油井作业在线密闭清洗装置的制作方法

本实用新型涉及油井作业及油杆油管清洗机械技术领域，具体涉及一种油井作业在线密闭清洗装置。

背景技术：

油井小修作业，起抽油杆和油管所带出的油、蜡、水污染井场，油杆、油管表面粘附的油蜡现场清洗二次污染井场，油管需检测时必须运送至专业检测场地，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种油井作业在线密闭清洗装置，以解决现有技术存在的油井小修对环境污染和费时费力的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种油井作业在线密闭清洗装置，包括补水加热增压系统、回收分离系统、油杆密闭循环清洗机构、油管密闭循环清洗检测机构、油管内壁密闭清洗排液机构、设备底架、操作室、操作控制系统，补水加热增压系统、回收分离系统、操作室和操作控制系统依次安装在设备底架上；油杆密闭循环清洗机构、油管密闭循环清洗检测机构和油管内壁密闭清洗排液机构根据作业内容分别安装在井口。

上述补水加热增压系统由储水箱、不锈钢多级泵、流量计、加热器、排烟阻火器、防堵塞过滤器和后置增压泵组成，储水箱出口与不锈钢多级泵进口通过管路连接，不锈钢多级泵出口与加热器进口通过管路连接，加热器出口与防堵塞过滤器进口通过管路连接，防堵塞过滤器出口与后置增压泵连接。

上述回收分离系统由排气阻火器、真空泵、真空泵吸管、回收箱、进液腔、斜板油水分离器、储油腔、排污螺杆泵、回收进液口和旋流式油水分离器组成，斜板油水分离器安置在回收箱内并将回收箱分隔为进液腔和储油腔，进液腔和储油腔依靠斜板油水分离器斜板的孔隙连通，真空泵吸管一端连接储油腔上部，真空泵吸管另一端连接真空泵吸口，真空泵排气口安置排气阻火器，进液腔侧面安装回收进液口，进液腔底部通过管线连接至旋流式油水分离器的进液口，旋流式油水分离器出油口与储油腔通过管线连通，旋流式油水分离器出水口与储水箱通过管线连接，储油腔底部安装排污螺杆泵。

上述油杆密闭循环清洗机构由油杆密闭清洗腔壳体、油杆密闭胶芯、油杆清洗喷头外封堵、油杆清洗喷头、油杆密闭清洗进液口、油杆密闭清洗回收口、油杆密闭清洗回收腔壳体、油杆清洗预热管、循环连通孔和循环段外壳体组成，油杆密闭胶芯安装在油杆密闭清洗腔体内部上端；油杆密闭胶芯为高弹性橡胶材质；油杆密闭清洗腔体中间位置内部加工有水平环形水道和水平环形均匀布置的油杆清洗喷头安装孔位，由油杆清洗喷头安装孔同轴线的外侧加工有油杆清洗喷头外封堵安装孔位，油杆清洗喷头安装孔位和油杆清洗喷头外封堵安装孔位同轴且贯穿通过水平环形水道，油杆清洗喷头外封堵和油杆清洗喷头分别安装在各自的孔位上，油杆密闭清洗腔体外侧与水平环形水道平行位置一侧加工有油杆密闭清洗进液口并与水道连通，油杆密闭清洗腔壳体下部通过油杆密闭清洗回收腔壳体与油杆清洗预热管连接，油杆清洗预热管下部加工有循环连通孔，循环段外壳体与油杆清洗预热管同轴心，循环段外壳体下端与油杆清洗预热管密闭连接，循环段外壳体上部与油杆密闭清洗回收腔壳体密闭连接，油杆密闭清洗回收腔壳体下端加工有与井口连接的法兰孔和钢圈槽，油杆密闭清洗回收腔壳体一侧加工有油杆密闭清洗回收口；油杆清洗预热管下端加工有连接油管接箍的丝扣，工作时杆密闭清洗进液口与后置增压泵的出口连接，油杆密闭清洗回收口与回收进液口连接。

