井口溢流收集装置的制作方法

文档序号:18528030发布日期:2019-08-24 10:29阅读:589来源:国知局
技术简介:
本专利针对井口作业中油管拆卸时污油水飞溅污染环境的问题,创新设计了集成防溅箱与分体式箱体结构的溢流收集装置。通过在油管后方设置带防溅片的防溅箱,利用泄流口实现液体定向收集;采用折弯板悬挂结构提升安装便捷性,配合U形溢流槽确保液体密封转移,有效降低环境污染风险,同时优化箱体与防喷器的连接密封性。
关键词:防溅箱,溢流收集装置

本发明涉及一种油田作业工具,特别涉及一种井口溢流收集装置,属于油田辅助工具技术领域。



背景技术:

油水井的井口装置包括四通和安装在四通上方的防喷器,油管沿防喷器的中心延伸。在油水井小溢流井的常规作业过程中,油管外周与防喷器之间因为不密封造成的溢流,油管内液体流出造成的溢流等常常给井场带来严重的污染。在起油管过程中,当油管不通或下部没有泄油装置时,在卸开油管的连接丝扣时,这根油管内的液体会迅速向下流出,污油水下落喷溅到防喷器法兰上平面,造成井口环境污染,施工环境恶化,影响作业人员身心健康。

现有技术中有很多井口溢流收集装置,通常为整体结构,尺寸比较大,整体可达数百公斤,拆装一次需要数人数小时,还要借助于吊车才能完成,在使用时,由于井口密封性差导致收集效果不佳。非整体结构的u形溢流槽虽然单件重量比较轻,但是增加了在井口拼装的工作量和难度,在使用过程中,易变形易被腐蚀,变形后密封不严,导致密封效果不好,造成污油水落地。在环保要求越来越高的情况下,如何实现既不影响作业速度,又能避免井场受溢流污染,一直是困扰油田施工的一个难题。



技术实现要素:

本发明的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种井口溢流收集装置,具有溢流收集功能,且在油管卸开扣时,可以缓冲式收集单根油管内液体,减轻环境污染,改善施工井口环境,满足安全环保需要。

为解决以上技术问题,本发明的一种井口溢流收集装置,包括上端开口的箱体,所述箱体的后壁底部设有出液接口,箱体后区的深度大于箱体前区的深度,前区底壁通过斜板与后区底壁相连,箱体前区的中心设有与箱体前区底壁相连且贯穿箱体前区底壁的圆筒,所述圆筒中焊接有水平压盖,所述水平压盖的外圆周均匀分布有压盖螺栓孔,螺栓穿过各压盖螺栓孔将水平压盖与防喷器的法兰固定连接,所述水平压盖的中心设有供油管通过的压盖中心孔;所述箱体沿水平压盖左右方向的直径所在的竖直平面被分割为前箱和后箱,所述水平压盖被分割为对称的前半圆压盖和后半圆压盖,所述圆筒被分割为对称的前半圆筒和后半圆筒,所述前箱的后墙壁连接在前半圆筒的左右两侧,所述后箱的前墙壁连接在后半圆筒的左右两侧,且前箱的后墙壁与后箱的前墙壁相互贴靠在一起。

相对于现有技术,本发明取得了以下有益效果:圆筒形成围堰将收集的污油水隔开,圆筒内腔作为水平压盖与防喷器法兰的连接空间,箱体小巧玲珑,重量很轻;箱体的前区面向操作人员,深度很浅,进一步减轻重量,整体一个人就可以搬动,箱体的重量支撑在圆筒上,圆筒的重量通过水平压盖直接支撑在防喷器法兰上。斜板不仅起到导流作用,而且为压盖螺栓的安装避让出空间。箱体后区靠近井架一侧,有一定深度,存液量稍大,出液接口通过软管与接液桶相连,或将液体引向专用收集池、罐内,不会乱流造成井口设备、地面、工具污染,改善施工井口作业环境,起到安全、环保作用。当起下油管时,油管沿防喷器的轴线向上起出或下行插入,此时整体的箱体由于油管的阻挡无法在井口进行安装。本发明采用前箱和后箱拼接,前半圆压盖与后半圆压盖从油管的前后两侧合围拼接成完整的水平压盖,同时前半圆筒与后半圆筒合围拼接成完整的圆筒,为水平压盖与防喷器法兰的连接提供空间,采用两半拼接的方式可以很方便地在井口进行安装。而且前箱和后箱各自均为完整的箱体,即使长期使用后发生变形,也不会造成漏液。

