一种油井套管喷雾脱除硫化氢的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种套管喷雾脱除硫化氢的装置及方法，该装置由外筒、活动喷雾管、前进机构、后退机构、定位机构和进液闸阀组成；外筒通过卡箍连接在进液闸阀和套管闸阀之间，活动喷雾管位于外筒的内部，前进机构位于后退机构和定位机构的中间。该装置是在洗井过程中，将具有喷雾功能的喷头伸入油套环空，利用洗井泵车提供的具有一定动能的含脱硫剂洗井液经喷头雾化，在油套环空内形成细小的雾滴，增大气液接触面积，从而实现气相硫化氢的彻底去除。解决现有洗井过程中套管硫化氢去除效率低的问题。

Device and method for removing hydrogen sulfide from oil well casing spray

The invention discloses a device and a method for removing hydrogen sulfide by casing spray, which is composed of an outer cylinder, a movable spray tube, a forward mechanism, a backward mechanism, a positioning mechanism and a liquid inlet gate valve; the outer cylinder is connected between the liquid inlet gate valve and a sleeve gate valve through a clamp; the movable spray tube is located in the inner part of the outer cylinder; and the forward mechanism is located in the outer cylinder. The middle of the retreating mechanism and the positioning mechanism. In the process of well washing, the nozzle with spray function is put into the annulus of the oil sleeve, and the desulfurizer flushing fluid with certain kinetic energy provided by the well washing pump truck is atomized by the nozzle to form fine droplets in the annulus of the oil sleeve, thus increasing the contact area between gas and liquid, thus achieving the complete removal of gas-phase hydrogen sulfide. The problem of low hydrogen sulfide removal efficiency in the existing well washing process is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种油井套管喷雾脱除硫化氢的装置及方法
本专利技术涉及一种油井硫化氢的处理装置及方法，特别涉及一种油井套管喷雾脱除硫化氢的装置及方法。
技术介绍
在稠油热采过程中，原油中含硫化合物受热裂解会转化为硫化氢，伴随原油产出，因此，在油井套管中会存在大量硫化氢。对于生产井，含硫化氢套管气主要采用放空焚烧或回输油管线的方式进行处理。焚烧技术，是在井场将含H2S的套管气和天燃气混合直接点燃，将H2S燃烧掉，该技术虽能消除H2S，但却产生了SO2，对大气环境造成了污染；回输油管线主要采用油套联通或增压泵，将套管气输送至输油管线，进入联合站后再进行脱硫处理。对于作业井，在作业前，通常要进行洗井，对于含硫化氢油井，目前油田大部分采用直接用泵车向套管注强碱液(pH＝11的氢氧化钠溶液)进行洗井的方式进行处理，由于在注入过程中无任何节流措施，而油套环空截面积约为洗井管线截面积的5～6倍，因此，当洗井液由洗井管线流入油套环空后，无法形成满流状态，是以成小股流的形式沿套管内壁下流，洗井液与套管气接触面积小，传质效率低，对套管内气相中的硫化氢脱除效果差，当洗井结束，套管上部仍存在一定高度的含硫化氢套管气，因此，当起出油管时，仍会威胁作业人员生命安全。