上述油管密闭循环清洗检测机构由油管密闭清洗腔壳体、油管密闭胶芯、油管清洗喷头外封堵、油管清洗喷头、油管密闭清洗进液口、油管密闭清洗回收口、油管密闭胶芯压盖、环形止落挡板、油管磁性检测仪和随动磁性检测探头组成，油管密闭胶芯安装在油管密闭清洗腔体上端；管密闭胶芯上部放置油管密闭胶芯压盖；油管密闭胶芯压盖与油管密闭清洗腔体通过螺栓紧密连接同时夹紧油管密闭胶芯；油管密闭胶芯压盖上端连接有油管磁性检测仪；油管磁性检测仪内部环形均布安装有随动磁性检测探头；油管密闭清洗腔体中间位置内部加工有水平环形水道和水平环形均匀布置的油管清洗喷头安装孔，由油管清洗喷头的安装孔同轴线的外侧加工有油管清洗喷头外封堵的安装孔；油杆清洗喷头的安装孔和油管清洗喷头外封堵的安装孔同轴且贯穿通过水平环形水道；油管清洗喷头外封堵和油管清洗喷头分别安装在各自的孔上，油管密闭清洗腔体外侧与水平环形水道平行位置一侧加工有油管密闭清洗进液口并与水道连通；油管密闭清洗腔壳体下部内部安装有环形止落挡板；油管密闭清洗腔壳体下部外侧安装有油管密闭清洗回收口；工作时油管密闭清洗进液口与后置增压泵的出口连接，油管密闭清洗回收口与回收进液口连接。

上述油管内壁密闭清洗排液机构由安装连接板、水平滑轨、滑轨滑块、支架、弹簧收卷筒、回收连接头、旋转接头出口、弹簧收卷筒转轴、旋转接头进口、收卷弹簧、排液软管、导向滚轮组、软管输送动力马达、输送主动轮、输送从动轮、上下滑动连接架、软管密封压块、密封胶块、锁止旋转钢球组、清洗进口、旋转密封材料组、固定套筒体、旋转连接体、减速机和旋转连接动力马达组成，安装连接板连接在油管磁性检测仪上部，安装连接板上安装水平滑轨，水平滑轨连接可以水平滑动的滑轨滑块，滑轨滑块上连接固定在支架，支架安装弹簧收卷筒转轴，以弹簧收卷筒转轴的轴线同心布置旋转接头出口，旋转接头出口与弹簧收卷筒转轴分别固定在支架的左右两片侧板上，弹簧收卷筒安置在弹簧收卷筒转轴上并可以旋转，收卷弹簧两端分别连接弹簧收卷筒与弹簧收卷筒转轴，排液软管缠绕在弹簧收卷筒上，排液软管一端与旋转接头进口连接，排液软管另一端在导向滑轮组上滑动，导向滑轮组包含一组同心的滑轮，滑轮上加工有为排液软管导向的型槽，滑轮呈同心圆布置在固定在支架的左右两片侧板上，输送主动轮和输送从动轮分别加工有夹紧排液软管的圆弧槽，输送主动轮和输送从动轮平行安装在支架上并可以相对支架转动，主动轮一端连接软管输送动力马达，固定套筒体竖直安装在支架上并相对支架可以竖直上下滑动；固定套筒体内部上下两端分别安置旋转密封材料组和锁止旋转钢球组；固定套筒体外部安装清洗进口；固定套筒体对应清洗进口位置加工有凹槽环形水道，并与清洗进口贯通；旋转连接体安置在旋转密封材料组和锁止旋转钢球组的环形空间内，竖直上下方向被锁止旋转钢球组限制，水平方向可以自由旋转，旋转连接体底部加工有与油管连接的外螺纹，旋转连接体自上而下依次加工有与软管密封压块连接用的反扣内螺纹和安放密封胶块台阶孔，旋转连接体中部加工有进水孔道；减速机构安装在旋转连接体底部位置，旋转连接动力马达与减速机构输入轴相连，旋转连接体自上部反扣内螺纹与软管密封压块的反扣外螺纹连接，工作时清洗进口与后置增压泵的出口连接、回收连接头与回收进液口连接。

