一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，排药装置安装在机架上，混药装置设置在排药装置的下方，排药装置的出口与混药装置的入口相连通，软管机构的一端伸入混药装置内，软管机构的另一端伸入环空井的环空内，电控系统与监控系统相连，通过电控系统向监控系统反馈排药过程中的各类参数值，并排药装置的工作。通过机械部分与电控系统的配合使用，实现整个药剂添加过程的自动化控制，弥补了固体药剂添加的空白，提高了混合效率，降低了混合不均匀性及堵塞情况，提高了油气井腐蚀治理的机械化程度。治理的机械化程度。治理的机械化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置


[0001]本专利技术涉及油井采油
，更具体地说涉及一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置。

技术介绍

[0002]油气井套管长期处于非保护状态，易于出现腐蚀变形、腐蚀破损等问题，且套管腐蚀后存在维修难度大、维修费用高等问题，严重时还可造成油气井报废，因此对油气井的套管腐蚀防护治理，是油气井腐蚀治理中的重点与难点。
[0003]目前已经有部分应用固体缓蚀剂作为主要防腐药剂，但将固体缓蚀剂投放至环空存在诸多难题，首先，投放通道仅有管阀门经过套管四通加入一条途径，目前海上尚无用于环空的固体药剂添加装置；此外，由于套管四通的内径只有2
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～2
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，药剂添加及补给量稳定性差，使得添加固体药剂时极易堵塞添加通道；最后，从加药装置进入环空的固体药剂，很难均匀落入环空而常常会在某一点处聚集。因此需要研发一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，从而改变传统防腐液灌注的工艺模式，为套管腐蚀防护治理提供新的工艺方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术中的不足，投放通道单一，目前海上尚无用于环空的固体药剂添加装置，套管四通内径小，药剂添加及补给的稳定性差，进入环空的固体药剂很难均匀落入环空，提供了一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，通过机械部分与电控系统的配合使用，实现整个药剂添加过程的自动化控制，弥补了固体药剂添加的空白，提高了混合效率，降低了混合不均匀性及堵塞情况，提高了油气井腐蚀治理的机械化程度。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0006]一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，包括机架、排药装置、混药装置、软管机构和电控系统，所述排药装置安装在所述机架上，所述混药装置设置在所述排药装置的下方，所述排药装置的出口与所述混药装置的入口相连通，所述软管机构的一端伸入所述混药装置内，所述软管机构的另一端伸入环空井的环空内，所述电控系统与监控系统相连，通过电控系统向监控系统反馈排药过程中的各类参数值，并排药装置的工作；
[0007]所述排药装置包括药箱、排药器外壳、送药组件和驱动组件，所述药箱的出口端与所述排药器外壳的入口端相连，且所述药箱和所述排药器外壳均设置在所述机架上，所述排药器外壳的出口端与所述混药装置的入口相连通，在所述排药器外壳内设置所述送药组件，所述驱动组件与所述送药组件相连，利用驱动组件驱动送药组件将药箱内的固体药剂缓慢且均匀的送入排药器外壳内；
[0008]所述混药装置包括入药漏斗、入药法兰、混药管和层流水管，所述入药漏斗的入口端与所述排药器外壳的出口端相连通，所述入药漏斗的出口端通过所述入药法兰与所述混药管上开设的入药口相连通，在与入药口相对一侧的所述混药管的侧壁上分别开设有油污
口和软管入口，所述混药管的首端安装有混药管道法兰，所述混药管的尾端与所述层流水管的出水口相连通，所述层流水管的入水口与层流泵的出水口相连，所述软管机构自所述混药管道法兰处伸入所述混药管内，最后由所述软管入口处经由抽水泵后伸入环空井的环空内。
[0009]所述送药组件包括ABS送药轮、刚性连接器和排药轮轴，所述ABS送药轮通过所述刚性连接器固定在所述排药轮轴上，且所述ABS送药轮按照阿基米德螺旋线排列。
[0010]所述驱动组件包括扭矩传感器、磁粉制动器、速度传感器、排药器驱动电机、联轴器和轴承座，所述排药轮轴的一端贯穿所述排药器外壳的侧壁通过所述轴承座与所述扭矩传感器相连，所述扭矩传感器依次通过所述联轴器、所述磁粉制动器和所述速度传感器与所述排药器驱动电机的输出轴相连，所述速度传感器用于确定排药轮轴的旋转速度，并将速度信号传递至控制器，控制器通过函数运算，确定层流泵所需排水量，进行排水工作。
[0011]在所述药箱的侧壁上开设有检查窗，用于观察药箱内固体药剂的量以防止送药组件堵塞。
[0012]在所述混药管的内壁靠近所述油污口的一侧安装有超声波密度传感器，超声波密度传感器用于检测混药管内混合物密度情况以判断混合物的混合程度，并将混合程度信号传递至控制器，当混合物的混合程度较差、沉降多、局部密度差异大、不均匀性高时，控制器将下调层流泵的给水流量，以提高混合物的混合均匀度，减少沉降与集中点，在所述混药管道法兰处安装有接触电势传感器，混药管道法兰处的接触电势由于水位的上涨发生电阻值变化时，控制器收到上述变化信号，实时呈现于电子屏上，方便工作人员切换水流的抽取。
[0013]所述层流泵的入水口与供水系统相连，通过电控装置内的速度传感器和超声波密度传感器来确定层流泵的流速。
[0014]所述电控装置包括速度传感器、接触电势传感器、扭矩传感器、超声波密度传感器、控制器、磁粉制动器和层流泵。
[0015]所述速度传感器通过排药器驱动电机的旋转速度来确定层流泵初始水流量。
[0016]所述扭矩传感器用于监控排药轮轴的扭矩变化，当排药轮轴的扭矩信号超出阈值时，控制器发出警报，提醒操作人员出现排药异常情况，磁粉制动器接收到上述信号后进行制动指令，切断排药器驱动电机与排药轮轴之间的动力，以防止损坏。
[0017]所述软管机构采用3/8
