改进的用于分解过氧化氢的设备制造技术

一种用于过氧化氢的分解的方法和设备，特别用作烃类井筒和管道清理 和维修辅助。设备包括分解引擎，其具有在壳内向中心延伸的进口歧管， 并具有过氧化氢沿歧管壁通过催化剂堆叠的通过装置。产生的分解产物 通过出口文氏管引导。分解产物通过管道系统，其可以选择性放空或引入 产物进入要清洗的设备。控制装置与引擎和阀门连接，可以选择性调节分 解产物的温度和或压力，以及将混合物引入和转移至设备中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的用于分解过氧化氢的设备本专利技术涉及一种新的和改进的设备，用于分解过氧化氢，特别是用作烃 类井筒、管道清洗和维修辅助。
技术介绍
随着油气井的老化，其产量常常下降。尽管所述下降的一部分明显是由 于流出的烃类油气藏的耗尽，但是流动的降低常常是由于收集到更高重量 的烃类，如在或接近钻孔以及在裂缝性含烃地层中的石蜡，其抑制了烃类 的流动。另外，为了各种期望的效果而将化学品长期引入钻孔中，可以导 致流动阻滞。类似的情况，烃类管道长时间的收集沉淀物，这降低了管道 的有效内径，从而限制了其流量。各种己知的技术已经用于修复所述堵塞情况。所述技术包括机械程序如 刮擦，引入其他化学处理与堵塞物反应并将其溶解，以及，更近的，应用 声能处理堵塞物。每种技术具有其优点和缺点。应用过氧化氢(H202)作为增产手段是己知的。作为活性氧化物，将过 氧化氢直接注入井中作为化学反应物。然而，由于其高反应性，将过氧化 氢注入井中充满困难和潜在的危险。另外，不断严格的防止对环境排放危 险材料的环境标准进一步减少了过氧化氢的直接注入。用过氧化氢作为分解剂也是己知的。过氧化氢的分解产物是水和氧气。 通过适合的催化剂的应用，过氧化氢的分解产生氧和水汽或蒸汽形式的水 的高温混合物，己经发现一些具有商业价值的方法将所述混合物注入井中。 作为分解产物，氧气和水都可以排空至环境中而没有环境风险或与其他试 剂有关的危害。Hujsak的美国专利3,235,006公开了将过氧化氢直接引入井管道中。在 井中的管道低端放置催化剂。通过与催化剂接触，注入的过氧化物分解， 分解产物进行增产处理。所述方法需要在沿管道向下递送时仔细保持过氧 化物不含潜在反应物。分解产物也难于监控，是不可控制的。Papst的美国专利4,475,596应用类似的系统，其中分解反应在要被处理的地层平面处或 高于所述平面的钻孔中开始。Miller在1990年11月6日的美国专利4,967,840中公开了一种用于分 解过氧化氢的设备，其尤其用作含烃层的流动增产介质，并公开了与其应 用相关的基础系统和方法，其中分解在井外进行，反应产物进入井中。然 而，由于将任何增产产物引入烃类井中必须仔细控制和监控，因而'840专 利是不完善的，因为其既没有提供有效控制或产生分解产物的设备，也不 能对分解产物计量加入井或其他设备中进行监督或控制。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在引入分解产物的井或其他结构外 进行过氧化氢分解反应，并与井增产和管道清洗相关的利用分解产物的方 法和设备。本专利技术的另一个目的是提供这样的设备，其可以用有效和不间断的方式 控制、监控和调节分解反应。
技术实现思路
依据前述和其他任务及目的，本专利技术包括过氧化氢分解引擎(engine)， 其具有分解室，所述分解室具有将浓縮的过氧化氢引入其中的中心通路， 过氧化氢穿过并被转化成其分解产物的催化剂壳，以及控制热、高压、分 解产物流动的出口文氏管(verturi)。本专利技术的控制系统包括一系列用于过 氧化氢以及空气、水和其他可以被添加至注入的蒸汽/氧气混合物的活性化 学品的阀门和泵，以及阀门和泵控制装置。量表(gauge)和控制装置优选 安置在主控板上，将过氧化氢递送至分解单元的主控装置是与过氧化物泵 连接的电子液压操纵杆。从而，可以用有效、安全和可控的方式监控和测 量进入井或其他目标结构的分解产物。附图说明利用附图达到对本专利技术更全面的理解，其中图1是依据本专利技术的过氧化氢分解引擎的截面图2是其进料口部件的正视图3是其底部出口板的平面图；图4是其催化剂单元的平面图5是利用本专利技术的引擎和控制系统将过氧化氢分解产物注入井中的 系统的图形表示；图6是用于图5中描述的结构中的供给管道的图形表示；图7是控制系统的控制面板的图解说明。具体实施例方式首先参考图1-4，过氧化氢分解引擎10包含一个普通圆柱形外壳12， 其可以是约2英尺长的级别。外壳由一个普通筒状中筒14形成，其负载分 解反应器，如下文所述。中筒14在其末端终止于一个在外壳中形成的会聚 /分叉文氏管17，分解产物通过其从引擎中排出。如在图1和2中进一步说 明的，催化剂引擎10的入口端具有顶板16，通过排列的螺栓孔19将其栓 在外壳12的顶部，并且中央多孔转筒18安装在其上，例如通过定位焊接。 