集输管道用清蜡投球装置及控制方法与流程

1.本发明涉及采油机械技术领域，尤其涉及一种集输管道用清蜡投球装置及控制方法。


背景技术：

2.目前，在我国出产的石油原油中，都不同程度地含有石蜡，原油开采后，在管道输送过程中，会不同程度地析出石蜡，石蜡粘结在集输管道的管壁上，严重影响原油流速及正常输油。而考虑到能源的节约，通常采用常温输油，管壁结蜡会随着温度的降低和输油量的增加逐渐增多，对正常输油造成影响。因此，经常需要对集输管道的管壁进行清管清蜡处理。
3.随着现在对石油需求量的增加，油田开采量继续增大，油井数量成倍增长，采油工人劳动强度增大，特别油井输油管线的清管工作繁重，给油田生产工作带来了一定影响。为解决此问题，普遍在油田上使用手动投球器和机械式手动投球机进行投球。
4.但现有的投球装置清蜡效果差，存在管线积腊、摩擦阻力大、卡阻等现象。


技术实现要素：

5.本发明提供一种集输管道用清蜡投球装置及控制方法，用以解决现有的投球装置清蜡效果差，存在管线积腊、摩擦阻力大、卡阻的问题。
6.本发明提供一种集输管道用清蜡投球装置，包括：第一取投球装置、第二取投球装置及储球筒；第一取投球装置包括第一导向筒和第一活塞，所述第一导向筒用于与集输管线连接，所述第一活塞设置在第一导向筒内，所述第一活塞能够推动所述第一导向筒内的清理球进入所述集输管线内；第二取投球装置包括第二导向筒和第二活塞，所述第二导向筒与所述第一导向筒连接，所述第二活塞设置在第二导向筒内，所述第二活塞能够推动所述第二导向筒内的清理球进入所述第一导向筒内；储球筒与所述第二导向筒连接，所述储球筒内的清理球能够进入到所述第二导向筒内；其中，所述清理球为弹性球，且所述清理球的直径大于与所述集输管线的管腔内径。
7.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述第一活塞包括第一回退位置和第一伸出位置，所述第二导向筒与所述第一导向筒的第一连接端位于所述第一回退位置和所述第一伸出位置之间；在所述第一活塞位于所述第一回退位置时，所述第二活塞能够推动所述第二导向筒内的清理球进入所述第一导向筒内，在所述第一活塞位于所述第一伸出位置时，所述第一活塞推动所述清理球进入所述集输管线内；所述第二活塞包括第二回退位置和第二伸出位置，所述储球筒与所述第二导向筒的第二连接端位于所述第二回退位置和所述第二伸出位置之间；在所述第二活塞位于所述第一回退位置时，所述储球筒内的清理球能够进入到所述第二导向筒内，在所述第二活塞位于所述第二伸出位置时，所述第二活塞推动所述清理球进入所述第一导向筒内。
8.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述集输管线包括介质进口管
线和介质出口管线，所述第一导向筒分别与所述介质进口管线和所述介质出口管线连接；在所述第一活塞位于所述第一回退位置时，所述介质进口管线和所述介质出口管线连通；在所述第一活塞位于所述第一伸出位置时，所述第一活塞推动所述清理球进入所述介质出口管线。
9.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述第一活塞包括初始位置，在所述第一活塞位于所述初始位置时，所述介质进口管线和所述介质出口管线连通。
10.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述第一导向筒的中心轴线与所述介质出口管线的中心轴线重合。
11.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，沿所述第一导向筒的延伸方向，所述第一连接端、所述第一导向筒与所述集输管线的第三连接端上、下排布；所述第一活塞沿所述第一导向筒的延伸长度大于所述第一连接端到所述第三连接端的长度；和/或，沿所述第二导向筒的延伸方向，所述第二连接端、所述第一连接端依次排布；所述第二活塞沿所述第二导向筒的延伸长度大于所述第一连接端到所述第二连接端的长度。
12.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述集输管道用清蜡投球装置还包括控制器；所述第一取投球装置还包括第一驱动件，所述第一驱动件能够驱动所述第一活塞在所述第一导向筒内移动；所述第二取投球装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件能够驱动所述第二活塞在所述第二导向筒内移动；所述控制器分别与所述第一驱动件、第二驱动件连接。
13.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述储球筒竖直放置，所述储球筒的下端与所述第二导向筒连接，所述清理球的直径小于所述储球筒的管腔内径。
14.根据本发明提供的一种集输管道用清蜡投球装置，所述清理球的直径小于第一导向筒的管腔内径，和/或，所述清理球的直径小于所述第二导向筒的管腔内径。
15.本发明还提供一种集输管道用清蜡投球装置的控制方法，包括：获取投球指令；基于所述投球指令，控制第一活塞到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞到达第二预设位置，以使储球筒中的清理球进入到集输管线内。
