本发明涉及采油工程油水井井下作业工艺技术领域,特别涉及一种作业井杆管在线清洗系统。
背景技术:
目前,油水井作业时起出的管杆,主要是通过在地面铺设管排,待起完管杆后用锅炉车、热水罐车、泵车等设备进行刺洗,管排下铺设无纺布,刺洗的油污、废液均用无纺布收集,产生大量油污、固废,回收困难,处理难度大,极易造成环境污染,环保风险严峻。
技术实现要素:
(一)所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供一种作业井杆管在线清洗系统,以克服现有技术在油水井作业起下管杆过程中,产生油污、固废多,回收困难,处理难度大,极易造成环境污染,环保风险严峻等问题。
(二)技术内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统,包括井口集液器、井内防渗漏密封器和地面加热保温循环池;
所述井口集液器设置于井下管组的顶端,所述井下管组包括抽油杆,所述抽油杆外依次套有筛管,衬管和套管;
其中,井口集液器,包括:
集液器主体,所述集液器主体中内嵌法兰,所述法兰上设有6-8个泄压孔,用于井内清洗液的排出;
所述法兰与集液器主体形成的环空作为清洗液的收集工具;
所述集液器主体外壁上设有开口,通过管道与循环池中循环液进口连接,清洗液能够回流至循环池中,建立起循环系统;
其中,井内防渗漏密封器,包括:
防渗漏密封器通过丝扣与衬管相连接,所述防渗漏密封器包括内胶筒和外胶筒;
所述外胶筒设置在衬管与套管之间,用于衬管和套管之间的有效密封;
所述内胶筒设置在衬管和筛管之间,用于衬管和筛管之间的有效密封;
所述衬管的管壁上设有孔眼,所述孔眼的位置高于所述内胶筒和外胶筒所在位置的水平面;
所述筛管的管壁上设有孔道,所述孔道的位置高于所述孔眼所在位置的水平面;
所述地面加热保温循环池包括蓄水池、加热装置、循环泵和配电柜;
所述蓄水池上设有用于补充和排出清洗液的补液口,所述补液口与罐车放液管线匹配;
所述加热装置包括两组封闭式电加热管,所述两组电加热管分别设置在蓄水池内底部的两侧,其通过配电柜控制加热温度;
所述蓄水池的内表面设有保温层;
所述循环泵采用立式防爆液下泵,通过角阀控制清洗液的流速;
所述蓄水池设有循环液进口、循环液进口;
所述蓄水池顶部设有上盖;
所述蓄水池中的循环液进口连通集液器主体外壁上的开口;
所述蓄水池中的循环液出口连通套管四通,循环液通过套管四通进入衬管与套管的环空中。
优选地,所述配电柜设有温度显示控制器及温控处理器,用于显示和控制蓄水池内清洗液的加热温度,所述清洗液的加热温度为65~75℃。
优选地,所述电加热管的功率低于15kw。
优选地,所述蓄水池中清洗液的存液量占蓄水池容积的2/3。
优选地,所述集液器主体为筒状。
优选地,所述内胶筒的位置高于所述外胶筒的位置。
(三)有益效果
本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统,该清洗系统设备简易,操作简单、便于拉运;起下杆管时可不产生油污、固废,不会对环境造成污染,降低了环保风险,具有较大的社会意义。
附图说明
图1为本发明作业井杆管在线清洗系统结构示意图。
其中:1:泄压孔;2:集液器主体;3:井口四通;4:套管;5:衬管;6:筛管;7:抽油杆;8:防渗漏封隔器;9:内胶筒;10:外胶筒;11:循环液进口;12:循环液出口;13:循环泵;14:配电柜;15:保温层;16:上盖;17:补液口;18:蓄水池;19:电加热管;a:洗杆循环通道;b:清洗循环液;c:洗管循环通道;d:主循环通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不是用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明提供一种作业井杆管在线清洗系统,包括:
井口集液器、井内防渗漏密封器8和地面加热保温循环池;
所述井口集液器设置于井下管组的顶端,所述井下管组包括抽油杆7,所述抽油杆7外依次套有筛管6,衬管5和套管4;
其中,井口集液器,包括:
集液器主体2,所述集液器主体中内嵌法兰,所述法兰上设有6-8个泄压孔1,用于井内清洗液的排出;
所述法兰与集液器主体形成的环空作为清洗液的收集工具;
所述集液器主体2外壁上设有开口,通过管道与循环池中循环液进口连接,清洗液能够回流至循环池中,建立起循环系统;
