置與油氣井環(huán)空套管連接工藝示意圖；裝置中容器藥劑加完后，采用柴油機加藥泵對容器補充藥劑的連接工藝示意圖。

【具體實施方式】
[0015]參照圖1，環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，包括一個耐壓容器1，耐壓容器I由至少兩個管式耐壓容器集合組成；耐壓容器I的底部連通有排污口 8 ;耐壓容器I的底部出口管線與閥門9及流量調(diào)節(jié)器2連接，流量調(diào)節(jié)器2出口連接出口閥門10，耐壓容器I的上部連通有放空口 7與電阻探針5 ;太陽能組件4安裝在耐壓容器I的上部；自動控制器3安裝在耐壓容器I的一側(cè)；電阻探針5與自動控制器3中的電阻測定儀連接；自動控制器3的電源與太陽能組件4連接；壓力平衡管6的進口與耐壓容器I的上部相通；壓力平衡管6的出口與套管接頭12相通，壓力平衡管6上設(shè)置有平衡管閥門11 ；
[0016]一個耐壓容器1，由多個管式壓力容器集合組成，可以是N個(N彡2)。
[0017]一個流量調(diào)節(jié)器2，設(shè)置了防盜裝置防止流量調(diào)節(jié)器的破壞，流量調(diào)節(jié)器設(shè)計有3種類型:
[0018]參照圖(1-1)，該實施例由直流電機a (可正反交替運轉(zhuǎn))，磁環(huán)b，移動軌道c (不銹鋼材質(zhì))，密封管柱d (不銹鋼材質(zhì))，液流閥e，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，軸承g(shù),通道h,擋板j組成。
[0019]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱d外套接一個磁環(huán)b，磁環(huán)b與移動軌道c接觸面設(shè)計有槽，密封管柱d外還安裝有一個電機a與移動軌道C，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h并安裝了軸承g(shù)，磁針f能夠在軸承g(shù)中往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e，電機a的運動帶動移動軌道c往復(fù)運動，而移動軌道c又帶動磁環(huán)在密封管柱上往復(fù)移動，磁環(huán)的往復(fù)運動帶動磁針的往復(fù)運動，磁針的往復(fù)運動起到疏通液流閥e孔道的作用與控制液流閥e孔道的液體流速。
[0020]采用的原理:將加藥裝置的出口安裝位于套管閥門的上部，依靠液體藥劑的重力作用，自動流入套管中，在加藥容器的上部設(shè)立平衡管與套管的進口連接，以平衡容器中藥劑減少產(chǎn)生的負壓，然后利用液流閥e的孔徑大小與磁針一定頻率的往復(fù)運動控制加藥流量；由于液流閥e的孔徑非常小，為了防止液流閥通道堵塞，采用電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為磁環(huán)的往復(fù)移動，帶動磁針在液流閥e中往復(fù)移動，起到疏通液流閥e的通道防止堵塞發(fā)生。
[0021]參照圖(1-2)，該實施例由左直流電磁線圈a，磁環(huán)b，右直流電磁線圈C，密封管柱d (不銹鋼材質(zhì))，液流閥e，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，軸承g(shù)，通道h，擋板j組成。
[0022]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱d外套接一個磁環(huán)b，在磁環(huán)b的左右各安裝有一個直流電磁線圈a與直流電磁線圈C，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h并安裝了磁針軸承g(shù)，磁針f能夠在磁針軸承g(shù)中往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e，直流電磁線圈的交替間歇通電產(chǎn)生電磁場，吸附磁環(huán)在密封管柱上往復(fù)移動，磁環(huán)的往復(fù)移動帶動磁針的往復(fù)移動，磁針的往復(fù)移動起到疏通液流閥e孔道的作用與控制液流閥e孔道的液體流速。
