油气井药剂加注设备的制作方法

1.本实用新型属于油气开采技术领域，具体涉及油气井的药剂加注。


背景技术：

2.气田开发末期，天然气井在生产过程中主要面临两大问题：井筒结盐和井底积液。井筒结盐会造成天然气减产，甚至因井筒被完全堵塞导致气井停产。目前现场普遍采用站内注水洗盐的防治措施，水体经管道输送至井内，溶解结晶在井筒内壁上的盐晶体颗粒，达到预防盐堵的目的。
3.但该种方式易导致部分水体留存于井、站间的管线内，特别是冬季采气期间，易造成管线冻堵，影响气井正常生产。井筒积液主要因天然气携液能力不足，导致地层水在井底聚集形成积液，井底积液会缩小井筒内的生产压差，同样会造成气井减产甚至停产。以目前应用较为普遍的泡沫排液法为例，该方法通过向井内加注一定量的泡排剂，借助井底的气流搅动产生大量低密度的含水泡沫，并由气流携带至井口逐步清除井底积液。泡沫排液一般在井口实施，通过井口的采气树向井筒内加注泡排剂。加注时，首先关闭采气树的总阀和侧翼生产阀，再打开测试阀，放空采气树内压力后向内加注泡排剂。加注完成后，关闭测试阀，打开生产总阀，使泡排剂落入井内。对于固体类的泡排剂可以直接落入井筒中，但是对于液体类的泡排剂，加注量会受到采气树尺寸的限制，为完成指定的泡排剂加注量，通常需反复上述操作3-5次，存在费时费力、效率低下的问题。
4.现有技术中授权公告号为cn203394440u的专利文献中公开了一种车载式撬装油井智能加药装置，该车载式撬装油井智能加药装置利用卡车作为加储药箱的橇体，加储药箱中设有用于储存泡排剂的储药箱和储存水的储水箱，储药箱和储水箱通过一个三通阀连接有动力泵(上述专利中的液压泵)，动力泵用于将储药箱中的泡排剂和储水箱中的水泵入油气井的井筒中。
5.但是，动力泵直接与井筒相连，动力泵向井筒中泵送液体时产生的压力需要高于井筒内的压力，所以对动力泵的输入功率的要求较高，需要由卡车的发动机直接驱动，因此需要设计一种用于驱动动力泵的专用车，成本较高。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种油气井药剂加注设备，以解决现有技术中动力泵直接与井筒相连需要设计专用车导致成本较高的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型所提供的油气井药剂加注设备的技术方案是：油气井药剂加注设备，包括储水箱、储药箱及动力泵，油气井药剂加注设备还包括药剂存储罐，储水箱和储药箱均与药剂存储罐相连，且储水箱和储药箱与药剂存储罐之间均设有阀门，药剂存储罐上设有用于将药剂存储罐中的液体输送至油气井井筒中的注液管路；动力泵为高压气泵，用于向药剂存储罐中泵气以将药剂存储罐中的药剂通过注液管路注入井筒，油气井药剂加注设备还包括用于为高压气泵供电的发电机；油气井药剂加注设备还包括用于
使药剂暂存罐内的压力稳定在设定范围的压力控制系统，压力控制系统包括连接在药剂存储罐上、用于检测药剂存储罐中的压力值的气压检测模块，还包括与高压气泵控制连接的气泵控制模块，气压检测模块与气泵控制模块信号连接。
8.有益效果是：本实用新型提供的油气井药剂加注设备，储水箱和储药箱均与药剂存储罐相连，有利于简化药剂存储罐结构，便于制造；由气压控制系统根据井筒压力及气压检测模块测得的药剂存储罐中的实际压力值控制高压气泵向药剂存储罐中泵送气体，与现有技术中液压泵直接与井筒相连、由车的发动机为液压泵提供动力相比，在保证动力泵正常的运行过程中，不需要时刻保证动力泵的输出功率足够大以能够使泵送液体时产生的压力大于井筒压力，药剂存储罐中的气压的大小可以在动力泵与井筒之间形成功率的缓冲，能够降低对动力泵的输出功率的需求，不需要依靠车的发动机，也就不需要设计专用车，进而能够降低成本。
9.作为进一步地改进，气压检测模块为电接点压力表，气压控制模块包括用于与电接点压力表相连的交流接触器，交流接触器与发电机相连，用于控制发电机的启动和关闭。
10.有益效果是：电接点压力表与交流接触器相连，可以在药剂存储罐中的压力达到设定范围的极限值时将压力信息传递给交流接触器，由交流接触器控制发电机的启动和关闭，进而控制高压气泵的启动和关闭，能够提高气压检测模块与气压控制系统之间信息传递的时效性。
11.作为进一步地改进，药剂存储罐上设有放空管道，放空管道的最高点与药剂存储罐中的设定液位对应。
