專利名稱：雙活塞潔凈式自動收球裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油田增壓站、接轉(zhuǎn)站、集油站自動接
收集油管線中的清管球的專用裝置。
背景技術(shù)：
含蠟原油舉升至地面后，受溫度壓力等條件的變化，集油管線蠟晶析出，粘附在管 壁上，導(dǎo)致集油管線流通能力迅速下降，油井回壓上升，甚至堵塞管線，影響油井正常生產(chǎn)。 此時需從井口端發(fā)送清管球，清除其內(nèi)壁附著的蠟、垢等物，保持管線過流順暢，降低井口 回壓，節(jié)約動力。常規(guī)收球方式中，當(dāng)收球裝置中裝滿清管球后，人工手動打開旁通，關(guān)閉收 球裝置上下游閥門，放空、泄壓，打開快開蓋板，將充滿清管球和原油的收球提籃提出，倒在 其他容器內(nèi)，再將收球提籃放回原處，關(guān)閉快開蓋板，開啟上下游閥門，關(guān)閉旁通。
有發(fā)球就需收球，需在管線末端( 一般在增壓站、接轉(zhuǎn)站、集油站內(nèi))設(shè)置收球裝 置，收集上游發(fā)送的清管器，以保證后續(xù)流程及設(shè)備正常運行。 目前，大多數(shù)油田主要采取人工收球的方法，收集上游各集油管線來的清管球。清 管球隨上游來介質(zhì)經(jīng)過收球裝置時，靠自重經(jīng)導(dǎo)球管落入收球裝置的提籃。收球裝置的提 籃裝滿清管球后，工人手動收球，收球流程為先打開旁通閥門，再關(guān)閉收球裝置上下游閥 門，打開收球裝置上泄壓閥，泄去裝置內(nèi)壓力后，打開快開盲板，將提籃內(nèi)清管球倒出，再將 收球提籃放回原處，關(guān)好泄壓閥，開啟上下游閥門，關(guān)閉旁通。旁通管線內(nèi)設(shè)有十字擋條，可 避免清管球進入旁通。 由人工收球操作流程可知，人工收球時需倒換旁通流程，多次開閥關(guān)閥，不僅操作 繁瑣，耗時長，且容易引起誤操作；另一方面，需人工起出裝滿清管球及原油的收球提籃，倒 入其他容器中，工人勞動強度大，疲憊時容易出現(xiàn)失誤，造成原油及清管球四處撒落，形成 不安全因素，威脅工人自身及國家財產(chǎn)安全，不符合健康、安全和環(huán)保要求；收球提籃為帶 壓容器，人工提起后，往外倒出清管球前，需手動泄壓開啟，工人直接面對壓力容器泄壓過 程，存在極大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙活塞潔凈式自動收球裝置，主要用于集油管線投球清 蠟后，在管線末端自動收取清管球用。且可與自動控制系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)集油管線投球清蠟自 動收球的目的。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是雙活塞潔凈式自動收球裝置，主要由直行程電動執(zhí)行 器、活塞A、活塞B、擋板、導(dǎo)球彎管、集球缸筒、收球缸筒、收球箱、排油管線和閥組成。其特 征是 集球缸筒和收球缸筒為圓筒狀。收球缸筒呈水平狀，集球缸筒垂直固定在收球缸 筒的外壁上，集球缸筒與收球缸筒聯(lián)通。收球缸筒的一端為敞開口，收球缸筒敞開口端的下 部有收球箱。在收球缸筒內(nèi)有活塞B，活塞B連接有活塞桿，活塞桿與收球缸筒另一端的直
3行程電動執(zhí)行器連接。直行程電動執(zhí)行器能推動活塞B在收球缸筒內(nèi)往復(fù)運動。在集球缸 筒內(nèi)有活塞A，活塞A連接有活塞桿，活塞桿與集球缸筒另一端的直行程電動執(zhí)行器連接。 直行程電動執(zhí)行器能推動活塞A在集球缸筒內(nèi)往復(fù)運動。在集球缸筒的外壁上固定有導(dǎo)球 彎管，導(dǎo)球彎管與集球缸筒聯(lián)通。導(dǎo)球彎管能與來球主管線連通。清管球能通過導(dǎo)球彎管 進入集球缸筒內(nèi)。在導(dǎo)球彎管與集球缸筒的下部之間固定有排油管線，在排油管線上連接 有電動閥。電動閥和兩個直行程電動執(zhí)行器由導(dǎo)線連接控制系統(tǒng)。電氣工程技術(shù)人員能根 據(jù)雙活塞潔凈式自動收球裝置的工作程序要求，完成控制系統(tǒng)。 在來球主管線內(nèi)有擋板，在來球主管線上固定有導(dǎo)球彎管，導(dǎo)球彎管的位置在擋 板的下部。 所述的活塞A和活塞B的結(jié)構(gòu)是在鋼質(zhì)柱塞的外表面硫化有橡膠層。能起到密封 作用，降低來球主管線的原油流失；另外防止清管球受到碰傷；防止與清管球碰撞出火花。