[0023]采用的原理:將加藥裝置的出口安裝位于套管閥門的上部，依靠液體藥劑的重力作用，自動流入套管中，在加藥容器的上部設(shè)立平衡管與套管的進口連接，以平衡容器中藥劑減少產(chǎn)生的負壓，然后利用液流閥e的孔徑大小與磁針一定頻率的往復(fù)運動控制加藥流量；由于液流閥e的孔徑非常小，為了防止液流閥通道堵塞，采用左右直流磁線圈交替間歇通電產(chǎn)生電磁場，吸附磁環(huán)進行往復(fù)移動，磁環(huán)又帶動磁針在液流閥e中往復(fù)移動，起到疏通液流閥e的通道防止堵塞發(fā)生。
[0024]參照圖(1-3)，該實施例由直流電磁線圈a，密封管柱d (不銹鋼材質(zhì))，液流閥e，磁針f (不銹鋼外包裹強磁棒組成)，通道h，擋板j組成。
[0025]所述的流量調(diào)節(jié)器2包括密封管柱d，密封管柱d兩端有絲扣，進口與壓力容器I連接，出口與套管接頭12連接，密封管柱d上部安裝一個直流電磁線圈a，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板j，擋板j上有開孔通道h，磁針f在擋板j中間孔可以上下往復(fù)運動，在密封管柱d中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e ;磁針在擋板中間孔可以上下往復(fù)運動，在密封管柱中安裝了由孔徑控制流量的液流閥e，直流電磁線圈的間歇通電產(chǎn)生電磁場，吸附磁針上移，當(dāng)直流電磁線圈斷電時，磁場消失磁針依靠重力下移，磁針的上下往復(fù)移動起到疏通液流閥e孔道的作用與控制液流閥e孔道的液體流速。
[0026]采用的原理:將加藥裝置的出口安裝位于套管閥門的上部，依靠液體藥劑的重力作用，自動流入套管中，在加藥容器的上部設(shè)立平衡管與套管的進口連接，以平衡容器中藥劑減少產(chǎn)生的負壓，然后利用液流閥e的孔徑大小與磁針一定頻率的往復(fù)運動控制加藥流量；由于液流閥e的孔徑非常小，為了防止液流閥通道堵塞，采用直流磁線圈間歇通電，通電時產(chǎn)生電磁場吸附磁針上移,斷電時磁場消失磁針依靠重力下移,磁針在液流閥e中上下往復(fù)移動，起到疏通液流閥e的通道防止堵塞發(fā)生。
[0027]—臺自動控制器3，用于控制流量調(diào)節(jié)器的通電頻率、控制電阻測定儀、控制電機轉(zhuǎn)速與測定壓力等。
[0028]一個太陽能組件4，設(shè)置了防盜裝置，給自動控制器3供電。
[0029]一個電阻探針5，自動控制器3中電阻測定儀測試到探針的信號變化確定容器中藥劑是否補充到位。
[0030]一條壓力平衡管6，用于平衡壓力容器與套管環(huán)空壓力。
[0031]一個放空口 7，用于裝置維修與油氣井作業(yè)時放空裝置內(nèi)壓力。
[0032]一個排污口 8，用于對裝置進行藥劑補充，同時兼顧排污。
[0033]一個套管接頭12，用于裝置與油氣井套管閥門的連接。
[0034]多個閥門，包括閥門9、出口閥門10和平衡管閥門11，用于裝置的開啟操作與流量調(diào)節(jié)器的維修等。
[0035]本實用新型的工作原理為:
[0036](I)、確定油井或氣井的加藥量:油井加藥量的計算公式為M=L 35XCXQXN, M為油井的加藥量L/h，C為按照標(biāo)準(zhǔn)方法評價的緩蝕劑濃度mg/L，Q為油井的產(chǎn)液量m3/h，N為油井的含水率氣井加藥量的計算公式為M = 1.2XCXQ水+2X10_5XCXQn，M為氣井的加藥量L/h，C為按照標(biāo)準(zhǔn)方法評價的緩蝕劑濃度mg/L，Q#為氣井的產(chǎn)液量m3/h，Qn為氣井的產(chǎn)氣量；
[0037](2)根據(jù)油井的加藥量L/h，選擇通過室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)定的相應(yīng)通徑的液流閥e ；
[0038](3)、將選擇的液流閥e安裝于流量調(diào)節(jié)器2中；
[0039](4)、參照圖2，將環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置的套管接頭12與油井或氣井的套管閥門連接，閥門9、出口閥門10和平衡管閥門11，啟動流量調(diào)節(jié)器2，調(diào)節(jié)自動控制器3使其按照要求的時間間隔運行，