16.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述集输管道用清蜡投球装置的控制方法。
17.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述集输管道用清蜡投球装置的控制方法。
18.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述集输管道用清蜡投球装置的控制方法。
19.本发明提供的集输管道用清蜡投球装置及控制方法，通过设置第一取投球装置、第二取投球装置及储球筒，并将清理球设置为弹性球，且清理球的直径大于与集输管线的管腔内径，一方面清理球投递到集输管线中后能够形成有效密封，在清理球的两侧形成介质压力差，介质压力差迫使过盈球在集输管线中通行清蜡，另一方面由于清理球与集输管线过盈配合，清理球在集输管线内移动时能够实现彻底清蜡且集输管线中无积腊。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之一；
22.图2是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之二；
23.图3是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之三；
24.图4是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之四；
25.图5是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之五；
26.图6是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的结构示意图之六；
27.图7是本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的控制方法的流程示意图；
28.图8是本发明提供的本发明一些实施例提供的集输管道用清蜡投球装置的控制装置的结构示意图；
29.图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。
30.附图标记：
31.110：第一取投球装置；111：第一导向筒；112：第一活塞；120：第二取投球装置；121：第二导向筒；122：第二活塞；130：储球筒；131：清理球；140：集输管线；141：介质进口管线；142：介质出口管线。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.下面结合图1-图9描述本发明的集输管道用清蜡投球装置及控制方法。
34.如图1-图6所示，本发明的集输管道用清蜡投球装置包括：第一取投球装置110、第二取投球装置120及储球筒130。
35.第一取投球装置110包括第一导向筒111和第一活塞112，第一导向筒111用于与集输管线140连接，第一活塞112设置在第一导向筒111内，第一活塞112能够推动第一导向筒111内的清理球131进入集输管线140内；第二取投球装置120包括第二导向筒121和第二活塞122，第二导向筒121与第一导向筒111连接，第二活塞122设置在第二导向筒121内，第二活塞122能够推动第二导向筒121内的清理球131进入第一导向筒111内；储球筒130与第二导向筒121连接，储球筒130内的清理球131能够进入到第二导向筒121内；其中，清理球131为弹性球，且清理球131的直径大于与集输管线140的管腔内径。
36.其中，清理球131为弹性球，例如的天然橡胶球或合成橡胶球，清理球131与集输管线140过盈配合，利用清理球131与集输管线140的内壁产生的摩擦力，使清理球131尽可能的刮除集输管线140内壁的积蜡，且清理球131的硬度小于集输管线140的内壁，避免清理球
131对集输管线140的内壁造成划伤等损伤。
37.相关技术中，投球器无法对集输管线的内壁进行彻底清蜡，集输管线的内壁存在积蜡，清理球在集输管线内移动时，清理球与输管线内壁的积蜡接触，处出现摩擦阻力大、卡阻等现象
38.本发明提供的集输管道用清蜡投球装置，通过设置第一取投球装置110、第二取投球装置120及储球筒130，并将清理球131设置为弹性球，且清理球131的直径大于与集输管线140的管腔内径，一方面清理球131投递到集输管线140中后能够形成有效密封，在清理球131的两侧形成介质压力差，介质压力差迫使过盈球在集输管线140中通行清蜡，另一方面由于清理球131与集输管线140过盈配合，利用清理球131与管腔内壁的摩檫力，清理球131在集输管线140内移动时能够实现彻底清蜡且集输管线140中无积腊。
39.在一些实施例中，第一导向筒111的中心轴线和第二导向筒121的中心轴线呈夹角，例如，第一导向筒111的中心轴线和第二导向筒121的中心轴线垂直。
40.其中，集输管线140可以为石油运输管线或天然气运输管线。集输管线140包括介质进口管线141和介质出口管线142，第一导向筒111分别与介质进口管线141和介质出口管线142连接。