排油管線固定在集球缸筒的下部的位置是排油管線的外壁下部距離收球缸筒外 壁上部之間在20 100毫米之間。
所述的電動閥為防爆型電動閥。 簡述雙活塞潔凈式自動收球裝置收球工作過程參閱圖3 7。常規(guī)狀態(tài)下，活塞 A2處于集球缸筒3上端部，活塞BIO處于收球缸筒9的左端部，導(dǎo)球彎管6連通來油主管線 5與集球缸筒3，電動閥7為開啟狀態(tài)。 參閱圖2。上游隨原油流來清管球12被擋板13擋住后，進入導(dǎo)球彎管6。參閱圖 3。在重力作用下落至集球缸筒3中(可存儲30個清管球12)。參閱圖4。控制系統(tǒng)設(shè)定時 間到，控制系統(tǒng)11發(fā)出指令，直行程電動執(zhí)行器1帶動活塞A2下行，至某一設(shè)定點時，停止 下行。此時，清管球12集中于集球缸筒3下端部，而大部分集球缸筒3中原油經(jīng)排油管線8 排至導(dǎo)球彎管6中。參閱圖5。關(guān)閉電動閥7，直行程電動執(zhí)行器1帶動活塞B10后退，集 球缸筒3中清管球靠自重落入收球缸筒9中。參閱圖6。直行程電動執(zhí)行器l再帶動活塞 B10前進，將清管球推入收球箱4中。參閱圖7。打開電動閥7，排油管線8連通導(dǎo)球彎管6 與集球缸筒3，直行程電動執(zhí)行器1帶動活塞A2上行至集球缸筒3上端部，原油經(jīng)排油管線 8進入集球缸筒3，不會造成抽汲真空，收球裝置復(fù)位，完成一次自動收球過程。收球箱4始 終處于常壓開口 ，收集的清管球只伴有極少量原油，可輕松取出。 集球缸筒和收球缸筒分別采用活塞A2和活塞B10密封，活塞A2和活塞B10運動
受聯(lián)動控制系統(tǒng)控制，按順序?qū)?dǎo)球彎管6來清管球按程序經(jīng)集球缸筒3推入收球缸筒9
中，再由收集缸筒9中活塞B10將球推至收球箱4中，完成一次自動收球過程。 當(dāng)氣溫較低時，為防止收球裝置內(nèi)原油凝固，需設(shè)置保溫加熱裝置，保溫裝置應(yīng)具
有安全防爆功能。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的雙活塞潔凈式自動收球裝置，活塞動作進行收球期 間，上游來清管球，將落入導(dǎo)球彎管中，待收球過程結(jié)束后，活塞體復(fù)位，暫時儲存在導(dǎo)球彎 管中的清管球再落入集球缸筒中，整個收球過程不會影響上游來清管球的接收。由于設(shè)置 了排油管線及電動閥，隨清管球排出的原油量極少，且在整個過程中除了清管球最后進入 的收球箱，途經(jīng)的其他容器，皆處于密閉狀態(tài)，不會發(fā)生原油四處飛濺或撒落的情況，收到 的清管球也相對潔凈。利用活塞體的自密封作用，整個收球過程中，收球箱均處于常壓狀 態(tài)，取球方便又安全。整個收球過程中皆由控制系統(tǒng)發(fā)出的程序指令控制完成，無需人工手動操作，可大大減輕工人勞動強度，提高收球過程的便捷、安全、可靠、環(huán)保性。主體裝置為 兩套活塞及配套直行程電動執(zhí)行器1，皆為常規(guī)小裝置，造價便宜，工藝成熟可靠，故整個裝 置價格低，而自動化程序相對較高，有很高的性價比，適合于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
