一种油气井方井内积水清理系统的制作方法

本实用新型涉及抽水系统，具体是一种油气井方井内的积水抽吸清理系统。

背景技术：

随着油气开采逐渐走向后期，低压、低产井不断增多，单井管理难度增大。为了减少对低压、低产井的开采投入，同时保持这些低压、低产井能够持续生产，业内以修建井口房、定期巡查的方式进行低压、低产井管理。

在井口房所围空间内，设置有用作安装井口装置、以及收集排出水和其它流体的方井，安装于方井内的井口装置常年暴露于大气环境中。方井通常以低于地面2～3m的深度成型，井口房内的雨水、开采排出水、以及水系发达地区的地下水等，均会汇集于方井内、形成积水，这些积水若不及时清理，则会腐蚀井口装置，长此以往，直接影响井口装置服役的稳定性及可靠性，例如井口装置发生油漆脱落、各阀门启/闭困难等。

基于油气井环境的易燃、易爆特性，目前对于方井内的积水清理，主要是以人工排出、手动油泵抽出、防爆潜水泵抽出的方式实现。

人工排出的作业方式过于传统，其存在作业效率低、工人劳动强度大、且工人在作业过程中有坠落风险等技术问题，主要针对于方井内有少量积水的工况环境。

手动油泵抽出的作业方式需要人工反复压压杆，其不仅存在作业效率低、工人劳动强度大等技术问题，而且，对于较深方井内的积水，无法有效地抽吸排出，主要针对于深井较浅的方井。

防爆潜水泵抽出的作业方式是将防爆潜水泵潜入方井内的积水中进行抽排，其整个电路系统及电器均做了防爆处理，不仅存在成本高、搬运麻烦的技术问题，而且，防爆电器的散热性能差，在较长时间的做功过程中因得不到有效地冷却而发生烧毁，这尤其以防爆潜水泵的电机烧毁最为突出，运行稳定性差。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的在于：针对上述油气井方井内积水问题、油气井环境特殊性和现有清理方井内积水技术措施的不足，提供一种满足于油气井环境使用、整个抽水过程轻松、稳定、高效的油气井方井内积水清理系统。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现：一种油气井方井内积水清理系统，包括真空泵组和联接在所述真空泵组上的抽吸单元，所述抽吸单元主要由储水罐以及联接在所述储水罐上的抽气管路和吸水管路组成，所述抽气管路与所述真空泵组的抽气端口联接，所述吸水管路伸入方井的积水内。进一步的，所述抽吸单元的抽气管路上设置有能够在切断真空抽气状态下而导通进气的切换控制阀，所述抽吸单元的吸水管路上设置有能够切断储水罐向方井方向的单向阀，所述抽吸单元的储水罐上设置有排水口，所述排水口上连接有真空负压阀。再进一步的，所述切换控制阀为浮筒切换阀，所述浮筒切换阀上连接有能够向抽气管路内引入气体的进气阀，所述浮筒切换阀内的浮筒在浮力状态下封堵真空抽气通路的同时导通进气阀。所述储水罐的排水口上联接有排水管路，所述排水管路接入集水池内。

作为优选方案之一，所述抽吸单元为多个，这些抽吸单元通过各自的抽气管路依次串联在真空泵组的抽气端口所联接的抽气总管路上。进一步的，所述多个抽吸单元通过各自的吸水管路依次串联在伸入方井积水内的吸水总管路上。

作为优选方案之一，所述抽吸单元为多个，这些抽吸单元通过各自的抽气管路并联在真空泵组的抽气端口上，各抽吸单元的储水罐之间存在容积差。进一步的，所述多个抽吸单元通过各自的吸水管路依次串联在伸入方井积水内的吸水总管路上；或者，所述多个抽吸单元的吸水管路分别伸入方井积水内。

本实用新型的有益技术效果是：

1.本实用新型针对于油气井环境的特殊性，利用真空泵组抽气形成的负压将方井内积水抽吸排出，真空泵组无需下入方井内，整个抽吸排水过程轻松、容易、方便、高效，亦无需对真空泵组进行防爆处理，运行稳定；