本实用新型装置补水加热增压系统可以现场加热，产生高温水汽，高温水汽通过油杆密闭循环清洗装置、油管密闭循环清洗检测装置、回收分离系统，在井口建立密闭循环的流程，通过高温水汽在井口的密闭循环，将油杆、油管外壁在其提出井口的过程中清洗干净。高温水汽通过油管内壁密闭清洗排液装置、回收分离系统，在油管提出井口前，在油管内部建立密闭循环的流程，通过高温水汽在油管内部的密闭循环，将油管内壁清洗干净，同时高温水汽产生的蒸汽压力和回收分离系统的吸力将油管内部的液体逐段排空。回收分离系统对清洗后的液体进行密闭回收、固液分离、油水分离，实现修井作业的清洁化生产，同时清洗的污垢密闭回收，不再次落入油井底部。井场地面不受污染，操作人员不受油水的伤害；油管密闭循环清洗检测装置包含油管磁性检测仪、随动磁性检测探头，在油管提升过程中对油管进行磁力检测，无需检测时必须运送至专业检测场地。

本实用新型的有益效果是：由于补水加热增压系统可以现场加热，产生高温水汽，高温水汽通过油杆密闭循环清洗装置、油管密闭循环清洗检测装置、回收分离系统，在井口建立密闭循环的流程，通过高温水汽在井口的密闭循环，将油杆、油管外壁在其提出井口的过程中清洗干净。高温水汽通过油管内壁密闭清洗排液装置、回收分离系统，在油管提出井口前，在油管内部建立密闭循环的流程，通过高温水汽在油管内部的密闭循环，将油管内壁清洗干净，同时高温水汽产生的蒸汽压力和回收分离系统的吸力将油管内部的液体逐段排空。回收分离系统对清洗后的液体进行密闭回收、固液分离、油水分离，实现修井作业的清洁化生产，同时清洗的污垢密闭回收，不再次落入油井底部。井场地面不受污染，操作人员不受油水的伤害；油管密闭循环清洗检测装置包含油管磁性检测仪、随动磁性检测探头在油管提升过程中对油管进行清洗同时磁力检测，无需检测时必须运送至专业检测场地。油杆、油管表面无油污，井场无污染，实现环保作业。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型装置总成的结构示意图；