12.有益效果是：放空管道的最高点与药剂存储罐中的设定液位对应，药剂存储罐中液体达到设定液位后，药剂存储罐中的液体会从放空管道流出，便于判断出药剂存储罐中是否装满液体。
13.作为进一步地改进，药剂存储罐上连接有出口三通阀，放空管道连接在出口三通阀的一个接口上，注液管路连接在出口三通阀的另一个接口上。
14.有益效果是：出口三通阀将注液管路和放空管道与药剂存储罐的接口集成在一起，便于控制。
15.作为进一步地改进，储药箱连接在储水箱与药剂存储罐之间的连接管路上。
16.有益效果是：储药箱连接在储水箱与药剂存储罐之间的连接管路上，便于控制。
17.作为进一步地改进，药剂存储罐上连接有三通短接，气压检测模块连接在三通短接的一个接口上，三通短接的另一个接口上连有入口三通阀，高压气泵和储水箱连接在入口三通阀上。
18.有益效果是：三通短接和入口三通阀实现气压检测模块、高压气泵及储水箱的集成连接，便于控制。
19.作为进一步地改进，注液管路为高压软管。
20.有益效果是：高压软管质地柔软，便于安装。
21.作为进一步地改进，油气井药剂加注设备还包括卷管器，注液管路缠绕在卷管器上。
22.有益效果是：注液管路缠绕在卷管器上，便于安装。
23.作为进一步地改进，油气井药剂加注设备还包括设备底座，储药箱、储水箱、药剂
存储罐、气压控制系统设置在设备底座上。
24.有益效果是：储药箱、储水箱、药剂存储罐、气压控制系统集成在设备底座上，可以形成一个加注设备模块，便于移动。
25.作为进一步地改进，高压气泵与药剂存储罐之间设有高压充气管，高压充气管为金属管。
26.有益效果是：金属管能够承受更大的压力，避免高压充气管破裂。
附图说明
27.图1为本实用新型提供的油气井药剂加注设备的结构示意图；
28.图2为图1的俯视图。
29.附图标记说明：1、设备底座；2、药剂存储罐；3、储水箱；4、储药箱；5、高压气泵；6、发电机；7、卷管器；8、注液管路；9、出口三通阀；10、放空阀；11、高压充气管；12、入口三通阀；13、出口管道；14、三通短接；15、电接点压力表。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在
本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
36.本实用新型中所提供的油气井药剂加注设备的实施例1：
37.如图1和图2所示，油气井药剂加注设备包括设备底座1，设备底座1上设有储水箱3、储药箱4、药剂存储罐2及高压气泵5。药剂存储罐2与储水箱3和储药箱4相连，用于将储水箱3中的水和储药箱4中的泡排剂注入到药剂存储罐2中，药剂存储罐2通过注液管路8与油气井井筒相连。设备底座1上还设有气压控制系统和气压检测模块，气压控制系统用于控制高压气泵5向药剂存储罐2中泵送气体，气压检测模块用于检测药剂存储罐2中的实际压力。
38.设备底座1为板状，沿左右方向延伸。药剂存储罐2位于设备底座1长度方向上的中部，储水箱3设置在药剂存储罐2的右侧，储药箱4安装在储水箱3的侧面上，储药箱4的底部设有出药口，出药口处设有球阀。
39.药剂存储罐2的右端设有液体入口。液体入口设有三通短接14。三通短接14的位于左侧的接口与入口管道14相连，三通短接14位于中间的接口上设有气压检测模块，三通接口的位于右侧的接口处设有一个入口三通阀12。
40.入口三通阀12的中间的阀口与高压气泵5相连，入口三通阀12右侧的阀口与储水箱3通过管道相连，球阀的出口连接在储水箱3与入口三通阀12之间的管道上。入口三通阀12单独打开时，储水箱3中的水经入口三通阀12进入药剂存储罐2中，入口三通阀12关闭时，高压气泵5与药剂存储罐2连通。
41.药剂存储罐2的左端顶部设有出口管道13，出口管道13右端连接在药剂存储罐2上，左端设有出口三通阀9，出口三通阀9的右侧阀口与出口管道13相连，出口三通阀9的左侧阀口设有注液管路8，出口三通阀9的中间阀口连接有放空管道。放空管道沿竖向延伸，放空管道的高度与药剂存储罐2中的设定液位的高度一致，顶端开口形成放空口，放空口上设有放空阀10，放空阀10打开时，药剂存储罐2顶部的液体会经放空管道从放空口流出，以判断药剂存储罐2是否装满液体。需要说明的是，放空口为非必要结构，其他实施例中，可以取消放空口，直接通过控制储水箱3和储药箱4向药剂存储罐2中注入水或泡排剂的量来使药剂存储罐2中的液体达到设定液位。