[0040](5)、參照圖2，當(dāng)裝置中耐壓容器I的藥劑全部加完后，將柴油機加藥泵的管線與排污口 8連接，打開排污口 8閥門，關(guān)閉閥門9，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)器2，打開自動控制器3中的電阻測定儀，啟動柴油機加藥泵對容器進行藥劑補充，當(dāng)電阻測定儀指示容器中藥劑達到液位后停止補充藥劑，關(guān)閉排污口 8閥門，打開閥門9，重新啟動流量調(diào)節(jié)器2與自動控制器3，調(diào)節(jié)或檢查自動控制器運行是否正常及時間間隔是否正確，進入正常加藥，當(dāng)容器中藥劑再一次加完后，重復(fù)同樣的操作即可。
【權(quán)利要求】
1.環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，其特征在于，包括一個耐壓容器(1)，耐壓容器(I)由至少兩個管式耐壓容器集合組成；耐壓容器(I)的底部連通有排污口(8);耐壓容器(I)的底部出口管線與閥門(9)及流量調(diào)節(jié)器(2)連接，流量調(diào)節(jié)器(2)出口連接出口閥門(10)，耐壓容器(I)的上部連通有放空口(7)與電阻探針(5);自動控制器(3)安裝在耐壓容器(I)的一側(cè)；電阻探針(5)與自動控制器(3)中的電阻測定儀連接；自動控制器(3)的供電方式為太陽能；壓力平衡管(6)的進口與耐壓容器(I)的上部相通；壓力平衡管(6)的出口連接出口閥門(10)，出口閥門(10)的出口與套管接頭(12)連接，壓力平衡管(6)上設(shè)置有平衡管閥門(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，其特征在于，所述的流量調(diào)節(jié)器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)兩端有絲扣，進口與壓力容器(I)連接，出口與套管接頭(12)連接，密封管柱(d)管壁外套接一個磁環(huán)(b)，磁環(huán)(b)與移動軌道(c)接觸面設(shè)計有槽，密封管柱(d)外還安裝有一個電機(a)與移動軌道(C)，在密封管柱(d)內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板(j)，擋板(j)上有開孔通道(h)并安裝了軸承(g)，磁針(f)能夠在軸承(g)中往復(fù)運動，在密封管柱(d)中安裝了由孔徑控制流量的液流閥(e)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，其特征在于，所述的流量調(diào)節(jié)器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)兩端有絲扣，進口與壓力容器(I)連接，出口與套管接頭(12)連接，密封管柱管壁外套接一個磁環(huán)(b)，在磁環(huán)(b)的左右各安裝有一個直流電磁線圈與直流電磁線圈，在密封管柱(d)內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板(j)，擋板(j)上有開孔通道(h)并安裝了軸承(g)，磁針⑴能夠在磁針軸承(g)中往復(fù)運動，在密封管柱(d)中安裝了由孔徑控制流量的液流閥(e)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型油氣井環(huán)空連續(xù)加藥自動控制裝置，其特征在于，所述的流量調(diào)節(jié)器(2)包括密封管柱(d)，密封管柱(d)兩端有絲扣，進口與壓力容器(I)連接，出口與套管接頭(12)連接，密封管柱(d)上部安裝一個直流電磁線圈，在密封管柱d內(nèi)安裝有一個帶孔的擋板(j)，擋板(j)上有開孔通道(h)，磁針(f)在擋板(j)中間孔可以上下往復(fù)運動，在密封管柱(d)中安裝了由孔徑控制流量的液流閥(e)。
【文檔編號】E21B37/06GK204082096SQ201420195539
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】王香增, 郭學(xué)輝, 杜素珍, 劉立, 陶紅勝, 李國明, 白李, 余海棠, 李磊 申請人:西安石油大學(xué)