图2是本实用新型补水加热增压系统的结构示意图；

图3是本实用新型回收分离系统的结构示意图；

图4是本实用新型油杆密闭循环清洗机构的结构示意图；

图5是本实用新型油管密闭循环清洗检测机构的结构示意图；

图6是本实用新型油管内壁密闭清洗排液机构的结构示意图；

图7是本实用新型弹簧收卷筒的结构示意图；

图8是图6中A区域的放大示意图。

图中1补水加热增压系统、2回收分离系统、3油杆密闭循环清洗机构、4油管密闭循环清洗检测机构、5油管内壁密闭清洗排液机构、6设备底架、7操作室、8、操作控制系统、10储水箱、11不锈钢多级泵、12流量计、13加热器进口、14加热器、15排烟阻火器、16加热器出口、17防堵塞过滤器、18后置增压泵、19后置增压泵出口、20排气阻火器、21真空泵、22真空泵吸管、23回收箱、24进液腔、25斜板油水分离器、26储油腔、27排污螺杆泵、28回收进液口、29旋流式油水分离器、30油杆密闭清洗腔壳体、31油杆密闭胶芯、32油杆清洗喷头外封堵、33油杆清洗喷头、34油杆密闭清洗进液口、35油杆密闭清洗回收口、36油杆密闭清洗回收腔壳体、37油杆清洗预热管、38循环连通孔、39循环段外壳体、40油管密闭清洗腔壳体、41油管密闭胶芯、42油管清洗喷头外封堵、43油管清洗喷头、44油管密闭清洗进液口、45油管密闭清洗回收口、46油管密闭胶芯压盖、47环形止落挡板、48油管磁性检测仪、49随动磁性检测探头、50安装连接板、51水平滑轨、52滑轨滑块、53支架、54弹簧收卷筒、55回收连接头、56旋转接头出口、57弹簧收卷筒转轴、58旋转接头进口、59收卷弹簧、60排液软管、61导向滚轮组、62软管输送动力马达、63输送主动轮、64输送从动轮、65上下滑动连接架、66软管密封压块、67密封胶块、68锁止旋转钢球组、69清洗进口、70旋转密封材料组、71固定套筒体、72旋转连接体、73减速机构、74旋转连接动力马达组成、75油管接箍、76油管吊卡、77油管防喷器、78井口法兰、79油管、80套管、81油杆。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种油井作业在线密闭清洗装置，包括补水加热增压系统、回收分离系统、油杆密闭循环清洗机构、油管密闭循环清洗检测机构、油管内壁密闭清洗排液机构、设备底架、操作室和操作控制系统，补水加热增压系统1、回收分离系统2、操作室7、操作控制系统8依次安装在设备底架6上；油杆密闭循环清洗装置3、油管密闭循环清洗检测装置4、油管内壁密闭清洗排液装置5根据作业内容分别安装在井口。补水加热增压系统1中储水箱10出口与不锈钢多级泵11进口用管路连接，不锈钢多级泵11出口与加热器进口13用管路连接，加热器出口16与防堵塞过滤器17进口用管路连接，防堵塞过滤器17出口与后置增压泵18连接。回收分离系统中斜板油水分离器25安置在回收箱23内并将回收箱23分隔为进液腔24和储油腔26，进液腔24和储油腔26依靠斜板油水分离器25斜板的孔隙连通。真空泵吸管22一端连接储油腔26上部，另一端连接真空泵21吸口，真空泵21排气口安置排气阻火器20。进液腔24侧面安装回收进液口28。进液腔24底部用管线连接至旋流式油水分离器29的进液口，旋流式油水分离器组成29出油口与储油腔26用管线连通，旋流式油水分离器组成29出水口与储水箱10用管线连接。储油腔26底部安装排污螺杆泵29。启动真空泵21，回收箱23内的空气被吸出，经排气阻火器20排入大气回收箱23内成负压状态，回收进液口28处产生真空吸力；在真空吸力作用下进入进液腔的油液在上浮时，因斜板油水分离器25的作用绝大部分油液浮于水上并通过斜板油水分离器25斜板的孔隙连通进入储油腔26，启动旋流式油水分离器29，进液腔24底部含有少量油的水，进入旋流式油水分离器29油被分离经管线进入储油腔26，水被压入储水箱10；储油腔26内的油蜡经储油腔26底部的排污螺杆泵27排除箱外。油杆81提升过程中，油杆密闭循环清洗装置3工作时，杆密闭清洗进液口34与后置增压泵的出口19连接、油杆密闭清洗回收口35与回收进液口28连接。