1、自動化程度高、操作方便、成本低整個收球裝置結(jié)構(gòu)簡單，主體結(jié)構(gòu)為兩套活 塞體及其配套電機，皆為常用成熟設(shè)備，宜購買，造價低廉；由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，各配套體 系順序動作，自動完成一次完整的收球過程，可與站內(nèi)控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)遠程控制及自動 收球功能，自動化程序高，能滿足現(xiàn)階段數(shù)字化管理要求；操作工人只需在操作間發(fā)出指 令(或定時由控制系統(tǒng)發(fā)出指令)，即能完成一次收球過程，人工只需將收球箱內(nèi)清管球取 出，操作方便，勞動強度低。 2、健康、安全和環(huán)保(HSE)思路和優(yōu)、特點目前的人工收球，不僅倒換旁通流程， 操作繁瑣，工人勞動強度大，且工人直接面對壓力容器泄壓過程，宜造成原油及清管球四處 撒落，存在安全隱患。雙活塞潔凈式自動收球裝置收球過程全部為按控制系統(tǒng)指令自動完 成，整個過程皆處于密閉承壓狀態(tài)，而最后清管球進入收球箱后，則為常壓狀態(tài)。由于設(shè) 置了排油彎管，隨清管球進入集球箱的只有極少量原油，整個收球過程程序控制、自動化運 行，安全可靠、不僅減輕了工人勞動強度，更符合現(xiàn)階段更嚴格的健康安全環(huán)保要求。
3、定時自動收球功能可將收球裝置控制系統(tǒng)納入集油站控系統(tǒng)，實現(xiàn)收球動作 的遠程控制，定時自動收球。


圖1是本發(fā)明雙活塞潔凈式自動收球裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2是圖1的A向局部剖視圖。
圖3 7是本發(fā)明工藝流程示意圖。 其中，l.直行程電動執(zhí)行器，2.活塞A，3.集球缸筒，4.收球箱，5.來球主管線， 6.導(dǎo)球彎管，7.電動閥，8.排油管線，9.收球缸筒，IO.活塞B，ll.控制系統(tǒng)，12.清管球， 13.擋板。
具體實施例方式
實施例1 :以一個雙活塞潔凈式自動收球裝置為例，對發(fā)明作進一步詳細說明。
參閱圖1。本發(fā)明雙活塞潔凈式自動收球裝置，主要由直行程電動執(zhí)行器1、活塞 A2、活塞B10、擋板13、導(dǎo)球彎管6、集球缸筒3、收球缸筒9、收球箱4、排油管線8和閥7組 成。 集球缸筒3為圓筒狀，直徑219毫米，長度645毫米(包含活塞A2長度及上端空 擋)。收球缸筒9為圓筒狀，219毫米，長度710毫米(包含活塞B10長度及左右端空擋)。 收球缸筒9呈水平狀，集球缸筒3垂直固定在收球缸筒9的外壁上，集球缸筒3與收球缸筒 9聯(lián)通。收球缸筒9的一端為敞開口，收球缸筒9敞開口端的下部有收球箱4。在收球缸筒 9內(nèi)有活塞BIO，活塞B10連接有活塞桿，活塞桿與收球缸筒9另一端的直行程電動執(zhí)行器 1連接。直行程電動執(zhí)行器1能推動活塞B10在收球缸筒9內(nèi)往復(fù)運動。在集球缸筒3內(nèi) 有活塞A2，活塞A2連接有活塞桿，活塞桿與集球缸筒3另一端的直行程電動執(zhí)行器1連接。 直行程電動執(zhí)行器1能推動活塞A2在集球缸筒3內(nèi)往復(fù)運動。活塞A2的直徑195毫米，長度273毫米，行程215毫米；活塞BIO直徑195毫米，長度376毫米，行程298毫米?；钊?A2和活塞B10的結(jié)構(gòu)是在鋼質(zhì)柱塞的外表面硫化有橡膠層。 在集球缸筒3的外壁上固定有導(dǎo)球彎管6，導(dǎo)球彎管6與集球缸筒3聯(lián)通。導(dǎo)球彎 管6能與來球主管線5連通。清管球12能通過導(dǎo)球彎管6進入集球缸筒3內(nèi)。在導(dǎo)球彎 管6與集球缸筒3的下部之間固定有排油管線8。排油管線8的公稱直徑25毫米。排油 管線8固定在集球缸筒3的下部的位置是排油管線8的外壁下部距離收球缸筒9外壁上 部之間為50毫米。在排油管線8上連接有電動閥7。電動閥7和兩個直行程電動執(zhí)行器1 由導(dǎo)線連接控制系統(tǒng)11。所述的電動閥7為防爆型電動閥，型號是DQ941Y-32DN25。
