油井解盐掺水总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种油井解盐掺水总成，包括密封式玻璃钢水罐，密封式玻璃钢水罐上设有进水管和出水管；进水管上沿水流方向依次设有控制闸门、Y型过滤器和液压水位控制阀，其中控制闸门和Y型过滤器位于密封式玻璃钢水罐外部，液压水位控制阀位于密封式玻璃钢水罐内部；出水管上沿水流方向依次设有控制闸门、浮子流量计和水嘴，均位于密封式玻璃钢水罐外部，且水嘴通向油井筒。与传统掺水装置相比，本实用新型装置结构和操作简单，管理方便，大幅度减轻了工人劳动强度，提升现场管理水平；并且材料成本低，后期耗材费用低，大大节约成本。
【专利说明】油井解盐掺水总成
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油井开采领域，具体涉及一种油井解盐掺水总成。
【背景技术】
[0002]当油田进入开采后期，开采时地层水矿化度高，易结盐卡泵或堵管柱。目前解决此问题的方式是在油井地面安装掺水装置，掺入清水经过油管套管环空与井液混合达到稀释井液、降低矿化度的目的。掺入井筒内清水的水质与掺水量对于油水井的生产至关重要。掺水水质需要满足无杂质、无青苔，不会对计量器具产生误差等条件，要求掺入井筒内的清水满足生活用水的标准；掺水量要求误差不超过0.2m3/d的标准。
[0003]传统掺水装置是在油井井口处安装一个敞口钢制水罐，通过旋翼式水表计量给油井掺水解盐。过滤采取简易敞口海绵过滤。为保证掺水水质，过滤海绵要周期更换，水罐需要周期清理。计量采取旋翼式水表，调整掺水时间较长，从现场使用来看精度不能满足生产的需要。
[0004]然而目前地面安装的掺水装置操作复杂、管理难度大，工人维护劳动强度大，严重制约着采油队现场管理水平。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种油井解盐掺水总成，不仅达到掺水解盐的目的，并且维护简单、管理方便，大幅度减轻了工人劳动强度，提升现场管理水平。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种油井解盐掺水总成，其特在在于:它包括密封式玻璃钢水罐，密封式玻璃钢水罐上设有进水管和出水管；进水管上沿水流方向依次设有控制闸门、Y型过滤器和液压水位控制阀，其中控制闸门和Y型过滤器位于密封式玻璃钢水罐外部，液压水位控制阀位于密封式玻璃钢水罐内部；出水管上沿水流方向依次设有控制闸门、浮子流量计和掺水量匹配的水嘴，均位于密封式玻璃钢水罐外部，且水嘴通向油井筒。
[0007]按上述方案，所述的Y型过滤器个数为2-3个。
[0008]按上述方案，所述的Y型过滤器内设有过滤网，过滤网的网眼为60目。
[0009]按上述方案，所述的进水管为铁管。
[0010]按上述方案，所述的出水管为镀锌防锈管。
[0011]本实用新型的工作过程为:清水经过站内清水循环泵经由管线输送到单井，通过控制闸门、Y型杂质过滤器、液压水位控制阀进入到密封式玻璃钢水罐中；密封式玻璃钢水罐中的清水达到液压水位控制阀液位时，阀体关闭,水位达到恒定；密封式玻璃钢水罐出水管通过控制闸门、浮子流量计和水嘴进入油井筒。
[0012]本实用新型的有益效果为:
[0013]1、与传统掺水装置相比，本实用新型装置结构和操作简单，管理方便，大幅度减轻了工人劳动强度，提升现场管理水平；并且材料成本低，后期耗材费用低，大大节约成本；另外，本实用新型中储水罐采用密封式玻璃钢水罐，不会像钢罐一样生锈导致水质变差，同时可以阻挡外部环境中的灰尘与微生物，里面的清水不受阳光直射，水中不易生长青苔，水质不会受到影响，同时储罐具有内壁光滑，表面粗糙度低，内表面容易清洗。
[0014]2、为了达到更好的过滤效果，可增加Y型过滤器的个数，和/或缩小Y型过滤器中过滤网的网眼大小。
[0015]3、由于进入密封式玻璃钢水罐的清水需要经过Y型过滤器过滤，因此进水管可选用成本较低的普通铁管。
[0016]4、为了进一步保证进入油井筒的清水的水质，出水管选用镀锌防锈管。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一实施例的结构框图。
[0018]图2为Y型过滤器的结构示意图。
[0019]图3为浮子流量计的结构示意图。
