一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置及其操作方法与流程

本发明属于油田清洁修井作业技术领域，具体涉及一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置及其操作方法。

背景技术：

油田修井作业起抽油杆过程中，抽油杆表面粘附的原油、蜡块落到操作人员身上或地面，严重影响施工作业效率，并污染环境。取出的抽油杆还需进一步采用锅炉车清洗，费时费力。

近年来，国内部分油田开展了密闭清洗修井作业试验，主要是利用环保清洗设备提供高温高压热水或蒸汽，通过井口清洗装置对油杆和油管内、外壁在起出过程中同步清洗。但目前修井作业用抽油杆井口洗井装置大多结构较为简单，密封性较差。尤其是抽油杆通过抽油杆井口清洗装置时，由于抽油杆主体、接箍和扶正块直径尺寸差较大，抽油杆井口清洗装置密封不严，蒸汽或油污容易喷出。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置及其操作方法，实现修井作业起抽油杆过程中的密闭清洗，在井口可快速将抽油杆外壁原油和蜡清洗干净，并确保不同尺寸抽油杆主体、接箍和扶正块通过时油污及蒸汽不会从井口清洗装置中喷出，避免起抽油杆作业时污染环境。

本发明采用以下技术方案：

一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置，包括主体，主体上端设置有压盖，主体下端通过下接头与油管接箍连接；主体内部设置有卡台，卡台将主体分隔成上部的密封腔和下部的清洗腔，密封腔内设置有刮油套筒，主体的外部一侧设置有与清洗腔连接的进液口，抽油杆依次经下接头、清洗腔、刮油套筒和压盖后穿出。

具体的，刮油套筒外部设置有耐高温胶套和压紧弹簧，通过压盖压紧耐高温胶套和刮油套筒。

具体的，刮油套筒包括衬筒，衬筒内带有锥形凸台，耐高温胶套套设在锥形凸台上，锥形凸台的中心设有中心孔，锥形凸台自锥体底部至台面上设有切口。

进一步的，中心孔与抽油杆主体过盈配合。

进一步的，锥形凸台上至少设置三道切口。

具体的，清洗腔内设置有筛管，筛管通过卡台悬挂在清洗腔内部，筛管的管壁上设置有多个的喷孔。

进一步的，喷孔自上向下倾斜设置在筛管的管壁上，喷孔设置至少两排。

具体的，压盖与主体的管口通过螺纹连接，之间设有环形密封挡板。

进一步的，耐高温胶套由耐高温橡胶材料制成。

一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

首先将抽油杆井口清洗装置与油管连接，环保清洗设备与进液口连接，提供热源；

密闭清洗修井作业起抽油杆时，抽油杆从主体的下接头进入清洗腔，高温高压水与蒸汽混合物通过进液口进入清洗腔以一定向下倾斜角喷射向抽油杆，抽油杆表面的原油和结蜡在冲击力和高温作用下破碎、溶化、脱落，并掉入油管内；

抽油杆进入刮油套筒，刮油套筒在耐高温胶套作用下紧抱抽油杆，并随抽油杆接箍、扶正块尺寸的变化而调整尺寸大小，将抽油杆壁上粘附的油蜡刮下，并保证蒸汽与污不喷出；

最后抽油杆经压盖穿出，实现起杆作业与清洗作业同步完成。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置，主体内分隔成密封腔和清洗腔，抽油杆依次经下接头、清洗腔、刮油套筒和压盖后穿出，清洗腔的外部一侧设置进液口，通过在井口安装抽油杆井口清洗装置，在起抽油杆同时利用高温高压水与蒸汽混合物将抽油杆从井下带出的原油、结蜡等污物进行清洗。有效解决起抽油杆油管作业以及地面刺洗时造成的环境污染问题。

进一步的，刮油套筒通过耐高温胶套和压紧弹簧设置在密封腔内，采用了刮油套筒和套设在其上耐高温胶套的组合设计，克服抽油杆柱接箍、扶正块径向尺寸变化大，密封不严的问题，避免高温水蒸汽从抽油杆井口清洗装置上端溢出，减少热能损失，提高能源利用率。

进一步的，锥形凸台与耐高温胶套组合设计，锥形设计便于安装固定耐高温胶套；由于锥形凸台的中心孔与抽油杆本体为过盈设计(中心孔孔径略小于抽油杆本体直径)，采用切口设计，以保证扶正块的通过性。

进一步的，刮油套筒的中心孔与最小尺寸抽油杆主体过盈配合，保证抽油杆主体通过时的密封性。

进一步的，锥形凸台上设置有至少三道切口，以保证大尺寸的抽油杆接箍和扶正块的通过性。

进一步的，筛管的管壁上设置有多个的喷孔，喷孔的结构设计合理，高温高压水蒸汽混合物射流产生的冲击力可对原油和结蜡进行破碎和冲洗，清洗效果好。

进一步的，喷孔自上向下倾斜设置可使清洗掉的油污尽快能的像井筒方向流动(如锤子分布，垢块方向就不易控制)；喷孔采用至少两排错位设计，实现360°全方位喷射，增加其清洗效果。