41.在一些实施例中，介质进口管线的中心轴线和介质出口管线142的中心轴线形成夹角，即介质在流动的过程中形成一个直角拐角，直角拐角的结构是为了让第一活塞112将清理球131压入介质出口管线142，迫使清理球131和介质出口管线142形成有效密封，在清理球131两侧主动形成介质压差，介质压差驱使过盈球在管线中运动清蜡。
42.其中，第一活塞112、第二活塞122可以为本领域所公知的活塞材料，例如聚四氟乙烯活塞或橡胶活塞，第一活塞112与第一导向筒111过盈配合，以使第一导向筒111形成动态密封，第二活塞122与第二导向筒121过盈配合，以使第二导向筒121形成动态密封。
43.进一步的，第一导向筒111的中心轴线与介质出口管线142的中心轴线重合，以使第一活塞112能够将清理球131推入介质出口管线142中，以使清理球131位于介质进口管线141和介质出口管线142之间，清理球131的两侧主动形成介质压差，介质压差驱使过盈球在管线中运动清蜡。
44.进一步的，沿第一导向筒111的延伸方向，第一连接端、第一导向筒111与集输管线140的第三连接端上、下排布；第一活塞112沿第一导向筒111的延伸长度大于第一连接端到第三连接端的长度；和/或，沿第二导向筒121的延伸方向，第二连接端、第一连接端依次排布；第二活塞122沿第二导向筒121的延伸长度大于第一连接端到第二连接端的长度。
45.本实施例中，通过限定第一活塞112的延伸长度，以使第一活塞112在移动过程中有选择地对第一导向筒111、集输管线140形成密封或连通，通过限定第二活塞122的延伸长度，以使第二活塞122在移动过程中有选择地对储球筒130、第二导向筒121形成堵塞密封或连通，从而在第一活塞112和第二活塞122在移动过程中实现动态密封，在清理球131投递到管线中形成有效密封。
46.进一步的，集输管道用清蜡投球装置还包括控制器；第一取投球装置110还包括第一驱动件，第一驱动件能够驱动第一活塞112在第一导向筒111内移动；第二取投球装置120还包括第二驱动件，第二驱动件能够驱动第二活塞122在第二导向筒121内移动；控制器分别与第一驱动件、第二驱动件连接，以实现对第一活塞112和第二活塞122的移动方向和移
动长度的控制。
47.其中，第一驱动件和第二驱动件可以为本领域所公知的驱动装置，例如滑轨、伸缩等升降机构，驱动方式可以为液压、气压或电动驱动。
48.在一些实施例中，储球筒130竖直放置，储球筒130的下端与第二导向筒121连接，且清理球131的直径小于储球筒130的管腔内径，以使储球筒130可以依靠自身重力掉入第二导向筒121，节约能源。
49.进一步的，清理球131的直径小于第一导向筒111的管腔内径，和/或，清理球131的直径小于第二导向筒121的管腔内径，以使清理球131在第一活塞112和第二活塞122的配合下快速投递至集输管线140内，减少摩擦耗能及清理球131在未进入集输管线140内前的不必要损耗。
50.在集输管道用清蜡投球装置的实际使用中，第一活塞112包括第一回退位置和第一伸出位置，第二导向筒121与第一导向筒111的第一连接端位于第一回退位置和第一伸出位置之间；在第一活塞112位于第一回退位置时，第二活塞122能够推动第二导向筒121内的清理球131进入第一导向筒111内，在第一活塞112位于第一伸出位置时，第一活塞112推动清理球131进入集输管线140内；第二活塞122包括第二回退位置和第二伸出位置，储球筒130与第二导向筒121的第二连接端位于第二回退位置和第二伸出位置之间；在第二活塞122位于第一回退位置时，储球筒130内的清理球131能够进入到第二导向筒121内，在第二活塞122位于第二伸出位置时，第二活塞122推动清理球131进入第一导向筒111内。
51.在第一活塞112位于第一回退位置时，介质进口管线141和介质出口管线142连通；在第一活塞112位于第一伸出位置时，第一活塞112推动清理球131进入介质出口管线142。
52.其中，第一活塞112还包括初始位置，在第一活塞112位于初始位置时，介质进口管线141和介质出口管线142连通。
53.在实际使用中，集输管道用清蜡投球装置的使用流程具体如下。
54.如图1所示，初始位置时第一活塞112位于如图所示的位置，第一活塞112的下端位于介质进口管线141和第一端口之间，第二活塞122位于第二伸出位置，第一活塞112和第二活塞122形成密封状态，在正常生产不投球的时候保证介质不会外泄。
55.如图2所示，第一活塞112保持不动处于密封状态，第二活塞122向左运行至储球筒130左侧，储球筒130打开，清理球131下落到第二导向筒121内。
56.如图3所示，第一活塞112保持不动处于密封状态，第二活塞122向右运行，将清理球131送至第一活塞112和第二活塞122之间。
57.如图4所示，第二活塞122保持密封状态，第一活塞112回退至第一回退位置，第一回退位置位于第一端口的上方，第一导向筒111的腔内处于高压状态同时第一活塞112和第二活塞122处于密封状态。
58.如图5所示，第二活塞122位于第二伸出位置，第二活塞122将清理球131送至第一导向筒111内。