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足而提供了一种油井套管喷雾脱除硫化氢的装置及方法，该装置是在洗井过程中，将具有喷雾功能的喷头伸入油套环空，利用洗井泵车提供的具有一定动能的含脱硫剂洗井液经喷头雾化，在油套环空内形成细小的雾滴，增大气液接触面积，从而实现气相硫化氢的彻底去除。该装置解决现有洗井过程中套管硫化氢去除效率低的问题。本专利技术一方面公开了一种套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于，所述的装置由外筒1、活动喷雾管2、前进机构3、后退机构4、定位机构5和进液闸阀6组成；外筒1通过卡箍连接在进液闸阀6和套管闸阀之间，活动喷雾管2位于外筒1的内部，前进机构3位于后退机构4和定位机构5的中间。所述的外筒1由壳体11、第一密封机构12和第二密封机构13组成；第一密封机构12和第二密封机构13分别位于套筒11内壁的进口侧和出口侧，第一密封机构12和第二密封机构13的距离为400-500mm。所述的活动喷雾管2由进液管21、喷雾孔22、喷雾头23和第三密封机构24组成；喷雾孔22位于活动喷雾管2的出口端，喷雾孔22在平面上均匀分布且成U型，喷雾孔22垂直向下；喷雾孔22与喷雾头23通过接口相连接，喷雾头23的外形呈圆柱体，其内腔由两个圆锥体和一个圆柱体组成；第三密封机构24安装在进液管21的外壁，位于第一密封机构12和第二密封机构13之间。所述的前进机构3由前进动力液进液阀31、前进动力液放空阀32、前进动力液管路33和前进动力液腔34组成；前进动力液进液阀31和前进动力液放空阀32安装在前进动力液管路33上，前进动力液管路33穿过外壳体11并与前进动力液腔34相连；前进动力液腔34由壳体11的内壁、进液管21的外壁、第一密封机构12和第三密封机构24组成。所述的后退机构4由后退动力液进液阀41、后退动力液放空阀42、后退动力液管路43和后退动力液腔44组成；后退动力液进液阀41和后退动力液放空阀42安装在后退动力液管路43上，后退动力液管路43穿过外壳体11并与后退动力液腔44相连；后退动力液腔44由壳体11的内壁、进液管21的外壁、第二密封机构13和第三密封机构24组成。所述的定位机构5由螺纹定位销51和定位销螺纹孔52和定位孔53组成；螺纹定位销51与定位销螺纹孔52通过螺纹连接，定位销螺纹孔位于第一密封机构12的左侧5～10mm处；定位孔53位于进液管21外壁，与进液管21最左端的距离为20～30mm。另外，本专利技术还公开了一种套管喷雾脱除硫化氢的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)分别用卡箍将外筒1的入口与进液闸阀6相连，外筒1的出口与套管闸阀相连，进液闸阀6、前进机构3和后退机构4与泵车相连，关闭所有的阀门。(2)首先打开套管闸阀，其次打开前进动力液进液阀31和后退动力液放空阀42，利用泵车提供的液体作为动力液将活动喷雾管2经套管闸阀缓慢推入套管的油套环空内，然后将螺纹定位销51经过定位销螺纹孔52旋入定位孔53。(3)关闭前进动力液进液阀31和后退动力液放空阀42，打开进液闸阀6，利用泵车将含脱硫剂洗井液经进液闸阀6和活动喷雾管2的内腔到达喷雾孔22，经喷雾头23后形成细小的雾滴，沿垂直向下方向喷入油套环空。(4)喷雾结束后关闭进液闸阀6，其次将螺纹定位销51从定位销螺纹孔52中旋出，然后打开前进动力液放空阀32和后退动力液进液阀41，利用泵车提供的液体作为动力液将活动喷雾管2全部退回至外筒1内。(5)关闭后退动力液进液阀41，然后关闭套管闸阀，打开后退动力液放空阀42排出后退动力液腔44内的动力液；拆下进液闸阀6、前进机构3和后退机构4与泵车相连的管线。(6)分别拆下外筒1与进液闸阀6和套管闸阀相连的卡箍，处理结束。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)可将喷雾头伸入油套环空，沿垂直向下方向喷雾，在环空内建立有效喷雾空间，提高了脱硫剂与硫化氢的接触率，套管硫化氢脱硫率可达99.9％以上；(2)不需要额外的大型脱硫设备，在洗井的过程中实现脱硫，节约处理成本；(3)实施工艺简单、操作简易、安全可靠。