作为本发明的改进,所述防喷器的上端口插接有胶芯,所述胶芯的下端插入防喷器的内腔,所述胶芯的上端设有外翻的胶芯t形头,所述胶芯t形头坐封在防喷器法兰上,所述前半圆压盖和后半圆压盖的下端面设有内凹的压盖嵌槽,所述胶芯t形头的上端面嵌入于所述压盖嵌槽中,所述胶芯t形头的下端面设有向下凸出的胶芯凸环,所述胶芯凸环嵌于防喷器法兰的密封槽中;所述胶芯的中心孔与压盖中心孔共轴线,所述胶芯中心孔的下部与油管外周过盈配合,所述胶芯中心孔的上端设有喇叭口。胶芯上端的喇叭口便于油管从胶芯中心孔插入,胶芯中心孔的下部与油管外周过盈配合实现了油管外周的密封,胶芯的下端插入防喷器的内腔,杜绝井下液流从油管与防喷器之间的环空喷出,将井下的溢流封闭在井口下方,大大降低了井口的溢流量。胶芯t形头坐封在防喷器法兰上,并且由压盖压紧,实现了胶芯t形头与压盖及防喷器法兰之间的密封;胶芯t形头的下端面设置胶芯凸环且嵌于防喷器法兰的密封槽中,进一步提高了密封效果,与压盖嵌槽共同对胶芯准确定位,确保胶芯与防喷器共轴线。

作为本发明的进一步改进,所述防喷器法兰的下端面设有由两个连接半环相向拼接而成的连接环,所述连接环上均匀分布有多个加厚的连接环凸台,各连接环凸台的中心分别设有连接环螺孔,各连接环螺钉的上端分别设有喇叭口,各螺栓自上而下依次穿过相应的压盖螺栓孔和防喷器法兰螺栓孔旋接在相应的连接环螺孔中。采用两个连接半环便于相向卡接在防喷器法兰下方的脖颈处,各连接环凸台中心的连接环螺孔分别起到螺母的作用;安装时先将胶芯插入防喷器内腔,胶芯凸环嵌于防喷器法兰的密封槽中,再将后连接半环放在防喷器法兰的下方,将后箱放置在胶芯上,使压盖嵌槽的后半部对准胶芯t形头压下,各螺栓自上而下穿过后半圆压盖的螺栓孔和防喷器法兰螺栓孔旋接在后连接半环的连接环螺孔中;后箱安装完毕后,再将前箱放置在胶芯上,使压盖嵌槽的前半部对准胶芯t形头压下,各螺栓自上而下穿过前半圆压盖的螺栓孔和防喷器法兰螺栓孔旋接在前连接半环的连接环螺孔中;如此即实现将整个箱体固定在防喷器法兰上。整个安装过程只需要两个人配合即可完成,不需要吊车等大型机械,大大降低了作业成本。

作为本发明的进一步改进,所述水平压盖呈中心高外周低的阶梯截面,所述压盖螺栓孔分布在水平压盖外周较薄的圆周上,螺栓的顶部覆盖有两个对称的半环封盖,两半环封盖拼合成一个完整的圆环封盖,圆环封盖的顶部与水平压盖的中心部位平齐。水平压盖设置压盖嵌槽的中心区域厚度较厚,外周较薄,螺栓安装后,用半环封盖盖住,使螺栓内置,装置的顶部保持平整,减少磕碰的可能性。

作为本发明的进一步改进,所述前箱后墙壁的上部焊接有向后延伸的u形溢流槽,所述u形溢流槽的后端穿过后箱前墙壁的缺口伸入后箱的内腔。前箱很浅,主要起到收集的作用,储液量非常小,当前箱中的液位高于u形溢流槽的底部时,液流即通过u形溢流槽流入后箱中,从后箱的出液接口流出。由于u形溢流槽的后端越过前箱与后箱的拼接缝直接伸入后箱的内腔,即使长时间使用后出现变形,前箱的液流也不会从前箱与后箱的拼接缝处泄漏,进一步保证了井口的环境。