42.注液管路8为高压软管，注液管路8的一端用于螺纹连接在出口三通阀9上，另一端设有法兰，用于法兰连接在油气井的井筒上。储油罐的左侧设有卷管器7，卷管器7架设在设备底座1上，供注液管路8的中间管段缠绕在卷管器7上，有利于节省空间。
43.高压气泵5设置在药剂存储罐2的后侧，高压气泵5通过金属材质的高压充气管11与入口三通阀12的中间阀门相连，入口三通阀12打开时，高压气泵5与药剂存储罐2之间的输气管路被阻断，避免高压气体影响储水箱3向药剂存储罐2中的注水。
44.设备底座1上于高压气泵5的左侧设有发电机6，发电机6的功率输出端与高压气泵5相连，用于为高压气泵5供电。
45.气压检测模块为电接点压力表15。气压控制系统包括交流接触器，电接点压力表15与交流接触器相连，交流接触器与发电机6相连，当药剂存储罐2中的压力达到设定值时，电接点压力表15将压力信息反馈给交流接触器，由交流接触器控制发电机6的启动和关闭，进而控制高压气泵5的启动和关闭。
46.进行油气井的排液工作时，将油气井药剂加注设备的设备安装在油气井旁边的工作平台上，然后将注液管路8与油气井的井筒相连，使井口与药剂存储罐2连通。之后打开放空阀10和入口三通阀12和球阀，使得储水箱3内的水和储药箱4中的泡排剂流入药剂存储罐2中，当放空口有液体流出时，即表示药剂存储罐2已装满。之后关闭药剂存储罐2的放空阀10、入口三通阀12及球阀，启动发电机6，使得高压气泵5通过高压充气管11向药剂存储罐2中泵送气体，当电接点压力表15达到设定值的上限时，发电机6由交流控制器自动关闭，之后打开出口三通阀9，使得水或药剂经注液管路8注入到井筒中。随着药剂存储罐2中的液体逐渐减少，药剂存储罐2中的压力也随之降低，当电接点压力表15达到设定值的下限时，由交流接触器控制发电机6启动，继续向药剂存储罐2中泵送气体以保证药剂存储罐2中的药剂或液体注入到井筒中。
47.本实用新型提供的油气井药剂加注设备，储水箱3和储药箱4均与药剂存储罐2相连，有利于简化药剂存储罐2结构，便于制造；由气压控制系统根据井筒压力及气压检测模块测得的药剂存储罐2中的实际压力值控制高压气泵5向药剂存储罐2中泵送气体，与现有技术中液压泵直接与井筒相连、由车的发动机为液压泵提供动力相比，在保证动力泵正常的运行过程中，不需要时刻保证动力泵的输出功率足够大以能够使泵送液体时产生的压力大于井筒压力，药剂存储罐2中的气压的大小可以在动力泵与井筒之间形成功率的缓冲，能够降低对动力泵的输出功率的需求，不需要依靠车的发动机，也就不需要设计专用车，进而能够降低成本。
48.本实用新型中所提供的油气井药剂加注设备的实施例2：
49.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，气压检测模块为电接点压力表15，电接点压力表15与气压控制系统中交流接触器相连，直接输出控制信息，当药剂存储罐2中的压力达到设定值时，直接由交流接触器控制发电机6打开或关闭。而本实施例中，将交流接触器替换为控制器，气压检测模块为输出压力信息的压力表，压力表将压力信息反馈给控制器，由控制器控制手动发电机6的打开或关闭。其他实施例中，压力表还可以单独设置，当压力表达到设定值时，手动打开或关闭发电机6。
50.本实用新型中所提供的油气井药剂加注设备的实施例3：
51.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，电接点压力表15连接在药剂存储罐2的三通短接14上。而本实施例中，药剂存储罐2上设有气压检测管道，电接点压力表15设置在气压检测管道上。
52.本实用新型中所提供的油气井药剂加注设备的实施例4：
53.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，电接点压力表15连接在药剂存储罐2的三通短接14上，三通短接14上设有入口三通阀12，高压气泵5和储水箱3连接在入口三通阀12上。而本实施例中，药剂存储罐2上间隔设有气接口和进液口，高压气泵5的高压充气管11和储水箱3的输液管路分别连接在气接口和进液口上。
54.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所做地等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。