带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法
阅读说明：本技术 带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法 (Oscillation cavitation deblocking device with oil pipe pressure relief function and deblocking method ) 是由 李鑫 吴享远 李红爽 吴晓明 张绮伦 仇宇第 蔡龙浩 李立超 杨杨 刘晓静 张津 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明为一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法,该装置包括串接于油管上的井下振荡发声装置和与油套环空连通的地面污水处理结构,还包括并联设置于地面的气液注入结构和泄压结构,所述气液注入结构包括与油管顶端连通的注气结构和注液结构,所述气液注入结构还包括能缓冲回流气液混合物的空循环结构；所述泄压结构包括入口与油管顶端连通的泄压管,所述泄压管上设置泄压阀门,泄压管的出口连通能密封的放喷水槽。本发明在现有技术基础上增加了油管的泄压结构及气液混合物的空循环结构,保证更换解堵层位拆卸油管时油管内无压力,同时使更换油管时不用停注气结构和注液结构,大大缩减施工时间,同时降低安全隐患。(The invention relates to an oscillation cavitation deblocking device with an oil pipe pressure relief function and a deblocking method, wherein the device comprises an underground oscillation sounding device connected to an oil pipe in series, a ground sewage treatment structure communicated with an oil sleeve annulus, a gas-liquid injection structure and a pressure relief structure which are arranged on the ground in parallel, the gas-liquid injection structure comprises a gas injection structure and a liquid injection structure communicated with the top end of the oil pipe, and the gas-liquid injection structure also comprises an air circulation structure capable of buffering a backflow gas-liquid mixture; the pressure relief structure comprises a pressure relief pipe with an inlet communicated with the top end of the oil pipe, a pressure relief valve is arranged on the pressure relief pipe, and an outlet of the pressure relief pipe is communicated with a blowout water tank capable of being sealed. The invention adds the pressure relief structure of the oil pipe and the air circulation structure of the gas-liquid mixture on the basis of the prior art, ensures that no pressure exists in the oil pipe when the oil pipe is disassembled at the plug removal position, simultaneously ensures that the gas injection structure and the liquid injection structure are not stopped when the oil pipe is replaced, greatly shortens the construction time and reduces the potential safety hazard.)
技术领域
本发明涉及采油工艺技术领域，尤其涉及一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法。
背景技术
振荡空化解堵技术原理如图5所示，通过泵车93、氮气车94向油井内油管91中注入高压气液混合流体，通过井下振荡发声装置8激发声波振荡、空化作用，对近井孔道及筛管堵塞物实施解堵，作用距离径向可达10m以上；堵塞物在负压作用下从油套环空92返排出井筒，流入污水水槽71内，再通过污水运输车73收集处理。