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软管，所述3/8
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软管自所述软管入口处经由抽水泵后伸入环空井的环空内，所述3/8
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软管的下入深度取决于环空油污与海水的阻力，所述3/8
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软管下入深度的最大值为50m，加药过程中，将所述3/8
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软管上提至距所述混药管的水平轴线固定高度处，所述3/8
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软管上提高度，取决于抽水泵的吸程，所述抽水泵的吸程为7m。
[0018]安装过程中，通过将套管四通法兰上的压力表拆下，所述混药管法兰通过螺栓与套管四通法兰相接，进而实现套管四通与混药管法兰连接的目的，通过混药管和套管四通将药剂输送至环空井的环空内的目的，进而实现随时防腐灌药操作。
[0019]若套管四通法兰无法打开，通过直接拆卸套管四通上的球阀部分，将所述混药管法兰与套管四通环空接口处的法兰相连，进而直通环空井的环空。
[0020]一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置的使用方法，按照下述步骤进行：
[0021]步骤1：将固体药剂添加装置通过混药管道法兰安装在管道四通法兰上，组成一药剂添加系统，在药箱中加入固体药剂，检查系统情况及各部件磨损情况，检查电控装置完整
度，准备进行工作；
[0022]步骤2:开启药剂添加系统后，3/8
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软管从软管入口进入混药管经由抽水泵伸入环空井的环空内，下入深度取决于环空油污与海水的阻力，下入深度的最大值为50m，供水系统首先与3/8
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软管相连后，开始注入清水，在水位上升的同时，使得管壁油污上浮，油水混合物进入混药管后，由油污口排出，待返出为清水后，关闭供水系统，同时关闭油污口；
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：包括机架、排药装置、混药装置、软管机构和电控系统，所述排药装置安装在所述机架上，所述混药装置设置在所述排药装置的下方，所述排药装置的出口与所述混药装置的入口相连通，所述软管机构的一端伸入所述混药装置内，所述软管机构的另一端伸入环空井的环空内，所述电控系统与监控系统相连，通过电控系统向监控系统反馈排药过程中的各类参数值，并排药装置的工作；所述排药装置包括药箱、排药器外壳、送药组件和驱动组件，所述药箱的出口端与所述排药器外壳的入口端相连，且所述药箱和所述排药器外壳均设置在所述机架上，所述排药器外壳的出口端与所述混药装置的入口相连通，在所述排药器外壳内设置所述送药组件，所述驱动组件与所述送药组件相连，利用驱动组件驱动送药组件将药箱内的固体药剂缓慢且均匀的送入排药器外壳内；所述混药装置包括入药漏斗、入药法兰、混药管和层流水管，所述入药漏斗的入口端与所述排药器外壳的出口端相连通，所述入药漏斗的出口端通过所述入药法兰与所述混药管上开设的入药口相连通，在与入药口相对一侧的所述混药管的侧壁上分别开设有油污口和软管入口，所述混药管的首端安装有混药管道法兰，所述混药管的尾端与所述层流水管的出水口相连通，所述层流水管的入水口与层流泵的出水口相连，所述软管机构自所述混药管道法兰处伸入所述混药管内，最后由所述软管入口处经由抽水泵后伸入环空井的环空内。2.根据权利要求1所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：所述送药组件包括ABS送药轮、刚性连接器和排药轮轴，所述ABS送药轮通过所述刚性连接器固定在所述排药轮轴上，且所述ABS送药轮按照阿基米德螺旋线排列；在所述药箱的侧壁上开设有检查窗，用于观察药箱内固体药剂的量以防止送药组件堵塞。3.根据权利要求2所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：所述驱动组件包括扭矩传感器、磁粉制动器、速度传感器、排药器驱动电机、联轴器和轴承座，所述排药轮轴的一端贯穿所述排药器外壳的侧壁通过所述轴承座与所述扭矩传感器相连，所述扭矩传感器依次通过所述联轴器、所述磁粉制动器和所述速度传感器与所述排药器驱动电机的输出轴相连，所述速度传感器用于确定排药轮轴的旋转速度，并将速度信号传递至控制器，控制器通过函数运算，确定层流泵所需排水量，进行排水工作。4.根据权利要求1所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：在所述混药管的内壁靠近所述油污口的一侧安装有超声波密度传感器，在所述混药管道法兰处安装有接触电势传感器。5.根据权利要求1所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：所述层流泵的入水口与供水系统相连，通过电控装置内的速度传感器和超声波密度传感器来确定层流泵的流速。6.根据权利要求1所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：所述电控装置包括速度传感器、接触电势传感器、扭矩传感器、超声波密度传感器、控制器、磁粉制动器和层流泵。7.根据权利要求6所述的一种适配防堵塞海上油气井固体药剂添加装置，其特征在于：所述速度传感器通过排药器驱动电机的旋转速度来确定层流泵初始水流量；所述扭矩传感
器用于监控排药轮轴的扭矩变化，当排药轮轴的扭矩信号超出阈值时，控制器发出警报，提醒操作人员出现排药异常情况，磁粉制动器接收到上述信号后进行制动指令，切断排药器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东涛，乔纯上，陆玉亮，姚振河，宋吉明，杜克拯，陈堪贵，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：