向高壓氣體中注入固體的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于石油天然氣行業(yè)氣體鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備，特別是涉及一種向高壓氣體中注入固體的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多數(shù)油氣田進(jìn)入后期開發(fā)階段，油氣層的發(fā)現(xiàn)與保護(hù)日趨重要，氣體鉆井具有保護(hù)油氣層與提速的優(yōu)勢(shì)，因而得到日益廣泛的應(yīng)用。在氣體鉆井過(guò)程中，地層出水是一個(gè)比較常見和嚴(yán)重的問題。為了解決地層出水問題，需要向井眼中加注攜水劑、堵水劑等化學(xué)藥劑，這是一個(gè)物料輸送問題。雖然專利CN201650251和CN 203559830分別公開了一種氣體鉆井用固體加注裝置，通過(guò)壓力平衡和壓差技術(shù)實(shí)現(xiàn)物料從儲(chǔ)料罐進(jìn)入高壓管線，繼而進(jìn)入井眼，但是前者由于采用了文丘里管結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致儲(chǔ)料罐和高壓管線之間的流通面積過(guò)小，易于形成橋堵；后者雖然在儲(chǔ)料罐下部加了一個(gè)螺旋輸送裝置，但是依然無(wú)法解決橋堵冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能夠有效解決高壓氣體中固體物料加注的堵塞問題，本發(fā)明提供一種向高壓氣體中注入固體的裝置，其將壓力平衡和螺旋輸送相結(jié)合，既能保證固體物料順利加注入高壓氣體，還能實(shí)現(xiàn)物料的定量輸送。
[0004]為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種向高壓氣體中注入固體的裝置，包括固體注入罐和輸送裝置，所述固體注入罐的頂部設(shè)有人孔、泄壓口、壓力表口和安全閥口，底部設(shè)有進(jìn)氣口，其內(nèi)腔的中下部設(shè)有支撐板，所述支撐板多孔，孔內(nèi)設(shè)有氣化布骨架，所述支撐板上還覆有氣化布；所述固體注入罐內(nèi)固體物料均置于所述氣化布上；所述輸送裝置包括電機(jī)、異形三通、焊接于所述固體注入罐底部的螺旋槽，和設(shè)于所述螺旋槽內(nèi)部的螺旋葉片；所述氣化布上的固體物料能依靠重力滑落至該螺旋槽內(nèi)；所述電機(jī)帶動(dòng)所述螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)輸送固體物料至異形三通處；所異形三通與內(nèi)部有高壓氣體的高壓管線相連。
[0006]該向高壓氣體中注入固體的裝置還包括用于設(shè)于所述固體注入罐與電機(jī)之間密封裝置；所述密封裝置通過(guò)法蘭與所述固體注入罐連接，其外側(cè)為密封殼，內(nèi)部沿遠(yuǎn)離法蘭方向依次設(shè)有密封槽、擋圈和軸承；所述密封槽內(nèi)墊有密封圈；所述密封殼靠近電機(jī)側(cè)的端面設(shè)有端蓋。
[0007]所述支撐板以螺旋葉片為中線分為兩塊且對(duì)稱分布于所述固體注入罐內(nèi)兩側(cè)，其底端分別焊接于所述螺旋槽兩側(cè)的邊沿上，頂端延伸至同側(cè)固體注入罐的罐體上并與之焊接為一體；支撐板與螺旋槽一起將固體注入罐的罐體分為上下兩部分。
[0008]所述異形三通正對(duì)螺旋葉片的內(nèi)壁處設(shè)有軸承I，所述螺旋葉片穿過(guò)所述異形三通與軸承I密封連接。密封連接的方式為:異形三通在螺旋葉片與軸承I連接處設(shè)有密封槽I，緊靠軸承I處安裝有擋圈I，擋圈I外側(cè)安裝有密封圈I。
[0009]用于固定所述電機(jī)的支架與所述固體注入罐連接為一體，且所述電機(jī)固定連接在所述支架上。
[0010]所述固體注入罐底部設(shè)有電子稱重儀。
[0011]所述電機(jī)前端設(shè)有變速器。
[0012]該向高壓氣體中注入固體的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]I)通過(guò)螺旋輸送與氣力輸送相結(jié)合有效解決橋堵問題；
[0014]2)采用變速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)物料輸送速度可調(diào)；
[0015]3)電機(jī)與固體注入罐固定成一個(gè)整體，方便電子稱重儀稱重，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固體物料的量；