实际应用过程中解堵层位往往不止一点，此时，需要停下泵车与氮气车，污水槽继续放水以卸掉油管管柱中的压力，泄压5-10分钟后，由小修作业队上提或下放油管。虽然污水槽一端(即油套环空一端)可以放空油管内压力，但是由于井下振荡发生装置的存在，油管内大量氮气压力无法完全放空，当在井口拆卸油管时依旧存在解堵液喷溅现象，最高喷溅高度可达5-8米，为作业安全带来隐患。同时更换解堵层位后再次施工时，为了保证施工质量，使氮气与解堵液充分混合，需要在设计解堵时间外额外增加5-10分钟使重新启动的氮气车与泵车充分工作，保证气液混合充分。实际应用过程中更换解堵层位作业往往需要30分钟至1小时的时间，即存在安全隐患，又耗费大量时间。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法，在现有技术基础上增加了油管的泄压结构及气液混合物的空循环结构，保证更换解堵层位拆卸油管时油管内无压力，同时使更换油管时不用停注气结构和注液结构，大大缩减施工时间,同时降低安全隐患。
本发明的目的是这样实现的，一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置，包括串接于油管上的井下振荡发声装置和与油套环空连通的地面污水处理结构，还包括并联设置于地面的气液注入结构和泄压结构，所述气液注入结构包括与油管顶端连通的注气结构和注液结构，所述气液注入结构还包括能缓冲回流气液混合物的空循环结构；所述泄压结构包括入口与油管顶端连通的泄压管，所述泄压管上设置泄压阀门，泄压管的出口连通能密封的放喷水槽。
在本发明的一较佳实施方式中，所述气液注入结构包括与油管顶端连通的注入阀门，所述注入阀门连通注气结构和注液结构，所述注液结构包括顺序连接的注水泵车、注水水槽和供水罐车，所述注水泵车与所述注入阀门连通，所述空循环结构包括连通注入阀门和注水水槽的循环管，所述循环管上设置循环阀门。
在本发明的一较佳实施方式中，所述放喷水槽呈密封的中空壳体设置，所述中空壳体的顶部设置排气孔。
在本发明的一较佳实施方式中，带油管泄压功能的振荡空化解堵装置包括三通接头，设定三通接头的三个接口分别为第一接口、第二接口和第三接口，第一接口与油管连通，第二接口与泄压管的入口连通，第三接口与注入阀门连通。
在本发明的一较佳实施方式中，三通接头的第一接口通过软管与油管连通。
在本发明的一较佳实施方式中，带油管泄压功能的振荡空化解堵装置包括四通接头，设定四通接头的四个接口分别为第四接口、第五接口、第六接口和第七接口，第四接口与注入阀门连通，第五接口与注气结构连通，第六接口与注水泵车连通，第七接口与循环管连通。
在本发明的一较佳实施方式中，所述地面污水处理结构包括顺序连接的污水水槽、抽水泵车和污水运输车，所述污水水槽与油套环空连通。
在本发明的一较佳实施方式中，所述注气结构为氮气车。
本发明的目的还可以这样实现，一种解堵方法，正常解堵时，空循环结构和泄压结构关闭，通过注气结构和注液结构向油管内注入高压气液混合物，启动井下振荡发声装置激发声波振荡实施解堵，堵塞物在负压作用下从油套环空返排出井筒，流入地面污水处理结构；需要更换解堵层位时，先开启空循环结构，缓冲回流气液混合物，关闭注入阀门；开启泄压阀门，油管内带压气液混合物通过泄压管进入放喷水槽；油管泄压后，起下油管，完成解堵层位更换。
在本发明的一较佳实施方式中，前述的解堵方法，包括以下步骤，
步骤a、正常解堵，井下振荡发声装置随油管下入解堵层位，关闭泄压阀门和循环阀门，打开注入阀门，通过注气结构和注液结构向油管内注入高压气液混合物，启动井下振荡发声装置激发声波振荡实施解堵，堵塞物在负压作用下从油套环空返排出井筒，流入地面污水处理结构；
步骤b、需要更换解堵层位时，先开启循环阀门，缓冲回流气液混合物，关闭注入阀门；开启泄压阀门，油管内带压气液混合物通过泄压管进入放喷水槽，气液混合物中的气体通过排气孔排出；油管泄压，放喷水槽内无气液混合物流入后，起下油管，更换解堵层位；
步骤c、完成解堵层位更换后，关闭泄压阀门，打开注入阀门，启动注气结构和注液结构，关闭循环阀门，进入下一正常解堵过程。
由上所述，本发明提供的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法具有如下有益效果：
本发明提供的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法中，在现有技术基础上增加了油管的泄压结构及气液混合物的空循环结构，在需要更换解堵层时，通过空循环结构和泄压结构对油管进行泄压，保证起下油管时油管内无压力；放喷水槽使用封闭结构设计，防止混合液飞溅出来污染地面；同时使更换油管时不用停注气结构和注液结构，大大缩减施工时间,同时降低安全隐患。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为本发明的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置的示意图。
图2：为本发明的气液注入结构和空循环结构的示意图。
图3：为本发明的泄压结构的示意图。
图4：为本发明的地面污水处理结构的示意图。
图5：为现有技术的振荡空化解堵示意图。
图中：
100、带油管泄压功能的振荡空化解堵装置；
1、气液注入结构；11、注气结构；12、注液结构；121、注水泵车；122、注水水槽；123、供水罐车；13、注入阀门；
2、空循环结构；21、循环管；22、循环阀门；
3、泄压结构；31、泄压管；32、泄压阀门；33、放喷水槽；331、排气孔；
4、三通接头；41、第一接口；42、第二接口；43、第三接口；
5、软管；
6、四通接头；61、第四接口；62、第五接口；63、第六接口；64、第七接口；