[0020]图中:1-密封式玻璃钢水罐，2-液压水位控制阀，3-Y型过滤器，3-1-过滤网，4-控制闸门，5-浮子流量计，6-水嘴，7-进水管，8-出水管。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实例和附图对本实用新型做进一步说明。
[0022]图1为本实用新型一实施例的结构框图，它包括密封式玻璃钢水罐I，密封式玻璃钢水罐I上设有进水管7和出水管8 ;进水管7上沿水流方向依次设有控制闸门4、Y型过滤器3和液压水位控制阀2，其中控制闸门4和Y型过滤器3位于密封式玻璃钢水罐I外部，液压水位控制阀2位于密封式玻璃钢水罐I内部；出水管8上沿水流方向依次设有控制闸门4、浮子流量计5和掺水量匹配的水嘴6，均位于密封式玻璃钢水罐I外部，且水嘴6通向油井筒。
[0023]Y型过滤器采用PE材料、Y型过滤网式结构，工作原理是:当流体流经过Y型过滤器时，杂质被过滤元件阻挡在过滤器内，而过滤后的流体则由Y型过滤器的出口排出，达到净化的目的。维护清洗过滤网拆卸方便，只需要关闭进口闸门(即控制闸门)后，取下过滤网即可清洗。本实施例中Y型过滤器3如图2所示，个数为2个，过滤网3-1的网眼为60目，可以将直径0.3毫米的杂质拦截在滤网中。从而达到去除来水中的铁屑等杂质。
[0024]液压水位控制阀采用PE材料。它的工作原理是当密封式玻璃钢水罐I内水位下降时，阀腔内浮子下沉，带动杠杆，打开控制阀的先导孔，受管道内水压作用，将液压水位控制阀的密封面打开，水便从液压水位控制阀流出；当水位上升到控制线时浮子上升，触动杠杆，关闭先导孔，阀腔开始注满水，将液压水位控制阀的密封面封闭，液压水位控制阀立即停止供水。液压水位控制阀系传统浮球阀的换代产品，适用于各种高位水箱、水池、水塔的自动供水系统。
[0025]技术参数:适用介质:普通自来水；工作压力范围:0.02?1.0MPa满足油井来水压力；适用介质温度60°C，材料选取以适用油区的气候条件而定。
[0026]玻璃钢材质是一种以高分子环氧树脂为基体，玻璃钢或碳纤维等为增强体，经过复合工艺而制成的复合材料，是用玻璃纤维增强剂和不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂粘合剂为基本组成。
[0027]密闭式玻璃钢水罐对大气和水的氧化以及一般浓度的酸碱盐等多种溶剂具有较强的抵抗能力，所以玻璃钢水罐不会像钢罐一样生锈导致水质变差，同时可以阻挡外部环境中的灰尘与微生物，里面的清水不受阳光直射，水中不易生长青苔，水质不会受到影响，同时储罐具有内壁光滑，表面粗糙度低，内表面容易清洗。
[0028]本实施例的浮子流量计选用水管式浮子流量计，结构如图3所示。水管式浮子流量计是变面积式流量计的一种，它是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的浮子构成。浮子流量计本体可以用两端螺纹连接，垂直安装在测量管道上。当流体自下而上流入锥管时，被浮子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，浮子在压力差的作用下上升或是下降，这时在浮子上的力共有三个:流体对浮子向上的动压力(与流体流速有关)、浮子在流体中向上的浮力和浮子自身向下的重力。
[0029]当三个力平衡时即，重力=浮力+动压力时浮子就稳定在锥形管中的某一个位置。对于不同型号的浮子流量计而言浮子的重力与自身结构造成的浮力已经确定，浮子在锥形管中的位置仅有向上的动压力决定，这样浮子的位置就与流体的流量形成正比的关系，流量越大浮子的位置也就越靠上，这就是浮子流量计的工作原理。
[0030]水嘴大小与掺水量匹配，水嘴的定制的标准严格按专业技术指数要求:
[0031]表I掺水量与水嘴大小对应表
[0032]
掺水量(m3) [I~[2~|3 |4 |5~
水嘴通径(nun)~ 1.5 2.5 3.4 4.2 5~
[0033]水嘴按实际生产要求，做成活扣可按掺水量不同进行快拆更换水嘴。
[0034]本实用新型装置与传统掺水装置效果比较分析:
[0035]1、减小管理人员的劳动强度
[0036]掺水系统管理是采油队采油班组一项非常频繁的日常工作，每天每口油井要调节和检查掺水系统10分钟左右，过滤海绵更换I次/周，每个掺水池清理周期为2次/月，每次清理时间为8个小时，有清空掺水、晒干、刷防锈漆、外壁刷漆等工序。