作为本发明的进一步改进,所述前箱后墙壁的顶部设有向后向下弯折的折弯板,所述折弯板钩挂在所述后箱前墙壁的上端,折弯板的左边沿抵靠在后箱的左墙壁内侧,折弯板的右边沿抵靠在后箱的右墙壁内侧。折弯板起到类似于挂钩的功能,后箱安装好后,可直接通过折弯板将前箱悬挂在后箱上,减轻安装人员托举前箱的负荷;折弯板的左右边沿与后箱的左右墙壁相抵靠,使得前箱在左右方向上直接获得定位,即自动与后箱对齐,使安装更加快捷方便。

作为本发明的进一步改进,所述前半圆筒的上部外周设有网栅,所述网栅的前端焊接在前箱的前墙壁上。网栅可以作为井口作业的搁置平台,液体可以直接从网栅落入前箱中。

作为本发明的进一步改进,所述后箱的深区中部放置有防溅箱,所述防溅箱的上端及底部均敞口,所述防溅箱的墙板下部设有便于液体流出的泄流口;所述防溅箱的上端口高于所述后箱的上端口,所述防溅箱在前后方向呈上宽下窄结构且上部向前方探出,所述防溅箱的内腔横截面上设有多道倾斜于竖直平面且相互平行的防溅片。在起油管过程中,如果油管内存有较多的污油水,在卸开油管的连接丝扣时,会有较多的液流迅速向下流出,直接落入箱体中,容易造成飞溅。本发明在油管的正后方设置防溅箱,在卸开连接丝扣的瞬间,操作人员将油管向后推至防溅箱的上方,污油水通过各防溅片的导向后落入防溅箱中,可避免水花飞溅,落入防溅箱的污油水从防溅箱底部的泄流口流出,进入后箱,防溅箱高于后箱,足以容纳瞬时较大的液流,确保不会从防溅箱的上端溢出;可大大减轻环境污染,改善施工井口环境,具有较高的环境效益。

作为本发明的进一步改进,所述防溅片在防溅箱的内腔设有上下两道,且上下两道防溅片交错排列。两道交错的防溅片可以进一步提高防飞溅效果。

作为本发明的进一步改进,所述防溅箱的后壁与后箱的后墙壁相贴合,所述防溅箱的左右墙壁被夹持在后箱沿口板之间,后箱沿口板焊接在后箱后墙壁的上沿且向前延伸。后箱面积相对较大,后箱后区的深度也比较深,设有后箱沿口板一方面可以提高后箱的强度,另一方面使防溅箱在左右方向获得定位,确保其位于压盖中心孔的正后方,避免相对于油管出现偏置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明,附图仅提供参考与说明用,非用以限制本发明。

图1为本发明井口溢流收集装置实施例一的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的立体图。

图4为图1中前箱的主视图。

图5为图4的左视图。

图6为图4的俯视图。

图7为图4的立体图。

图8为图1中后箱的主视图。

图9为图8的俯视图。

图10为图8的右视图。

图11为连接半环的主视图。

图12为连接半环的仰视图。

图13为防溅箱的立体图。

图14为防溅箱的主视图。

图15为本发明井口溢流收集装置实施例二的主视图。

图16为图15的俯视图。

图17为图15的立体图。

图18为图17的爆炸图。

图中:1.前箱;1a.u形溢流槽;1b.折弯板;1c.网栅;2.后箱;2a.斜板;2b.出液接口;2c.后箱沿口板;2d.缺口;3.圆筒;3a.前半圆筒;3b.后半圆筒;4.水平压盖;4a.前半圆压盖;4b.后半圆压盖;4c.压盖中心孔;4d.压盖螺栓孔;4e.压盖嵌槽;5.胶芯;5a.胶芯t形头;5b.胶芯凸环;5c.胶芯中心孔;6.防喷器;6a.防喷器法兰;7.连接半环;7a.连接环凸台;7b.连接环螺孔;8.防溅箱;8a.防溅片;8b.泄流口;9.半环封盖。

具体实施方式

如图1至图3所示,本发明的井口溢流收集装置包括上端开口的箱体,箱体的后壁底部设有出液接口2b,箱体后区的深度大于箱体前区的深度,前区底壁通过斜板2a与后区底壁相连,箱体前区的中心设有与箱体前区底壁相连且贯穿箱体前区底壁的圆筒3,圆筒3中焊接有水平压盖4,水平压盖4的外圆周均匀分布有压盖螺栓孔4d,螺栓穿过各压盖螺栓孔4d将水平压盖4与防喷器6的法兰固定连接,水平压盖4的中心设有供油管通过的压盖中心孔4c。

