酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，包括抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统、改进采气树；所述改进采气树为自上而下连接的两个小四通法兰和一个大四通法兰；所述抗腐蚀介质注入系统包括抗腐蚀介质存储罐、注入泵、环空高压源、流量计、压力表、地面注入管线、井下抗腐蚀介质注入短节；所述涂抹球注入系统包括智能球、投球筒、井下挡球短节；所述投球筒连接在改进采气树中部小四通法兰上，井下挡球短节串接在生产管柱下部；所述涂抹控制及回收处理系统包括气流流速及智能球运动控制装置、电脑控制单元、分离回收装置。本实用新型专利技术能显著提高缓蚀剂喷涂作业效果，适宜长期使用。

Anti corrosive medium automatic coating device for producing inner wall of pipe column of sour gas well

The utility model discloses an automatic smearing device of acid gas production pipe column wall corrosion medium, including corrosion medium injection system, with ball injection system, control and apply improved recovery tree of the gas processing system, two four; the improved gas tree from top to bottom connection flange and a big 4 flange; the anti corrosion medium injection system including anti corrosion medium storage tank, injection pump, annular pressure source, flow meter, pressure gauge, ground and underground injection pipeline corrosion medium into a short; the ball into the smear system comprises a smart ball, pitching cylinder, underground retaining ball short; the pitch cylinder the connection in the improvement of gas tree Central small four-way flange, underground retaining ball short connected in series production pipe column part; the smear control and recovery processing system includes air flow and intelligent ball movement Control device, computer control unit, separation and recovery device. The utility model can remarkably improve the spraying operation effect of the inhibitor, and is suitable for long-term use.

【技术实现步骤摘要】
酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置
本技术涉及气井设备维护
，具体涉及一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置及其使用方法。
技术介绍
在酸性气田开采的过程中，天然气中通常会含有硫化氢、元素硫、二氧化碳、水、溶解氧等具有腐蚀性或加速管道腐蚀的物质，与生产管柱内壁接触导致生产管柱会发生腐蚀作用。特别是硫化氢对金属的腐蚀作用最为强烈，不仅有电化学腐蚀，还有氢脆现象。随着开采时间的增长，生产管柱内壁腐蚀情况进一步加深，导致生产管柱腐蚀变薄、穿透，甚至出现脱落现象，严重影响生产效率，造成巨大的经济损失。对生产管柱内壁注入抗腐蚀介质能够有效降低硫化氢等物质的腐蚀作用，传统的方式一般是使缓蚀剂均匀地分布到被保护设备的各个部位上，为此，常常事先用稀释剂将缓蚀剂溶解、调匀，然后采用压力设备如泵将缓蚀剂注入井下，使其均匀分布到管道和其他井下工具表面，对于未加封隔器的油套环空，采用连续或者间歇泵的方式，对环空进行泵注，缓蚀剂到达环空底部后通过采出的油气流体被带入油管，并向上均匀分布在油管内壁。