[0016]4)高壓氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入固體注入罐內(nèi)，穿過(guò)氣化布吹動(dòng)物料，實(shí)現(xiàn)物料松動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明固體注入罐部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明密封裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明異形三通部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
[0022]如圖1所示，一種向高壓氣體中注入固體的裝置，包括固體注入罐3和輸送裝置，固體注入罐3的頂部設(shè)有人孔308 (也作為物料加注口)、泄壓口 305、壓力表口 304和安全閥口 306，底部設(shè)有進(jìn)氣口 311，其內(nèi)腔的中下部設(shè)有支撐板308，支撐板308多孔，孔內(nèi)設(shè)有氣化布骨架309，支撐板308上還覆有氣化布307 ;如圖2所示，固體注入罐3內(nèi)固體物料均置于所述氣化布307上；輸送裝置包括電機(jī)101、異形三通501、焊接于固體注入罐3底部的螺旋槽310，和位于螺旋槽310中的螺旋葉片4 ;螺旋槽310位于進(jìn)氣口 311上方；支撐板308以螺旋葉片4為中線分為兩塊且對(duì)稱分布于罐體302內(nèi)兩側(cè)，以一側(cè)的支撐板為例，其底端焊接于螺旋槽310 —側(cè)的邊沿上，頂端向周圍罐體302延伸并與之無(wú)縫焊接；支撐板308與螺旋槽310 —起將罐體分為上下兩部分，保證氣化布307上的固體物料能依靠重力滑落至該一體結(jié)構(gòu)內(nèi)；螺旋葉片4的一端連接電機(jī)101，另一端穿過(guò)軸承I 506并被其定位于異形三通501內(nèi)，如圖4所示；軸承I 506的端蓋507通過(guò)螺栓連接于異形三通501上，異形三通501在螺旋葉片4與軸承I 506的連接處設(shè)有密封槽I 504，緊靠軸承I 506處安裝有擋圈I 505，擋圈I 505外側(cè)安裝有密封圈I 504 ;確保此處為密封連接；異形三通501與內(nèi)部有高壓氣體的高壓主氣管線相連；電機(jī)101帶動(dòng)螺旋葉片4轉(zhuǎn)動(dòng)能輸送固體物料至異形三通501處，從而使固體物料進(jìn)入高壓氣體。
[0023]固體注入罐3與電機(jī)101之間還設(shè)有密封裝置2 ;密封裝置2通過(guò)法蘭與固體注入罐3連接，其外側(cè)為密封殼206，內(nèi)部沿遠(yuǎn)離法蘭方向依次設(shè)有密封槽205、擋圈203和軸承202 ;密封槽205內(nèi)墊有密封圈204 ;密封殼206靠近電機(jī)101側(cè)的端面設(shè)有端蓋201。既能約束螺旋葉片4，又能實(shí)現(xiàn)密封。
[0024]密封圈和密封圈I均能實(shí)現(xiàn)高壓旋轉(zhuǎn)密封。
[0025]固體注入罐3上焊有支架301，該支架301由水平工字鋼與工字鋼斜拉筋焊接而成，電機(jī)固定于支架301上，固體注入罐3底部設(shè)有電子稱重儀6，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固體物料的量。
[0026]電機(jī)101前端設(shè)有變速器102，可調(diào)節(jié)物料輸送速度。
[0027]異形三通501可連接三通502以接出高壓氣體分支管線。
[0028]使用時(shí)，此固體注入罐3的壓力表口 304安裝有壓力表，用于監(jiān)測(cè)固體注入罐6內(nèi)的壓力；進(jìn)氣口 311與高壓主氣管線的分支管線相連。打開人孔303，將固體物料加入固體注入罐的罐體302，關(guān)閉人孔303 ;高壓主氣管線從進(jìn)氣口 311向固體注入罐3通氣，高壓氣體經(jīng)氣化布307擴(kuò)散入固體注入罐的物料內(nèi)，松動(dòng)物料；物料靠重力滑落至螺旋槽310內(nèi)，調(diào)節(jié)變速器102為低速檔，防止啟動(dòng)扭矩過(guò)大損壞電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)螺旋葉片4旋轉(zhuǎn)，將固體物料輸送至異形三通501，繼而進(jìn)入高壓主氣管線，被高壓氣體輸送至井底。當(dāng)電機(jī)101運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，將變速器102調(diào)至高速檔，實(shí)現(xiàn)物料快速輸送。當(dāng)罐體302內(nèi)物料全部輸送至井底后，將變速機(jī)102調(diào)至低速檔，然后關(guān)閉電機(jī)101，螺旋葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)；打開泄壓口 305，對(duì)罐體302進(jìn)行泄壓，泄壓完畢后，關(guān)閉泄壓口 305。電子稱重儀6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物料輸送狀況。
[0029]當(dāng)固體注入罐3內(nèi)部物料發(fā)生橋堵時(shí)，關(guān)閉主氣管線進(jìn)氣，打開泄壓口 305，進(jìn)行短時(shí)間泄壓，高壓氣體流動(dòng)會(huì)吹散物料，解決橋堵。