附图说明附图1为本专利技术的结构示意图。附图2为本专利技术喷雾孔的分布图。附图3为本专利技术喷雾头的剖视图。具体实施方式结合附图1、2和3，对本专利技术作进一步的说明。如附图1、2和3所示，一种套管喷雾脱除硫化氢的装置，该装置由外筒1、活动喷雾管2、前进机构3、后退机构4、定位机构5和进液闸阀6组成；外筒1通过卡箍连接在进液闸阀6和套管闸阀之间，活动喷雾管2位于外筒1的内部，前进机构3位于后退机构4和定位机构5的中间。其中，外筒1由壳体11、第一密封机构12和第二密封机构13组成；第一密封机构12和第二密封机构13分别位于套筒11内壁的进口侧和出口侧，第一密封机构12和第二密封机构13的距离为400-500mm。活动喷雾管2由进液管21、喷雾孔22、喷雾头23和第三密封机构24组成；喷雾孔22位于活动喷雾管2的出口端，喷雾孔22在平面上均匀分布且成U型，喷雾孔22垂直向下；喷雾孔22与喷雾头23通过接口相连接，喷雾头23的外形呈圆柱体，其内腔由两个圆锥体和一个圆柱体组成；第三密封机构24安装在进液管21的外壁，位于第一密封机构12和第二密封机构13之间。前进机构3由前进动力液进液阀31、前进动力液放空阀32、前进动力液管路33和前进动力液腔34组成；前进动力液进液阀31和前进动力液放空阀32安装在前进动力液管路33上，前进动力液管路33穿过外壳体11并与前进动力液腔34相连；前进动力液腔34由壳体11的内壁、进液管21的外壁、第一密封机构12和第三密封机构24组成。后退机构4由后退动力液进液阀41、后退动力液放空阀42、后退动力液管路43和后退动力液腔44组成；后退动力液进液阀41和后退动力液放空阀42安装在后退动力液管路43上，后退动力液管路43穿过外壳体11并与后退动力液腔44相连；后退动力液腔44由壳体11的内壁、进液管21的外壁、第二密封机构13和第三密封机构24组成。定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于，所述的装置由外筒、活动喷雾管、前进机构、后退机构、定位机构和进液闸阀组成；外筒通过卡箍连接在进液闸阀和套管闸阀之间，活动喷雾管位于外筒的内部，前进机构位于后退机构和定位机构的中间。

【技术特征摘要】
1.一种套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于，所述的装置由外筒、活动喷雾管、前进机构、后退机构、定位机构和进液闸阀组成；外筒通过卡箍连接在进液闸阀和套管闸阀之间，活动喷雾管位于外筒的内部，前进机构位于后退机构和定位机构的中间。2.根据权利要求1所述的套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于所述的外筒由壳体、第一密封机构和第二密封机构组成；第一密封机构和第二密封机构分别位于套筒内壁的进口侧和出口侧，第一密封机构和第二密封机构的距离为400-500mm。3.根据权利要求2所述的套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于所述的活动喷雾管由进液管、喷雾孔、喷雾头和第三密封机构组成；喷雾孔位于活动喷雾管的出口端，喷雾孔在平面上均匀分布且成“U”型，喷雾孔垂直向下；喷雾孔与喷雾头通过接口相连接，喷雾头的外形呈圆柱体，其内腔由两个圆锥体和一个圆柱体组成；第三密封机构安装在进液管的外壁，位于第一密封机构和第二密封机构之间。4.根据权利要求3所述的套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于所述的前进机构由前进动力液进液阀、前进动力液放空阀、前进动力液管路和前进动力液腔组成；前进动力液进液阀和前进动力液放空阀安装在前进动力液管路上，前进动力液管路穿过外壳体并与前进动力液腔相连；前进动力液腔由壳体的内壁、进液管的外壁、第一密封机构和第三密封机构组成。5.根据权利要求3或4所述的套管喷雾脱除硫化氢的装置，其特征在于所述的后退机构由后退动力液进液阀、后退动力液放空阀、后退动力液管路和后退动力液腔组成；后退动力液进液阀和后退动力液放空阀安装在后退动力液管路上，后退动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁长忠，张学超，潘永强，张守献，徐鹏，徐闯，冯逸茹，曹嫣镔，宋永亭，林军章，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37