但在实际施工中，由于生产管柱位于地下深达数百甚至数千米，传统的抗腐蚀介质注入方式存在成本较高、涂抹不均匀、有大量未喷抹区域等问题，且大多只适用于新下生产管柱和发现腐蚀后的生产管柱腐蚀控制。为了解决抗腐蚀介质涂抹不均匀、抗腐蚀介质用量大、涂抹效率低下等问题，必须设计出一种能够有效提高生产管柱内壁抗腐蚀介质涂抹效率，且适宜长期使用的自动涂抹技术。通过调研以及大量的数值仿真计算，发现在抗腐蚀介质和采出气体的流体中注入适当大小的球体，能够显著改善抗腐蚀介质在生产管柱内壁面的粘附效果。基于以上技术背景，技术了一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹技术及装置，通过注入球以提高抗腐蚀介质喷涂效率、减少未喷抹区域和使涂抹更均匀，并充分利用采出气体的动能实现全井段的均匀喷涂。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置及方法，能够在地面上实现和控制抗腐蚀介质在生产管柱内壁面的喷涂，操作方便简单，可以有效解决
技术介绍
中存在的问题。为实现上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，包括抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统、改进采气树；所述改进采气树为自上而下连接的两个小四通法兰和一个大四通法兰；所述抗腐蚀介质注入系统包括抗腐蚀介质存储罐、注入泵、环空高压源、流量计、压力表、地面注入管线、井下抗腐蚀介质注入短节；所述介质存储罐通过注入泵与环空高压源并联到地面注入管线，再通过流量计连接改进采气树最下端的大四通法兰，流量计和采气树之间设有压力表，井下抗腐蚀介质注入短节安装在生产管柱底部；所述涂抹球注入系统包括智能球、投球筒、井下挡球短节；所述投球筒连接在改进采气树中间的小四通法兰上，井下挡球短节安装在生产管柱底部，在注入短节上方；所述涂抹控制及回收处理系统包括气流流速及智能球运动控制装置、电脑控制单元、分离回收装置；气流流速及智能球运动控制装置安装在分离回收装置与改进采气树中间的小四通法兰连接的管线中，电脑控制单元连接并控制气流流速及智能球运动控制装置；所述抗腐蚀介质注入系统通过生产管柱和套管之间的环空向下注入抗腐蚀介质，抗腐蚀介质通过井下抗腐蚀介质注入短节进入生产管柱内。进一步的，所述改进采气树相比常规采气树，在原大四通法兰和小四通法兰中间串接了一个小四通法兰，中间的小四通法兰左右两端分别设有阀组B和阀组C，分别用来连接投球筒和分离回收装置，作为投球和回收处理的通道；大四通左端设有阀组E，用于连接抗腐蚀介质注入系统，用来向生产管柱和套管之间的环空注入抗腐蚀介质。进一步的，所述注入短节串接在井下封隔器上方的生产管柱段，注入短节中部设有向外侧加厚的扩径段，在扩径段设置有由外向内流通的单向阀，只允许抗腐蚀介质从生产管柱和套管之间的环空流入生产管柱内，不允许逆向流动，单向阀数量为至少一个。进一步的，所述涂抹球注入系统的投球筒设置有密封盖，智能球投入以后关上密封盖，能够有效密封，保证智能球在改进采气树中顺利下落。进一步的，所述涂抹球注入系统的井下挡球短节串接在井下抗腐蚀介质注入短节上方的生产管柱段，井下挡球短节中部设有向内侧加厚的缩径段，智能球直径大于缩径段内径。进一步的，所述气流流速及智能球运动控制装置和电脑控制单元采用无线或有线通信方式。进一步的，所述涂抹控制及回收处理系统的气流流速及智能球运动控制装置内设置有流量控制阀，能够控制流体的流速，从而达到控制智能球的运动方向和速度，该装置还内置有信号接收器以及信号发射器，能够和电脑控制单元实时传输，其安装方式和位置采用本领域通用的方法。进一步的，所述分离回收装置侧面上端设有分离回收装置出口1#，所流出的主要为采出气体，直接连接到采气干线上，所述分离回收装置侧面下端设有分离回收装置出口2#，主要用于抗腐蚀介质的回收，所述分离回收装置底端设有分离回收装置出口3#，用于智能球的回收。进一步的，所述智能球的内部设置有信号发射装置，气流流速及智能球运动控制装置可以通过智能球所发出信号的强弱以进行位置、速度等参数的监测和传输。