一种用于清管的缓释清垢球及清管方法技术

本发明专利技术涉及油气田管道集输技术领域，具体涉及一种用于清管的缓释清垢球及清管方法，通过缓释清垢球将机械除垢和化学剂溶垢相结合，缓释清垢球外壁分布有多个清垢部，可以刮削管壁上的混和垢，缓释清垢球内加注入化学剂即药剂颗粒，药剂颗粒溶解后可降低垢的致密性，进行溶解清垢；在缓释清垢球遇到大的混和垢时，缓释清垢球的运行速度降低，此时加速药剂颗粒释放装置会检测缓释清垢球的运行速度，当缓释清垢球遇阻速度在0

【技术实现步骤摘要】
一种用于清管的缓释清垢球及清管方法


[0001]本专利技术涉及油气田管道集输
，具体涉及一种用于清管的缓释清垢球及清管方法。

技术介绍

[0002]现今油气田生产过程中，管线输送已成为最常规的输送方式。但管线内部常常伴随着结垢、结蜡、腐蚀产物堆积的威胁，严重的会堵塞管道。现有技术中管道结垢的预防通常采用以下方式：(1)选用耐腐蚀材料；(2)添加化学药剂，如缓蚀剂、阻垢剂等；(3)流程改造，单层单输，避免混层集输；(4)物理防垢：通过发射超声波、电磁波扰乱垢晶的形成和长大。
[0003]结垢形成后，需要对管线进行清管作业，油田的清垢方法大致分为三类：化学除垢、清管球、高压水射流除垢。化学除垢主要是根据垢层的化学成分，选用合适的酸类化学剂进行溶解除垢，但是由于垢的成分不同，一般的溶垢剂适用范围有限。高压水射流除垢，利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，除垢彻底，效率高，但装机容量大，耗水多，存在水处理问题，清洗后也无法快速安全排垢。清管器除垢是利用管内流体推动将管内蜡质、垢层带走，达到疏通管道的目的。与其它除垢方式相比具有操作简便，价格低，施工周期短，施工人员少，施工设备简单，强度低、无污染等特点。但收球周期长，通管球容易丢失，对硬质垢堵塞清管效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种用于清管的缓释清垢球及清管方法，尤其是具有清管效率高、易收球、施工成本低，操作方便，不污染环境的特点，当本专利技术公开的缓释清垢球在遇阻时缓释清垢球内的固体缓释清垢颗粒加速溶解，降低垢的致密性，提高了清垢效率。当清管结束后缓释清垢球的密度降低，从而降低了收球难度，缓释清垢球可随液流漂浮到管线上部，避免卡堵，方便了收球。
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0006]一种用于清管的缓释清垢球，至少包括管道和缓释清垢球本体，清管时缓释清垢球本体位于管道内，所述的缓释清垢球本体为空心的球体结构，缓释清垢球本体外球面上均匀设置有多个药剂颗粒释放孔和一个用于添加药剂颗粒的药剂颗粒注入口，所述药剂颗粒注入口上设置有密封盖，所述缓释清垢球本体外球面上的多个药剂颗粒释放孔相邻球面上均匀设置有多个清垢部，缓释清垢球本体内设置有加速药剂颗粒释放的加速药剂颗粒释放装置。
[0007]所述的多个清垢部形成的外球面最大直径小于管道的直径，且在多个清垢部形成的球面最大直径时两端的清垢部的最外端到管道内壁的距离为0.5～0.8cm。
[0008]所述的多个清垢部为多个清垢齿，多个清垢齿固定连接在缓释清垢球本体外球面上的多个药剂颗粒释放孔相邻球面上。
[0009]所述的多个清垢齿在缓释清垢球本体的球面上均沿顺时针或逆时针方向倾斜一定的角度，所述倾斜的角度为30
°
～60
°
。
[0010]所述的多个清垢部为多个金属凸起点，金属凸起点为圆锥体结构，且圆锥体结构的外壁上还均匀交错设置有多个尖刺。
[0011]所述的加速药剂颗粒释放装置包括控制装置和搅拌器，控制装置与搅拌器之间电信号连接，所述搅拌器不会损坏药剂颗粒的结构。
[0012]所述的控制装置包括电源、速度传感器和微控制器，电源、速度传感器和微控制器均固定连接在缓释清垢球本体内，速度传感器与微控制器电信号连接，速度传感器和微控制器均与电源电连接，微控制器与搅拌器之间电信号连接。
[0013]所述的搅拌器包括电机、传动轴和多个搅拌杆，电机的一端与微控制器电信号连接，传动轴贯穿整个缓释清垢球本体内的最大直径，电机设置连接在传动轴的一端，传动轴的另一端与缓释清垢球本体内壁转动连接，所述传动轴的整个杆壁上均匀连接有多个搅拌杆，多个搅拌杆的长度沿着传动轴长度的中点向两端逐渐递减，多个搅拌杆向外延伸的端点与缓释清垢球本体的内壁之间的距离为0.5～1cm。
[0014]所述的搅拌器还包括隔离环，隔离环设置在传动轴长度的中点位置，且隔离环的环面与传动轴垂直，所述隔离环环面内还交错设置有多个加强筋，所述传动轴贯穿隔离环环面的中心位置，加强筋一端与隔离环的内侧壁固定连接，加强筋另一端与传动轴长度的中点位置侧壁固定连接，所述隔离环沿周向的外侧壁上还均匀还连接有多个搅拌杆。
[0015]一种用于清管的缓释清垢球的清管方法，包括上述任一项所述的一种用于清管的缓释清垢球，包括以下方法
[0016]打开缓释清垢球本体上药剂颗粒注入口上的密封盖，充填入足量的药剂颗粒，然后盖上密封盖；
[0017]通过井口投球器将整个缓释清垢球投入管线，管线内的油压将推进缓释清垢球运动，缓释清垢球本体外球面上的多个清垢部可刮削管壁上的混和垢；