油杆清洗预热管37下端加工的连接油管接箍的丝扣与油管接箍75连接，油杆密闭清洗回收腔壳体36下端加工的法兰孔和钢圈槽与井口法兰78连接的；补水加热增压系统1产生的高温水汽依次经过油杆密闭清洗进液口34、油杆清洗喷头外封堵32、密闭清洗腔壳体30内部的水平环形水道、经过油杆清洗喷头33节流作用，高速喷射进入油杆密闭清洗腔壳体30和油杆密闭胶芯31环绕而成的清洗腔，高温水汽继续沿油杆清洗预热管37向下行，此过程中油杆表面的油、蜡被融化清洗，融化的油、蜡经过油杆清洗预热管37下部的循环连通孔38进入循环段外壳体39内部空间，在回收分离系统2真空吸力的作用下经油杆密闭清洗回收口35进入回收分离系统2。油管密闭循环清洗检测机构中油管提升过程中，油管密闭循环清洗检测装置4工作时，油管密闭清洗腔壳体40与油管防喷器77连接；管密闭清洗进液口44与后置增压泵的出口19连接、油管密闭清洗回收口45与回收进液口28连接。补水加热增压系统1产生的高温水汽依次经过油管密闭清洗进液口44，油管清洗喷头外封堵42、油管密闭清洗腔体40中间位置内部的水平环形水道，经过油管清洗喷头43节流作用，高速喷射进入油管密闭清洗腔壳体40和油管密闭胶芯41环绕而成的清洗腔，在高温水汽的冲击和温度作用下，油管表面的油、蜡被融化清洗后，大部分落入环形止落挡板47围城的环形凹槽中，在回收分离系统2真空吸力的作用下经油管密闭清洗回收口45进入回收分离系统2。油管79通过油管磁性检测仪48时，油管磁性检测仪48内部的环形均布的随动磁性检测探头49对油管79的裂纹、腐蚀进行检测，并将检测结果以电信号的形式传输至操作控制系统8，由操作控制系统8将检测结果显示、记录储存。油管内壁密闭循环清洗机构：先将安装连接板50连接在油管磁性检测仪48上部；清洗进口69与后置增压泵的出口19连接、回收连接头55与回收进液口28连接；启动回收分离系统2；油管提升前，支架53在水平滑轨51上向油管79滑动，使旋转连接体72与油管接箍75同心，启动软管输送动力马达62带动输送主动轮63转动，用输送从动轮64、输送主动轮63将排液软管60夹紧，输送主动轮63转动时克服收卷弹簧59的弹力，将排液软管60从弹簧收卷筒54拉出向下输送至油管79内，向下输送过程中，油管内一部分液体被吸入回收分离系统2；排液软管60下放进入下部第二根油管后，停止软管输送动力马达62，软管输送动力马达62自锁并锁止输送主动轮63静止不动；排液软管60同时被输送从动轮64、输送主动轮63锁止。启动旋转连接动力马达74经减速机构73带动旋转连接体72转动，旋转连接体72底部的与油管连接的外螺纹，旋入油管接箍75形成密闭连接，同时旋转连接体72上部的反扣内螺纹带动软管密封压块66下行压紧密封胶块67，密封胶块67变形后将旋转连接体72与排液软管60之间的空隙密封。固定套筒体71、旋转连接体72之间缝隙由旋转密封材料组70进行密封。启动补水加热增压系统1高温蒸汽经过清洗进口69、固定套筒体71中部的凹槽环形水道旋转连接体72中部的进水孔道注入油管79和排液软管60的环形空间，高温将管内壁上的油蜡融化为液体，因油管79和排液软管60的环形空间上端密闭，蒸汽在上端产生压力，在此压力的作用下，管内壁上的油蜡融化的液体全部被蒸汽压力压入排液软管60经参见图6旋转接头进口58、旋转接头出口56回收连接头55排出，在在回收分离系统2真空吸力的作用下经油管密闭清洗回收口45进入回收分离系统2；油管79和排液软管60的环形空间全部充满高温蒸汽，清洗完成。清洗完毕后，关闭补水加热增压系统1，反向启动旋转连接动力马达74经减速机构73带动旋转连接体72方向转动，旋转连接体72底部的与油管连接的外螺纹，旋出油管接箍75，同时旋转连接体72上部的反扣内螺纹带动软管密封压块66上行远离密封胶块67，密封胶块67变形恢复。反向启动软管输送动力马达62带动输送主动轮63反向转动，用输送从动轮64、输送主动轮63将排液软管60夹紧，输送主动轮63反向转动时排液软管60从油管79提出，在收卷弹簧59的弹力作用下弹簧收卷筒54反向转动，将排液软管60缠绕在弹簧收卷筒54上；支架53在水平滑轨51上向远离油管79方向滑动；作业人员将清洗干净且排空内部液体的油管79从油井中提出。