[0037]而本实用新型装置从实验的情况来看清理周期在2次/年，而且清理的时间仅是清理Y型过滤器滤嘴、擦拭密封式玻璃钢水罐内壁、清理浮子流量计内壁等简单工作，单井工作时间仅需I小时。从每日录取校准掺水数据上来讲，单井巡井时间由原来的10分钟左右减少为5分钟。单从这项工作来讲，工作强度减半，工作效率翻倍。
[0038]2、提高掺水水质，精细调整掺水量
[0039]传统掺水池采用铁为原料并且不密闭，铁板与管线生锈、直射太阳光和外部粉尘易造成掺水池水质变差，即使来水经过简易的海绵过滤也难以保证掺水水质达标。不达标的水质也造成了传统的旋翼式水表经常聚集杂质造成水表显示数据远高于实际掺水量，据统计结果显示平均每口井掺水误差在0.4m3左右，达不到精细掺水工作的要求。
[0040]本实用新型惨水总成从提闻惨水水质和精细惨水量两个方面都有相应的措施。
[0041]掺水水质方面:来水经过Y型过滤器(个数可增加)过滤水质,密封式玻璃钢水罐不会产生铁锈与青苔，水质在进入计量环节前都不会产生变化。
[0042]掺水量方面:液压水位控制阀可以保证密封式玻璃钢水罐内水位恒定，出水管的浮子流量计的系统误差在0.2m3/d以下，相比旋翼式流量计有很好的测量精度，再加上与掺水量相匹配的掺水水嘴的作用，整套总成的掺水量的精度可以满足生产的需要。
[0043]3、减少成本消耗，保证安全环保
[0044]传统掺水装置费用=钢板+焊接费用+旋翼式水表+闸门管件
[0045]= 1000+200+200+50 = 1450 (元)
[0046]本实用新型装置费用=密封式玻璃钢水罐+Y型过滤器+液压水位控制阀+浮子流量计 + 闸门管件=1000+70+20+20+40 = 1150(元)
[0047]传统掺水装置的维护成本包括:每年过滤海绵、清掺水池防锈漆、每年每口井需要更换1-2块旋翼式水表。
[0048]新型掺水总成的消耗包括:Y型过滤器的过滤网、自动液位阀、浮子流量计。
[0049]表2每年消耗成本对比表
[0050]
对比项目安装成本(元)维护成本(元/年)更换配件(元/年)
传统掺水装置14501560016000
本实用新型掺水总成 Π50650
[0051]
"对比情况300-30950
[0052]本实用新型掺水总成采用玻璃钢材质的储水罐、PE材质的Y型过滤器、浮子流量计、液压水位控制阀，与抽油机接触的装置均为不导电的材质，这就可以降低职工清理总成时的触电风险；该总成清理不存在刷漆等工序，对职工身体伤害较低，安全环保，同时不产生附加垃圾如铁屑、过滤海绵等，由于清理次数少，在清理过程中产生的废水相对减少，这对抽油机的基础伤害小，同时节约了废水成本；玻璃钢材质造型多变，今后实验中可以根据生产需要制作不同形状与大小的储水罐从而达到节约空间资源的目的。
[0053]该新型掺水总成，现场试验I 口井，从目前使用情况来看，新型掺水总成不仅达到精细掺水解盐的目的，同时维护简单，管理方便，维护费用降低，大幅度减轻了工人劳动强度，提高了工作效率，提升现场管理水平。
【权利要求】
1.一种油井解盐掺水总成，其特在在于:它包括密封式玻璃钢水罐，密封式玻璃钢水罐上设有进水管和出水管；进水管上沿水流方向依次设有控制闸门、Y型过滤器和液压水位控制阀，其中控制闸门和Y型过滤器位于密封式玻璃钢水罐外部，液压水位控制阀位于密封式玻璃钢水罐内部；出水管上沿水流方向依次设有控制闸门、浮子流量计和与掺水量匹配的水嘴，均位于密封式玻璃钢水罐外部，且水嘴通向油井筒。
2.根据权利要求1所述的油井解盐掺水总成，其特在在于:所述的Y型过滤器个数为2-3 个。
3.根据权利要求1或2所述的油井解盐掺水总成，其特在在于:所述的Y型过滤器内设有过滤网，过滤网的网眼为60目。
4.根据权利要求1或2所述的油井解盐掺水总成，其特在在于:所述的进水管为铁管。
5.根据权利要求1或2所述的油井解盐掺水总成，其特在在于:所述的出水管为镀锌防锈管。
【文档编号】E21B43/20GK204002739SQ201420415656
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】陈飞, 文健, 陈海云, 曹振华, 张立松, 余孝坤, 刘文佩, 曾伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化江汉油田分公司江汉采油厂