2.本实用新型的抽吸单元结构，能够将抽出的水通过水位变化而自动排出，以便为下一抽吸过程腾出储水空间，轻松、方便、高效；

3.本实用新型的多个抽吸单元排布结构，使得一次作业过程中至少有一个储水罐处于储水状态，从而有效确保了真空泵组始终处于持续运转状态，避免了真空泵组间歇启/停，有利于保障真空泵组经济、稳定运行，亦有利于各储水罐体积小型化、便于搬运。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中代号含义：1—真空泵组；2—方井；3—抽吸单元一；31—储水罐一；32—抽气管路一；33—浮筒切换阀一；34—进气阀一；35—吸水管路一；36—单向阀一；37—排水管路一；4—抽吸单元二；41—储水罐二；42—抽气管路二；43—浮筒切换阀二；44—进气阀二；45—吸水管路二；46—单向阀二；47—排水管路二；5—集水池；6—抽气总管路；7—吸水总管路。

具体实施方式

本实用新型涉及抽水系统，具体是一种油气井方井内的积水抽吸清理系统，下面以多个实施例对本实用新型的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1对本实用新型的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1所示，本实用新型包括真空泵组1、抽吸单元一3、抽吸单元二4、集水池5、抽气总管路6和吸水总管路7。

其中，真空泵组1的抽气端口与抽气总管路6密封联接。

抽吸单元一3主要由储水罐一31、密封联接在储水罐一31上的抽气管路一32、密封联接在储水罐一31上的吸水管路一35、密封联接在储水罐一31上的排水管路一37组成。储水罐一31用作密封联接抽气管路一32的端口位置处在储水罐一31的顶部，储水罐一31用作密封联接排水管路一37的端口位置处在储水罐一31的底部。抽气管路一32密封联接在抽气总管路6上；抽气管路一32上设置有浮筒切换阀一33，该浮筒切换阀一33上连接有能够向抽气管路一32内引入气体的进气阀一34，该进气阀一34为单向阀结；浮筒切换阀一33在开启真空抽气通路状态下，其内的浮筒因重力而将进气阀一34所联接端口封堵，当储水罐一31内的储水升至浮筒切换阀一33处时，浮筒在浮力状态下上行而封堵真空抽气通路，同时进气阀一34处失去真空抽气作用和浮筒封堵作用而导通，通过抽气管路一32向储水罐一31内引入能够产生压力的气体。吸水管路一35密封联接在吸水总管路7上，吸水管路一35上设置有能够切断储水罐一31向方井2方向的单向阀一36，即当储水罐一31内因气体压力而向外排水时，单向阀一36封堵吸水管路一35、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路一37上连接有真空负压阀一38，该真空负压阀一38在真空吸力作用下而使阀芯克服弹簧弹力坐封在阀座上，当真空压力不足或失去后，在弹簧弹力作用下阀芯脱离阀座而导通排水通路。

抽吸单元二4的结构与抽吸单元一3的结构相同，具体的，抽吸单元二4主要由储水罐二41、密封联接在储水罐二41上的抽气管路二42、密封联接在储水罐二41上的吸水管路二45、密封联接在储水罐二41上的排水管路二47组成。储水罐二41用作密封联接抽气管路二42的端口位置处在储水罐二41的顶部，储水罐二41用作密封联接排水管路二47的端口位置处在储水罐二41的底部。

抽气管路二42密封联接在抽气总管路6上，与抽气管路一32在抽气总管路6上呈串联排布结构；抽气管路二42上设置有浮筒切换阀二43，该浮筒切换阀二43上连接有能够向抽气管路二42内引入气体的进气阀二44，该进气阀二44为单向阀结；浮筒切换阀二43在开启真空抽气通路状态下，其内的浮筒因重力而将进气阀二44所联接端口封堵，当储水罐二41内的储水升至浮筒切换阀二43处时，浮筒在浮力状态下上行而封堵真空抽气通路，同时进气阀二44处失去真空抽气作用和浮筒封堵作用而导通，通过抽气管路二42向储水罐二41内引入能够产生压力的气体。吸水管路二45密封联接在吸水总管路7上，与吸水管路一35在吸水总管路7上呈串联排布结构；吸水管路二45上设置有能够切断储水罐二41向方井2方向的单向阀二46，即当储水罐二41内因气体压力而向外排水时，单向阀二46封堵吸水管路二45、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路二47上连接有真空负压阀二48，该真空负压阀二48在真空吸力作用下而使阀芯克服弹簧弹力坐封在阀座上，当真空压力不足或失去后，在弹簧弹力作用下阀芯脱离阀座而导通排水通路。