[0030]通過(guò)使用向高壓氣體中注入固體的裝置，有效解決了高壓氣體中固體物料加注的堵塞問題，使固體化學(xué)藥劑能順利加注，有助于解決地層出水的問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種向高壓氣體中注入固體的裝置，包括固體注入罐(3)和輸送裝置，其特征在于:所述固體注入罐(3)的頂部設(shè)有人孔(308)、泄壓口(305)、壓力表口(304)和安全閥口(306)，底部設(shè)有進(jìn)氣口(311)，其內(nèi)腔的中下部設(shè)有支撐板(308)，所述支撐板(308)多孔，孔內(nèi)設(shè)有氣化布骨架(309)，所述支撐板(308)上還覆有氣化布(307);所述固體注入罐(3)內(nèi)固體物料均置于所述氣化布(307)上；所述輸送裝置包括電機(jī)(101)、異形三通(501)、焊接于所述固體注入罐(3)底部的螺旋槽(310)，和設(shè)于所述螺旋槽(310)內(nèi)部的螺旋葉片(4);所述氣化布(307)上的固體物料能依靠重力滑落至該螺旋槽(310)內(nèi)；所述電機(jī)(101)帶動(dòng)所述螺旋葉片(4)轉(zhuǎn)動(dòng)輸送固體物料至異形三通(501)處；所異形三通(501)與內(nèi)部有高壓氣體的高壓管線相連。
2.如權(quán)利要求1所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:還包括用于設(shè)于所述固體注入罐(3)與電機(jī)(101)之間密封裝置(2);所述密封裝置(2)通過(guò)法蘭與所述固體注入罐(3)連接，其外側(cè)為密封殼(206)，內(nèi)部沿遠(yuǎn)離法蘭方向依次設(shè)有密封槽(205)、擋圈(203)和軸承(202);所述密封槽(205)內(nèi)墊有密封圈(204);所述密封殼(206)靠近電機(jī)(101)側(cè)的端面設(shè)有端蓋(201) ο
3.如權(quán)利要求1所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:所述支撐板(308)以螺旋葉片(4)為中線分為兩塊且對(duì)稱分布于所述固體注入罐(3)內(nèi)兩側(cè)，其底端分別焊接于所述螺旋槽(310)兩側(cè)的邊沿上，頂端延伸至同側(cè)固體注入罐(3)的罐體(302)上并與之焊接為一體；支撐板(308)與螺旋槽(310) —起將固體注入罐(3)的罐體分為上下兩部分。
4.如權(quán)利要求1所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:所述異形三通(501)正對(duì)螺旋葉片(4)的內(nèi)壁處設(shè)有軸承I (506)，所述螺旋葉片(4)穿過(guò)所述異形三通(501)與軸承1(506)密封連接。
5.如權(quán)利要求1所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:用于固定所述電機(jī)(101)的支架(301)與所述固體注入罐⑶連接為一體，且所述電機(jī)(101)固定連接在所述支架(301)上。
6.如權(quán)利要求5所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:所述固體注入罐(3)底部設(shè)有電子稱重儀(6)。
7.如權(quán)利要求1所述向高壓氣體中注入固體的裝置，其特征在于:所述電機(jī)(101)前端設(shè)有變速器(102)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種向高壓氣體中注入固體的裝置，包括固體注入罐和輸送裝置，固體注入罐的頂部設(shè)有人孔、泄壓口、壓力表口和安全閥口，底部設(shè)有進(jìn)氣口，其內(nèi)腔的中下部設(shè)有支撐板，支撐板多孔，表面覆有氣化布；固體物料均置于氣化布上；輸送裝置包括電機(jī)、異形三通、焊接于固體注入罐底部的螺旋槽和設(shè)置于螺旋槽內(nèi)的螺旋葉片；螺旋槽位于進(jìn)氣口之上，且氣化布上的固體物料能依靠重力滑落至該螺旋槽內(nèi)；電機(jī)帶動(dòng)螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)輸送物料至與高壓主氣管線相連的異形三通處。該向高壓氣體中注入固體的裝置將壓力平衡和螺旋輸送相結(jié)合，既能保證固體物料順利加注入高壓氣體，還能實(shí)現(xiàn)物料的定量輸送。
【IPC分類】E21B7-18
【公開號(hào)】CN104653106
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510083140
【發(fā)明人】馬金山, 齊金濤, 李征, 鄭燕陽(yáng), 魏臣興, 魏凱, 欒家翠, 陳磊
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日