进一步的，耐高温胶套为耐高温橡胶材料，且具有一定塑性形变，保证不同尺寸的抽油杆本体、接箍和扶正块通过中心孔的密封性。

本发明还公开了一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置的清洗方法，实现起抽油杆作业与清洗作业同步进行，杜绝了地面高温蒸汽清洗抽油杆时油污落地带来污染问题：(1)解决了抽油杆主体、接箍和扶正块直径尺寸差较大，抽油杆井口清洗装置密封不严的问题；(2)增加了密封腔结构，防止密闭在线清洗作业时蒸汽或油污喷溅影响工人操作及污染环境。

综上所述，本发明采用整体设计，减少了装置高度，井口操作方便，在密闭清洗修井作业起抽油杆过程中，利用该抽油杆井口清洗装置，实现抽油杆起杆作业与清洗作业同步进行，有效解决起抽油杆作业和地面清洗抽油杆造成的环境污染问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明装置的刮油套筒结构示意图；

图3为抽油杆通过本发明装置的刮油套筒示意图。

其中：1.压盖；2.主体；3.压紧弹簧；4.耐高温胶套；5.刮油套筒；5-1.衬筒；5-2.锥形凸台；5-3.切口；5-4.中心孔；6.卡台；7.进液口；8.筛管；9.喷孔；10.下接头；11.抽油杆本体；12.抽油杆扶正块。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，本发明一种修井作业用扶正抽油杆井口清洗装置，包括压盖1、主体2、压紧弹簧3、耐高温胶套4、刮油套筒5、卡台6、进液口7、熟筛管8、喷孔9和下接头10。

压盖1中部设有允许抽油杆通过的抽油杆孔，主体2上端与压盖1螺纹连接，卡台6设置在主体2内，将主体2分隔成上部的密封腔和下部的清洗腔，下接头10设置在主体2的下端，刮油套筒5、耐高温胶套4和压紧弹簧3依次设置在密封腔内；

筛管8和喷孔9设置在清洗腔内，进液口7设置在清洗腔的外侧面，筛管8通过卡台6悬挂在清洗腔内部，筛管8的管壁上设置有多个自上向下倾斜的喷孔9；

接头10位于主体下端，与油管接箍连接，形成清洗通道。

刮油套筒5包括衬筒5-1，衬筒5-1内带有锥形凸台5-2，锥形凸台中心设有允许抽油杆通过的中心孔5-4，锥形凸台5-2自锥体底部至台面上设有切口5-3，将其分成三瓣。耐高温胶套4套设在刮油套筒5内锥形凸台5-2上。压紧弹簧3作用于衬筒5-1内与耐高温胶套4之间，通过压盖1压紧耐高温胶套4和刮油套筒5。

优选的，刮油套筒5的中心孔5-4与最小尺寸抽油杆主体过盈配合，保证抽油杆主体通过时的密封性。

优选的，刮油套筒5的锥形凸台5-2上设置有至少三道切口5-3，以保证大尺寸的抽油杆接箍和扶正块的通过性。

优选的，耐高温胶套4为耐高温橡胶材料，且具有一定塑性形变，保证不同尺寸的抽油杆本体、接箍和扶正块通过中心孔5-4的密封性。

优选的，筛管8的管壁上设置有至少两排自上向下倾斜的喷孔9。

优选的，压盖1与主体2的管口通过螺纹连接，之间设有环形密封挡板。

本发明工作原理如下：

密闭清洗修井作业起抽油杆时，高温高压水与蒸汽混合物通过抽油杆井口清洗装置的进液孔进入清洗腔，经筛管喷孔以一定向下倾斜角喷射向抽油杆，抽油杆表面上原油和结蜡在蒸汽冲击力作用下破碎、溶化、脱落；抽油杆被清洗后进入上部密封腔，抽油杆通过上部密封腔的刮油套筒的中心孔进入，刮油套筒的锥形凸台在耐高温胶套作用下紧抱抽油杆，并随抽油杆接箍、扶正块尺寸的变化而调整中心孔尺寸大小，将抽油杆壁上粘附的油蜡刮下，并保证蒸汽与污物不喷出；最后经压盖抽油杆孔中穿出，实现起抽油杆作业与清洗作业同步完成。

请参阅图3，抽油杆扶正块12通过抽油杆井口清洗装置的刮油套筒5时，刮油套筒5的中心孔5-4延径向扩张变大，使较大直径的抽油杆扶正块12顺利通过；当抽油杆本体11通过后，中心孔5-4在耐高温胶套作用下能够快速恢复抽油杆体直径尺寸，锥形凸台5-2在耐高温胶套4作用下紧抱抽油杆壁，完成抽油杆密封刮蜡作业。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先将抽油杆井口清洗装置与油管连接，环保清洗设备与进液口7连接，提供热源(水与蒸汽混合物)。

密闭清洗修井作业起抽油杆时，抽油杆从主体的下接头10进入，经下部清洗腔的筛管8，高温高压水与蒸汽混合物通过进液口7，从喷孔9以一定向下倾斜角喷射向抽油杆，抽油杆表面的原油和结蜡在冲击力和高温作用下破碎、溶化、脱落，并掉入油管内。

同时，抽油杆通过上部密封腔的刮油套筒5的中心孔5-4进入，锥形凸台5-2在耐高温胶套4作用下紧抱抽油杆，并随抽油杆接箍、扶正块尺寸的变化而调整中心孔5-4尺寸大小。

将抽油杆壁上粘附的油蜡刮下，并保证蒸汽与污不喷出。最后经压盖1抽油杆孔中穿出，实现起杆作业与清洗作业同步完成。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。