其中,井内防渗漏密封器8,包括:
防渗漏密封器8通过丝扣与衬管相连接,所述防渗漏密封器8包括内胶筒9和外胶筒10;
所述外胶筒10设置在衬管5与套管4之间,用于衬管5和套管4之间的有效密封;
所述内胶筒9设置在衬管5和筛管6之间,用于衬管5和筛管6之间的有效密封;
所述衬管5的管壁上设有孔眼,所述孔眼的位置高于所述内胶筒和外胶筒所在位置的水平面;
所述筛管6的管壁上设有孔道,所述孔道的位置高于所述孔眼所在位置的水平面;
所述地面加热保温循环池包括蓄水池18、加热装置、循环泵13和配电柜14;
所述蓄水池18上设有用于补充和排出清洗液的补液口17,所述补液17口与罐车放液管线匹配;
所述加热装置包括两组封闭式电加热管19,所述两组电加热管分别设置在蓄水池内底部的两侧,其通过配电柜控制加热温度;
所述蓄水池18的内表面设有保温层15;
所述循环泵13采用立式防爆液下泵,通过角阀控制清洗液的流速;
所述蓄水池18设有循环液进口11、循环液进口12;
所述蓄水池18顶部设有上盖16;
所述蓄水池18中的循环液进口11连通集液器主体外壁上的开口;
所述蓄水池中的循环液出口连通套管四通3,循环液通过套管四通3进入衬管5与套管4的环空中。
其中,所述配电柜设有温度显示控制器及温控处理器,用于显示和控制蓄水池内清洗液的加热温度,所述清洗液的加热温度为65~75℃。
其中,所述电加热管的功率低于15kw。
其中,所述蓄水池中清洗液的存液量占蓄水池容积的2/3。
其中,所述集液器主体为筒状。
其中,所述内胶筒的位置高于所述外胶筒的位置。
下面详细描述一下该清洗系统各个部分的工作原理:
(1)井口集液器
具体的,该集液器内嵌法兰,并在法兰上开6个小孔,用于井内清洗液的排出,法兰2与集液器形成的环空作为清洗液的收集工具,避免了刺漏及外泄;同时在集液器外侧开口,采用管线与循环池进液口连接,使清洗液能够及时回流至循环池,从而建立循环系统,达到有效收集废液、油污不落地的目的,目前该套设备已加工完成,在现场试验中应用效果较好。
(2)内防渗漏密封器
外胶筒实现衬管与套管的有效密封,清洗循环液b由套管四通进入衬管与套管的环空,液体到达胶筒密封位置后不再下行,液体在衬管与套管之间形成主循环通道d;液体不再下行后,由衬管上的孔眼进入筛管与衬管环空,从井口集液器返出地面循环池,形成洗管循环通道c,用于起油管过程中对油管的清洗。
在起抽油杆时,油管不动,油管与衬管之间的液体无法从井口流出,且流动至内密封胶圈后不再下行,只能从筛管孔道进入抽油杆与油管之间的环空,由于作业井在进行起管柱之前均进行过洗井处理,油管内充满液体,因此,清洗循环液b进入抽油杆与油管之间环空后,将不会在下行,而只能从无任何压力的井口集液器中流出,再通过管线循环至蓄水池中,从而形成洗杆循环通道a,用于起抽油杆过程中对抽油杆的清洗。
(3)地面加热保温循环池
循环清洗液从蓄水池内经由立式防爆液下泵抽汲后,从出口管线流入井口套管阀门;进口由井口集液器在高差、压差条件下自行流回蓄水池;补液口要与罐车放液管线匹配,在循环清洗液减少时,进行及时补液,同时进行蓄水池内废液排放;蓄水池上盖施工时必须打开,防止加热过程中造成油气挥发,在密闭空间内闪爆;同时,在蓄水池上明显标示“防火、防爆”等安全警示语。
该套设备能够与井口相关设备进行连接,建立地面循环流程,通过现场加温可将循环液加热到65℃以上,通过温控设备保持循环液温度在65-75℃之间,随时利用随时加热,满足杆管在线清洗要求。
本发明实施例使高温热水在井口一根管的环形空间内进行“短流程”循环,从而实现杆管“随起随清”、作业油污不落地的目的。该工艺的各个组成工具设备,均根据现场实际需要进行自主设计、加工,具有一定的针对性和配套使用性,各部件不可或缺,经过紧密连接、配套应用后形成一套整体的杆管在线清洗工艺流程,
现场应用表明该清洗系统在起杆管时清洗效果比较理想,不会造成油污落地污染环境等风险。该设备简易,仅需一次性投入4.5万元左右费用,便可长期使用,且操作简单、便于拉运,与以往作业井清洗杆管方式对比,起下杆管时可不产生油污、固废,不会对环境造成污染,降低了环保风险,具有较大的社会意义。
杆管在线清洗系统共进行现场试验6口井,通过不断的改进、加工,初步形成了一套完善的杆管在线清洗工艺流程设备,实现了杆管随起随清、油污不落地的目的,消除了作业过程中的环保隐患。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。