圆筒3形成围堰将收集的污油水隔开,圆筒3内腔作为水平压盖4与防喷器法兰6a的连接空间,箱体小巧玲珑,重量很轻;箱体的前区面向操作人员,深度很浅,进一步减轻重量,整体一个人就可以搬动,箱体的重量支撑在圆筒3上,圆筒3的重量通过水平压盖4直接支撑在防喷器法兰6a上。斜板2a不仅起到导流作用,而且为压盖螺栓的安装避让出空间。箱体后区靠近井架一侧,有一定深度,存液量稍大,出液接口2b通过软管与接液桶相连,或将液体引向专用收集池、罐内,不会乱流造成井口设备、地面、工具污染,改善施工井口作业环境,起到安全、环保作用。

如图4至图10所示,箱体沿水平压盖4左右方向的直径所在的竖直平面被分割为前箱1和后箱2,水平压盖4被分割为对称的前半圆压盖4a和后半圆压盖4b,圆筒3被分割为对称的前半圆筒3a和后半圆筒3b,前箱1的后墙壁连接在前半圆筒3a的左右两侧,后箱2的前墙壁连接在后半圆筒3b的左右两侧,且前箱1的后墙壁与后箱2的前墙壁相互贴靠在一起。

当起下油管时,油管沿防喷器6的轴线向上起出或下行插入,此时整体的箱体由于油管的阻挡无法在井口进行安装。本发明采用前箱1和后箱2拼接,前半圆压盖4a与后半圆压盖4b从油管的前后两侧合围拼接成完整的水平压盖4,同时前半圆筒3a与后半圆筒3b合围拼接成完整的圆筒,为水平压盖4与防喷器法兰6a的连接提供空间,采用两半拼接的方式可以很方便地在井口进行安装。而且前箱1和后箱2各自均为完整的箱体,即使长期使用后发生变形,也不会造成漏液。

如图15所示,防喷器6的上端口插接有胶芯5,胶芯5的下端插入防喷器6的内腔,胶芯5的上端设有外翻的胶芯t形头5a,胶芯t形头5a坐封在防喷器法兰6a上,前半圆压盖4a和后半圆压盖4b的下端面设有内凹的压盖嵌槽4e,胶芯t形头5a的上端面嵌入于压盖嵌槽4e中,胶芯t形头5a的下端面设有向下凸出的胶芯凸环5b,胶芯凸环5b嵌于防喷器法兰6a的密封槽中;胶芯5的中心孔与压盖中心孔4c共轴线,胶芯中心孔5c的下部与油管外周过盈配合,胶芯中心孔5c的上端设有喇叭口。

胶芯5上端的喇叭口便于油管从胶芯中心孔5c插入,胶芯中心孔5c的下部与油管外周过盈配合实现了油管外周的密封,胶芯5的下端插入防喷器6的内腔,杜绝井下液流从油管与防喷器6之间的环空喷出,将井下的溢流封闭在井口下方,大大降低了井口的溢流量。胶芯t形头5a坐封在防喷器法兰6a上,并且由压盖压紧,实现了胶芯t形头5a与压盖及防喷器法兰6a之间的密封;胶芯t形头5a的下端面设置胶芯凸环5b且嵌于防喷器法兰6a的密封槽中,进一步提高了密封效果,与压盖嵌槽4e共同对胶芯5准确定位,确保胶芯5与防喷器6共轴线。

防喷器法兰6a的下端面设有由两个连接半环7相向拼接而成的连接环。如图11和图12所示,连接环上均匀分布有多个加厚的连接环凸台7a,各连接环凸台7a的中心分别设有连接环螺孔7b,各连接环螺钉的上端分别设有喇叭口,各螺栓自上而下依次穿过相应的压盖螺栓孔4d和防喷器法兰螺栓孔旋接在相应的连接环螺孔7b中。

采用两个连接半环7便于相向卡接在防喷器法兰6a下方的脖颈处,各连接环凸台7a中心的连接环螺孔7b分别起到螺母的作用;安装时先将胶芯5插入防喷器6内腔,胶芯凸环5b嵌于防喷器法兰6a的密封槽中,再将后连接半环7放在防喷器法兰6a的下方,将后箱2放置在胶芯5上,使压盖嵌槽4e的后半部对准胶芯t形头5a压下,各螺栓自上而下穿过后半圆压盖4b的螺栓孔和防喷器法兰螺栓孔旋接在后连接半环7的连接环螺孔7b中;后箱2安装完毕后,再将前箱1放置在胶芯5上,使压盖嵌槽4e的前半部对准胶芯t形头5a压下,各螺栓自上而下穿过前半圆压盖4a的螺栓孔和防喷器法兰螺栓孔旋接在前连接半环7的连接环螺孔7b中;如此即实现将整个箱体固定在防喷器法兰6a上。整个安装过程只需要两个人配合即可完成,不需要吊车等大型机械,大大降低了作业成本。