密封圈21安装在外壳顶部的排列的圆周槽口中和顶板的底部，以将顶板封 在外壳上。圈21可以是铜或其他适合的材料以耐受引擎运行时的高温。将 浓縮的过氧化氢通过顶板16沿顶板16中的进口 20引入转筒18的中心。 转筒18的底端22也是穿孔的，引入的过氧化氢通过转筒侧壁和底端的穿 孑L流出。一系列堆叠的催化剂单元24围绕在引擎中筒14中的转筒18周围。如 图4所见，每个催化剂单元24优选是环形的，因此可以堆叠在中筒14中， 安装在外壳壁和多孔转筒18之间。如本领域内公知的，催化剂单元24可 以由多孔银筛网形成，浓縮过氧化氢与银的接触导致过氧化氢在放热反应 中立即分解成气态氧和水汽或蒸汽形式的水。如图1所示，接触转筒18的 底部的催化剂盘24A提供催化剂床，使过氧化物通过穿孔转筒底部22排出。位于中筒14底端的穿孔底板26进一步在图3中描述。板26支持催化 剂单元堆叠，同时提供来自堆叠的分解产物的出口。平行孔通过底板沿引 擎的主轴通常向下排出分解产物，进入文氏管17的锥形部分，当来自引擎 的分解产物被排出时，这增加了分解产物的速度并降低了压力。如图5所述，催化剂引擎10的出口文氏管与主输送线路30连接，将分 解产物通过中止管接头32输送到井或其他适合的设备。在引擎的出口处放置一个温度传感器，例如热电偶34，以监控排气温度。分别用于水和空气 的输送线路36和38与主输送线路连接。第二温度传感器40和压力传感器 42位于空气和水进口的输送线路30的下游，同时提供一对电子气动 (electro-pneumatically activated ， EPA)阀44和46用于加压和放空目的。 阀48、 50和52分别控制过氧化物、空气和水进入所述系统中。阀48、 50和52在图6描述的补给系统69的输出线路上。如在此所述， 系统过氧化物、空气和水分别储存在罐54、 56和58中。另外，可以提供 罐70用于期望注入井床的辅助化学品。过氧化物线路拥有泵60，而水线路 拥有低压泵64A、B和C以及高压泵66A、和B。每个低压和高压水泵64A-C 和66A、 B可以是串联排列的多级泵，以保证操作的连续性。高压泵66A、 B是混合泵，使罐70中的化学品与水结合，这对井引入是适当的。系统还 包括适当的管道和阀门，以将罐56的加压空气以及罐58的水引入各种线 路中用于需要的冲洗目的。阀门本身可以是气动的，用于阀门的操作空气 线路系统用点表示。阀门和其控制器的相互连接是传统的，不再另外表示。 解开配件71可以适当地用于促进系统相互连接和分解。图7描述了图5和6中描述的引擎和管道系统的操作系统的控制面板。 控制面板可以被包含在自立柜式结构中，或可以位于拖车或接近井或其他 要被处理的设备的其他适当的外壳中，并以传统方式连接适当的能量源和 系统中的传感器、阀门等。可见，其包括一系列用椭圆表示的阀门控制器， 对应并控制图6中描述的阀门，连同量表G35、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分解过氧化氢的设备，其包括具有内室的外壳；在内室中纵向延伸、且具有使过氧化氢沿歧管侧壁横向通过的装置的过氧化氢进气歧管；位于室内基本上围绕歧管侧壁的催化剂；以及与内室的末端连接的出口文氏管，其用于使过氧化氢分解产物穿过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.31 US 60/841,417;2007.2.27 US 11/711,5101.一种用于分解过氧化氢的设备，其包括具有内室的外壳；在内室中纵向延伸、且具有使过氧化氢沿歧管侧壁横向通过的装置的过氧化氢进气歧管；位于室内基本上围绕歧管侧壁的催化剂；以及与内室的末端连接的出口文氏管，其用于使过氧化氢分解产物穿过。2. 权利要求1的设备，其中横向通过装置是歧管侧壁中的一系列穿孔。3. 权利要求1的设备，其还包括外壳内室的顶盖，歧管安装在顶盖上。4. 权利要求1的设备，其还包括位于内室与出口文氏管接近的穿孔板。5. 权利要求4的设备，其中催化剂是催化剂环的堆叠形式，穿孔板形 成堆叠底部的支持装置。6. 权利要求5的设备，其中歧管包括穿孔的底部，催化剂包括最底部 催化剂盘，环堆叠置于其上，歧管的穿孔的底部与催化剂盘接触。7. —种用于分解过氧化氢的设备，其包括在底端以用于纵向排出分解 产物的多孔基础板结束的催化剂室，在室内具有至少部分通过其延伸并用 基板支持的中孔的筒状催化剂物质；和在孔中纵向延伸的过氧化氢进口歧 管，用于将过氧化氢放射状地基本上沿中孔的长度引入催化剂物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·霍布森三世，S·米勒三世，
申请(专利权)人：霍布森租赁公司，
类型：发明
国别省市：US