本技术还提供一种使用酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置的方法，具体操作如下：1)首先进行酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置的安装，对改进采气树进行组装，并分别连接抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统，对生产管柱加装井下抗腐蚀介质注入短节和井下挡球短节，完成后应按照抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统三个部分的连接情况进行安装和调试；2)使用时，首先通过抗腐蚀介质注入系统进行抗腐蚀介质的注入；当井下抗腐蚀介质注入短节的单向阀打开后，通过涂抹球注入系统投放智能球，井下挡球短节可以防止智能球落入井底；当智能球一进入生产管柱内，涂抹控制及回收处理系统的气流流速及智能球运动控制装置就开始工作，通过调节气流流速来控制智能球的运动状况，使其按照所需速度向上移动或反复上下移动，以提高抗腐蚀介质的涂抹效果；分离回收装置在作业过程中会起到分离采出气体和抗腐蚀介质的作用，并在作业完成后进行智能球的回收；3)涂抹作业完成后，只需要关闭和开启相应的阀门即可恢复正常的采气作业，下一次的抗腐蚀介质注入作业将不在需要重新安装设备，即该装置及方法可以实现酸性气井不动管柱、定期或不定期多次作业，减少生产管柱腐蚀损坏几率，安全、快速、低成本地延长管柱使用寿命。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术通过设置抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统，实现智能球的投送和回收以及抗腐蚀介质的注入和分离回收；2、智能球会直接改变混合流体的流动状态，使抗腐蚀介质更多的与管壁接触，从而提高生产管柱内壁的缓蚀剂喷涂效果，流速及球控制装置可以控制智能球运动方向及速度，在需要的时候可以使智能球在生产管柱中往复运动，最大限度提高生产管柱内壁的抗腐蚀介质喷涂效果；3、分离装置不仅能够起到回收球的作用，还可以分离出混合流体中的抗腐蚀介质，保证不对后续工艺流程造成影响；4、整套装置和技术均最大化利用原有设备进行改造，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，包括改进采气树、抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统；所述改进采气树为自上而下连接的两个小四通法兰和一个大四通法兰；所述抗腐蚀介质注入系统包括抗腐蚀介质存储罐、注入泵、环空高压源、流量计、压力表、地面注入管线、井下抗腐蚀介质注入短节；所述介质存储罐通过注入泵与环空高压源并联到地面注入管线，再通过流量计连接改进采气树最下端的大四通法兰，流量计和采气树之间设有压力表，井下抗腐蚀介质注入短节安装在生产管柱底部；所述涂抹球注入系统包括智能球、投球筒、井下挡球短节；所述投球筒连接在改进采气树中间的小四通法兰上，井下挡球短节安装在生产管柱下部，位于井下注入短节之上；所述涂抹控制及回收处理系统包括气流流速及智能球运动控制装置、电脑控制单元、分离回收装置；气流流速及智能球运动控制装置安装在分离回收装置与改进采气树中间的小四通法兰连接的管线中，电脑控制单元连接并控制气流流速及智能球运动控制装置；所述抗腐蚀介质注入系统通过生产管柱和套管之间的环空向下注入抗腐蚀介质，抗腐蚀介质通过井下抗腐蚀介质注入短节进入生产管柱内。

【技术特征摘要】
1.一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，包括改进采气树、抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统；所述改进采气树为自上而下连接的两个小四通法兰和一个大四通法兰；所述抗腐蚀介质注入系统包括抗腐蚀介质存储罐、注入泵、环空高压源、流量计、压力表、地面注入管线、井下抗腐蚀介质注入短节；所述介质存储罐通过注入泵与环空高压源并联到地面注入管线，再通过流量计连接改进采气树最下端的大四通法兰，流量计和采气树之间设有压力表，井下抗腐蚀介质注入短节安装在生产管柱底部；所述涂抹球注入系统包括智能球、投球筒、井下挡球短节；所述投球筒连接在改进采气树中间的小四通法兰上，井下挡球短节安装在生产管柱下部，位于井下注入短节之上；所述涂抹控制及回收处理系统包括气流流速及智能球运动控制装置、电脑控制单元、分离回收装置；气流流速及智能球运动控制装置安装在分离回收装置与改进采气树中间的小四通法兰连接的管线中，电脑控制单元连接并控制气流流速及智能球运动控制装置；所述抗腐蚀介质注入系统通过生产管柱和套管之间的环空向下注入抗腐蚀介质，抗腐蚀介质通过井下抗腐蚀介质注入短节进入生产管柱内。2.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述改进采气树相比常规采气树，在原大四通法兰和小四通法兰中间串接了一个小四通法兰，中间的小四通法兰左右两端分别设有阀组B和阀组C，分别用来连接投球筒和分离回收装置；大四通左端设有阀组E，用于连接抗腐蚀介质注入系统。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林铁军，许定江，练章华，邓子麟，于浩，何勇，张强，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51