在來球主管線5內(nèi)有一塊擋板13，在來球主管線5上固定有導(dǎo)球彎管6，導(dǎo)球彎管 6的位置在擋板13的下部。擋板13的結(jié)構(gòu)和位置，與現(xiàn)有技術(shù)相同。
兩個直行程電動執(zhí)行器1，國內(nèi)有很多生產(chǎn)廠家，市場有定型產(chǎn)品，可以采購到。
權(quán)利要求
一種雙活塞潔凈式自動收球裝置，主要由直行程電動執(zhí)行器(1)、活塞A(2)、活塞B(10)、擋板(13)、導(dǎo)球彎管(6)、集球缸筒(3)、收球缸筒(9)、收球箱(4)、排油管線(8)和閥(7)組成，其特征是集球缸筒(3)和收球缸筒(9)為圓筒狀，收球缸筒(9)呈水平狀，集球缸筒(3)垂直固定在收球缸筒(9)的外壁上，集球缸筒(3)與收球缸筒(9)聯(lián)通，收球缸筒(9)的一端為敞開口，收球缸筒(9)敞開口端的下部有收球箱(4)，在收球缸筒(9)內(nèi)有活塞B(10)，活塞B(10)連接有活塞桿，活塞桿與收球缸筒(9)另一端的直行程電動執(zhí)行器(1)連接，在集球缸筒(3)內(nèi)有活塞A(2)，活塞A(2)連接有活塞桿，活塞桿與集球缸筒(3)另一端的直行程電動執(zhí)行器(1)連接，在集球缸筒(3)的外壁上固定有導(dǎo)球彎管(6)，導(dǎo)球彎管(6)與集球缸筒(3)聯(lián)通，導(dǎo)球彎管(6)能與來球主管線(5)連通，在導(dǎo)球彎管(6)與集球缸筒(3)的下部之間固定有排油管線(8)，在排油管線(8)上連接有電動閥(7)，電動閥(7)和兩個直行程電動執(zhí)行器(1)由導(dǎo)線連接控制系統(tǒng)(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙活塞潔凈式自動收球裝置，其特征是在來球主管線(5) 內(nèi)有擋板(13)，在來球主管線(5)上固定有導(dǎo)球彎管(6)，導(dǎo)球彎管(6)的位置在擋板(13) 的下部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙活塞潔凈式自動收球裝置，其特征是所述的活塞A(2)和 活塞B(IO)的結(jié)構(gòu)是在鋼質(zhì)柱塞的外表面硫化有橡膠層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的雙活塞潔凈式自動收球裝置，其特征是排油管線(8) 固定在集球缸筒(3)的下部的位置是排油管線(8)的外壁下部距離收球缸筒(9)外壁上 部之間在20 100毫米之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的雙活塞潔凈式自動收球裝置，其特征是所述的電動 閥(7)為防爆型電動閥。
全文摘要
雙活塞潔凈式自動收球裝置，應(yīng)用于油田采油自動接收集油管線中的清管球。特征是集球缸筒和收球缸筒為圓筒狀。收球缸筒成水平狀，集球缸筒垂直固定在收球缸筒的外壁上。收球缸筒敞開口端的下部有收球箱。在收球缸筒和集球缸筒內(nèi)有活塞和活塞桿，活塞桿連接直行程電動執(zhí)行器。在集球缸筒的外壁上固定有導(dǎo)球彎管。在導(dǎo)球彎管與集球缸筒之間固定有排油管線，在排油管線上連接有電動閥。效果是收清管球的全過程不會影響上游來清管球的接收；隨清管球排出的原油量極少；利用活塞體的自密封作用，收球箱一直處于常壓狀態(tài)，取清管球方便又安全。
文檔編號B08B9/02GK101695703SQ20091023601
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者于世春, 徐勇, 徐梅贊, 徐永高, 操紅梅, 李麗, 楊倉海, 楊再生, 楊承宗, 程世東, 趙振峰, 魏小林 申請人:中國石油天然氣股份有限公司;