[0018]在缓释清垢球运行过程中，药剂颗粒会通过缓释清垢球本体外球面上的多个药剂颗粒释放孔和流体接触稳定缓慢释放，此时缓释清垢球本体内的加速药剂颗粒释放装置也将检测整个缓释清垢球的运动速度；
[0019]当缓释清垢球遇到垢阻力后的速度在0
±
0.2m/s时，加速药剂颗粒释放装置工作，加速药剂颗粒溶解；
[0020]随着清管的推进，缓释清垢球随着内药剂颗粒的释放，整体密度重量降低，即可被液流体冲至收球筒，清管结束。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]与现有技术相比，本专利技术通过缓释清垢球将机械除垢和化学剂溶垢相结合，缓释清垢球外壁分布有多个清垢部，可以刮削管壁上的混和垢，缓释清垢球内加注入化学剂，化学剂选用药剂颗粒，其中药剂颗粒选用固体缓释清垢颗粒，便于从缓释清垢球本体外球面上均匀设置的多个药剂颗粒释放孔与管道内的流体相接触缓慢稳定的释放，药剂颗粒溶解后可降低垢的致密性，进行溶解清垢；在缓释清垢球遇到大的混和垢时，缓释清垢球的运行速度降低，此时加速药剂颗粒释放装置会检测缓释清垢球的运行速度，当缓释清垢球遇阻速度在0
±
0.2m/s时，加速药剂颗粒释放装置工作，加速缓释清垢球内的药剂颗粒释放溶
解。本专利技术可根据管线垢的堵塞程度，可以智能调节化学剂的释放速度，清垢结束后整个缓释清垢球密度降低，可被液流冲至收球筒，易于收球，本专利技术的缓释清垢球具有清管效率高、易收球、施工成本低，操作方便，不污染环境的优点。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0024]图1是本专利技术的缓释清垢球在管道内的剖面内部结构示意图。
[0025]图2为本专利技术的缓释清垢球外壁上的金属凸起点的结构示意图。
[0026]图3为本专利技术的缓释清垢球内搅拌器的实施例5结构示意图。
[0027]图4为本专利技术的缓释清垢球内搅拌器的实施例6结构示意图。
[0028]图5为本专利技术的控制装置的控制原理图结构示意图。
[0029]图中：1
‑
缓释清垢球本体、2
‑
药剂颗粒释放孔、3
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药剂颗粒注入口、4
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清垢齿、5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于清管的缓释清垢球，至少包括管道(9)和缓释清垢球本体(1)，清管时缓释清垢球本体(1)位于管道(9)内，其特征是：所述的缓释清垢球本体(1)为空心的球体结构，缓释清垢球本体(1)外球面上均匀设置有多个药剂颗粒释放孔(2)和一个用于添加药剂颗粒的药剂颗粒注入口(3)，所述药剂颗粒注入口(3)上设置有密封盖，所述缓释清垢球本体(1)外球面上的多个药剂颗粒释放孔(2)相邻球面上均匀设置有多个清垢部，缓释清垢球本体(1)内设置有加速药剂颗粒释放的加速药剂颗粒释放装置。2.根据权利要求1所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的多个清垢部形成的外球面最大直径小于管道(9)的直径，且在多个清垢部形成的球面最大直径时两端的清垢部的最外端到管道(9)内壁的距离为0.5～0.8cm。3.根据权利要求2所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的多个清垢部为多个清垢齿(4)，多个清垢齿(4)固定连接在缓释清垢球本体(1)外球面上的多个药剂颗粒释放孔(2)相邻球面上。4.根据权利要求3所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的多个清垢齿(4)在缓释清垢球本体(1)的球面上均沿顺时针或逆时针方向倾斜一定的角度，所述倾斜的角度为30
°
～60
°
。5.根据权利要求2所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的多个清垢部为多个金属凸起点(10)，金属凸起点(10)为圆锥体结构，且圆锥体结构的外壁上还均匀交错设置有多个尖刺(11)。6.根据权利要求1所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的加速药剂颗粒释放装置包括控制装置(5)和搅拌器(7)，控制装置(5)与搅拌器(7)之间电信号连接，所述搅拌器(7)不会损坏药剂颗粒的结构。7.根据权利要求6所述的一种用于清管的缓释清垢球，其特征是：所述的控制装置(5)包括电源(15)、速度传感器(16)和微控制器(17)，电源(15)、速度传感器(16)和微控制器(17)均固定连接在缓释清垢球本体(1)内，速度传感器(16)与微控制器(17)电信号连接，速度传感器(16)和微控制器(17)均与电源(15)电连接，微控制器(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会丽，李琼玮，戚建晶，李慧，谷成义，姜毅，董俊，苑慧莹，何淼，周佩，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：