7、地面污水处理结构；71、污水水槽；72、抽水泵车；73、污水运输车；
8、井下振荡发声装置；
91、油管；92、油套环空；93、泵车；94、氮气车。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图4所示，本发明提供一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置100，包括串接于油管91上的井下振荡发声装置8和与油套环空92连通的地面污水处理结构7，还包括并联设置于地面的气液注入结构1和泄压结构3，气液注入结构1包括与油管顶端连通的注气结构11和注液结构12，气液注入结构1还包括能缓冲回流气液混合物的空循环结构2；泄压结构3包括入口与油管91顶端连通的泄压管31，泄压管31上设置泄压阀门32，泄压管31的出口连通能密封的放喷水槽33。
本发明提供的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置中，在现有技术基础上增加了油管的泄压结构及气液混合物的空循环结构，在需要更换解堵层时，通过空循环结构和泄压结构对油管进行泄压，保证起下油管时油管内无压力；放喷水槽使用封闭结构设计，防止混合液飞溅出来污染地面；同时使更换油管时不用停注气结构和注液结构，大大缩减施工时间,同时降低安全隐患。
进一步，如图1、图2所示，气液注入结构1包括与油管91顶端连通的注入阀门13，注入阀门13连通注气结构11和注液结构12，注液结构12包括顺序连接的注水泵车121、注水水槽122和供水罐车123，注水泵车121与注入阀门13连通，空循环结构2包括连通注入阀门13和注水水槽122的循环管21，循环管21上设置循环阀门22。
进一步，如图1、图3所示，放喷水槽33呈密封的中空壳体设置，中空壳体的顶部设置排气孔331。对油井进行泄压时，油管内气液混合物流入放喷水槽33，且其中的气体经排气孔331排出。
进一步，如图1所示，带油管泄压功能的振荡空化解堵装置100还包括三通接头4，设定三通接头4的三个接口分别为第一接口41、第二接口42和第三接口43，第一接口41与油管91连通，第二接口42与泄压管31的入口连通，第三接口43与注入阀门13连通。
为方便连通，三通接头4的第一接口41通过软管5与油管91连通。
进一步，如图1所示，带油管泄压功能的振荡空化解堵装置100还包括四通接头6，设定四通接头6的四个接口分别为第四接口61、第五接口62、第六接口63和第七接口64，第四接口61与注入阀门13连通，第五接口62与注气结构11连通，第六接口63与注水泵车121连通，第七接口64与循环管21连通。
进一步，如图1、图4所示，地面污水处理结构7包括顺序连接的污水水槽71、抽水泵车72和污水运输车73，污水水槽71与油套环空92连通。振荡空化解堵后，堵塞物在负压作用下从油套环空92返排出井筒。
进一步，注气结构11为氮气车。
本发明还提供一种带油管泄压功能的振荡空化解堵装置的解堵方法，正常解堵时，空循环结构2和泄压结构3关闭，通过注气结构11和注液结构12向油管91内注入高压气液混合物，启动井下振荡发声装置8激发声波振荡实施解堵，堵塞物在负压作用下从油套环空92返排出井筒，流入地面污水处理结构7；需要更换解堵层位时，先开启空循环结构2，缓冲回流气液混合物，关闭注入阀门13；开启泄压阀门32，油管91内带压气液混合物通过泄压管31进入放喷水槽33；油管91泄压后，起下油管，完成解堵层位更换。
该解堵方法的具体步骤如下：
步骤a、正常解堵，井下振荡发声装置8随油管91下入解堵层位，关闭泄压阀门32和循环阀门22，打开注入阀门13，通过注气结构11(氮气车)和注液结构12向油管内注入高压气液混合物，供水罐车123为注水水槽122注水，注水泵车121将注水水槽122内的液体注向四通接头6，注气结构11(氮气车)将氮气注向四通接头6，气液混合构成高压气液混合物后通过软管5注入油管91；启动井下振荡发声装置8激发声波振荡实施解堵，堵塞物在负压作用下从油套环空返排出井筒，流入地面污水处理结构7；
步骤b、需要更换解堵层位时，先开启循环阀门22，缓冲回流气液混合物，即注水泵车121泵出的液体和注气结构11(氮气车)提供的氮气混合物通过循环管21和循环阀门22回流至注水水槽122，关闭注入阀门13，切断高压气液混合物注入油管的进程；
开启泄压阀门32，油管内带压气液混合物通过泄压管31进入放喷水槽33，放喷水槽33使用封闭结构设计，防止混合液飞溅出来污染地面，气液混合物中的气体(氮气)通过排气孔331排出；
油管泄压，放喷水槽内无气液混合物流入后(油管压力完全泄出)，起下油管91，更换解堵层位；
步骤c、完成解堵层位更换后，关闭泄压阀门32，打开注入阀门13，启动注气结构11和注液结构12，关闭循环阀门22，进入下一正常解堵过程。
由上所述，本发明提供的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法具有如下有益效果：
本发明提供的带油管泄压功能的振荡空化解堵装置及解堵方法中，在现有技术基础上增加了油管的泄压结构及气液混合物的空循环结构，在需要更换解堵层时，通过空循环结构和泄压结构对油管进行泄压，保证起下油管时油管内无压力；放喷水槽使用封闭结构设计，防止混合液飞溅出来污染地面；同时使更换油管时不用停注气结构和注液结构，大大缩减施工时间,同时降低安全隐患。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
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