59.如图6所示，第一活塞112和第二活塞122保持密封状态，第一活塞112将清理球131推送至介质出口管线142，清理球131在介质出口管线142内变形形成密封面，在清理球131上下两面产生介质压力差，介质压力差带动清理球131在集输管线140中移动进行清蜡。第一活塞112回复至图1所示的初始位置。
60.本发明提供的集输管道用清蜡投球装置，通过设置第一取投球装置110、第二取投球装置120及储球筒130，并将清理球131设置为弹性球，且清理球131的直径大于与集输管线140的管腔内径，一方面清理球131投递到集输管线140中后能够形成有效密封，在清理球131的两侧形成介质压力差，介质压力差迫使过盈球在集输管线140中通行清蜡，另一方面由于清理球131与集输管线140过盈配合，清理球131在集输管线140内移动时能够实现彻底清蜡且集输管线140中无积腊。
61.下面对本发明提供的集输管道用清蜡投球装置的控制方法，下文描述的集输管道用清蜡投球装置的控制方法应用于上文描述的集输管道用清蜡投球装置。
62.如图7所示，集输管道用清蜡投球装置的控制方法，包括：步骤710和步骤720。
63.步骤710，获取投球指令。
64.步骤720，基于投球指令，控制第一活塞112到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞122到达第二预设位置，以使储球筒130中的清理球131进入到集输管线140内。
65.在本步骤中，操作人员对集输管道用清蜡投球装置输入投球指令，投球指令用于开启清蜡投球装置。
66.本发明提供的集输管道用清蜡投球装置的控制方法，通过设置第一取投球装置110、第二取投球装置120及储球筒130，并将清理球131设置为弹性球，且清理球131的直径大于与集输管线140的管腔内径，一方面清理球131投递到集输管线140中后能够形成有效密封，在清理球131的两侧形成介质压力差，介质压力差迫使过盈球在集输管线140中通行清蜡，另一方面由于清理球131与集输管线140过盈配合，清理球131在集输管线140内移动时能够实现彻底清蜡且集输管线140中无积腊。
67.下面对本发明提供的集输管道用清蜡投球装置的控制装置，下文描述的集输管道用清蜡投球装置的控制装置与上文描述的集输管道用清蜡投球装置的控制方法相对应。
68.如图8所示，本发明提供的集输管道用清蜡投球装置的控制装置包括获取模块810、控制模块820。
69.获取模块810，用于获取投球指令。
70.控制模块820，用于基于第一输入，控制第一活塞112到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞122到达第二预设位置，以使储球筒130中的清理球131进入到集输管线140内。
71.本发明提供的集输管道用清蜡投球装置的控制装置，通过设置第一取投球装置110、第二取投球装置120及储球筒130，并将清理球131设置为弹性球，且清理球131的直径大于与集输管线140的管腔内径，一方面清理球131投递到集输管线140中后能够形成有效密封，在清理球131的两侧形成介质压力差，介质压力差迫使过盈球在集输管线140中通行清蜡，另一方面由于清理球131与集输管线140过盈配合，清理球131在集输管线140内移动时能够实现彻底清蜡且集输管线140中无积腊。
72.图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(communications interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行集输管道用清蜡投球装置的控制方法，该方法包括：获取投球指令；基于投球指令，控制第一活塞112到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞122到达第二预设位置，以使储球筒130中的清理球131进入到集输管线
140内。
73.此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
74.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的集输管道用清蜡投球装置的控制方法，该方法包括：获取投球指令；基于投球指令，控制第一活塞112到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞122到达第二预设位置，以使储球筒130中的清理球131进入到集输管线140内。
75.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的集输管道用清蜡投球装置的控制方法，该方法包括：获取投球指令；基于投球指令，控制第一活塞112到达第一预设位置；和/或，控制第二活塞122到达第二预设位置，以使储球筒130中的清理球131进入到集输管线140内。
76.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
77.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。