前箱后墙壁的上部焊接有向后延伸的u形溢流槽1a,u形溢流槽1a的后端穿过后箱前墙壁的缺口2d伸入后箱2的内腔。前箱1很浅,主要起到收集的作用,储液量非常小,当前箱1中的液位高于u形溢流槽1a的底部时,液流即通过u形溢流槽1a流入后箱2中,从后箱2的出液接口2b流出。由于u形溢流槽1a的后端越过前箱1与后箱2的拼接缝直接伸入后箱2的内腔,即使长时间使用后出现变形,前箱1的液流也不会从前箱1与后箱2的拼接缝处泄漏,进一步保证了井口的环境。

前箱后墙壁的顶部设有向后向下弯折的折弯板1b,折弯板1b钩挂在后箱前墙壁的上端,折弯板1b的左边沿抵靠在后箱2的左墙壁内侧,折弯板1b的右边沿抵靠在后箱2的右墙壁内侧。折弯板1b起到类似于挂钩的功能,后箱2安装好后,可直接通过折弯板1b将前箱1悬挂在后箱2上,减轻安装人员托举前箱1的负荷;折弯板1b的左右边沿与后箱2的左右墙壁相抵靠,使得前箱1在左右方向上直接获得定位,即自动与后箱2对齐,使安装更加快捷方便。

前半圆筒3a的上部外周设有网栅1c,网栅1c的前端焊接在前箱1的前墙壁上。网栅1c可以作为井口作业的搁置平台,液体可以直接从网栅1c落入前箱1中。

如图1至图4所示,后箱2的深区中部放置有防溅箱8,防溅箱8的上端及底部均敞口,防溅箱8的墙板下部设有便于液体流出的泄流口8b;防溅箱8的上端口高于后箱2的上端口,防溅箱8在前后方向呈上宽下窄结构且上部向前方探出,防溅箱8的内腔横截面上设有多道倾斜于竖直平面且相互平行的防溅片8a。

在起油管过程中,如果油管内存有较多的污油水,在卸开油管的连接丝扣时,会有较多的液流迅速向下流出,直接落入箱体中,容易造成飞溅。本发明在油管的正后方设置防溅箱8,在卸开连接丝扣的瞬间,操作人员将油管向后推至防溅箱8的上方,污油水通过各防溅片8a的导向后落入防溅箱8中,可避免水花飞溅,落入防溅箱8的污油水从防溅箱8底部的泄流口8b流出,进入后箱2,防溅箱8高于后箱2,足以容纳瞬时较大的液流,确保不会从防溅箱8的上端溢出;可大大减轻环境污染,改善施工井口环境,具有较高的环境效益。

如图13和图14所示,防溅片8a在防溅箱8的内腔设有上下两道,且上下两道防溅片8a交错排列。两道交错的防溅片8a可以进一步提高防飞溅效果。

防溅箱8的后壁与后箱2的后墙壁相贴合,防溅箱8的左右墙壁被夹持在后箱沿口板2c之间,后箱沿口板2c焊接在后箱后墙壁的上沿且向前延伸。后箱2面积相对较大,后箱后区的深度也比较深,设有后箱沿口板2c一方面可以提高后箱2的强度,另一方面使防溅箱8在左右方向获得定位,确保其位于压盖中心孔4c的正后方,避免相对于油管出现偏置。

如图15至图18所示,水平压盖4呈中心高外周低的阶梯截面,压盖螺栓孔4d分布在水平压盖4外周较薄的圆周上,螺栓的顶部覆盖有两个对称的半环封盖9,两半环封盖9拼合成一个完整的圆环封盖,圆环封盖的顶部与水平压盖4的中心部位平齐。水平压盖4设置压盖嵌槽4e的中心区域厚度较厚,外周较薄,螺栓安装后,用半环封盖9盖住,使螺栓内置,装置的顶部保持平整,减少磕碰的可能性。

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