吸水总管路7的一端伸入方井2内的积水中，与方井2内的积水形成充分接触。

集水池5用作收集清理排出的积水。因而，抽吸单元一3的排水管路一37、以及抽吸单元二4的排水管路二47，分别接入集水池5内。

上述各管路最好采用软管结构成型。为了确保施工安全，在抽吸排水作业时，真空泵组最好布置在井口房外，集水池亦布置在井口房外。

本实用新型的工作过程是：

-启动真空泵组1，真空泵组1通过抽气总管路6对抽吸单元一3和抽吸单元二4先后分别抽真空，连带对吸水总管路7亦抽真空，系统内部形成负压环境；

-在压力作用下，方井2内的积水经由吸水总管路7先后分别进入抽吸单元一3和抽吸单元二4内；

-抽吸单元一3或抽吸单元二4内的储水达到对应浮筒切换阀处时，通过浮力作用而使对应浮筒切断真空抽气通路，对应进气阀处引入大气，对应真空负压阀打开；

-在压力作用下，对应储水罐内的水通过对应真空负压阀外排；

-基于抽吸单元一3和抽吸单元二4非同步储水，当前抽吸单元在排水时、另一抽吸单元在吸水，如此交替，真空泵组始终处于持续运作状态，不存在间歇启/停的问题，直至当前积水被清理完毕而停泵。

实施例2

本实用新型包括真空泵组、抽吸单元一、抽吸单元二、集水池和吸水总管路。

其中，抽吸单元一主要由储水罐一、密封联接在储水罐一上的抽气管路一、密封联接在储水罐一上的吸水管路一、密封联接在储水罐一上的排水管路一组成。储水罐一用作密封联接抽气管路一的端口位置处在储水罐一的顶部，储水罐一用作密封联接排水管路一的端口位置处在储水罐一的底部。抽气管路一密封联接在真空泵组的抽气端口上；抽气管路一上设置有浮筒切换阀一，该浮筒切换阀一上连接有能够向抽气管路一内引入气体的进气阀一，该进气阀一为单向阀结；浮筒切换阀一在开启真空抽气通路状态下，其内的浮筒因重力而将进气阀一所联接端口封堵，当储水罐一内的储水升至浮筒切换阀一处时，浮筒在浮力状态下上行而封堵真空抽气通路，同时进气阀一处失去真空抽气作用和浮筒封堵作用而导通，通过抽气管路一向储水罐一内引入能够产生压力的气体。吸水管路一密封联接在吸水总管路上，吸水管路一上设置有能够切断储水罐一向方井方向的单向阀一，即当储水罐一内因气体压力而向外排水时，单向阀一封堵吸水管路一、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路一上连接有真空负压阀一，该真空负压阀一在真空吸力作用下而使阀芯克服弹簧弹力坐封在阀座上，当真空压力不足或失去后，在弹簧弹力作用下阀芯脱离阀座而导通排水通路。

抽吸单元二的结构与抽吸单元一的结构相同，不同之处在于，储水罐二的容积小于储水罐一的容积。具体的，抽吸单元二主要由储水罐二、密封联接在储水罐二上的抽气管路二、密封联接在储水罐二上的吸水管路二、密封联接在储水罐二上的排水管路二组成。储水罐二用作密封联接抽气管路二的端口位置处在储水罐二的顶部，储水罐二用作密封联接排水管路二的端口位置处在储水罐二的底部。抽气管路二亦密封联接在真空泵组的抽气端口上，二者在真空泵组上呈并联关系；抽气管路二上设置有浮筒切换阀二，该浮筒切换阀二上连接有能够向抽气管路二内引入气体的进气阀二，该进气阀二为单向阀结；浮筒切换阀二在开启真空抽气通路状态下，其内的浮筒因重力而将进气阀二所联接端口封堵，当储水罐二内的储水升至浮筒切换阀二处时，浮筒在浮力状态下上行而封堵真空抽气通路，同时进气阀二处失去真空抽气作用和浮筒封堵作用而导通，通过抽气管路二向储水罐二内引入能够产生压力的气体。吸水管路二密封联接在吸水总管路上，与吸水管路一在吸水总管路上呈串联排布结构；吸水管路二上设置有能够切断储水罐二向方井方向的单向阀二，即当储水罐二内因气体压力而向外排水时，单向阀二封堵吸水管路二、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路二上连接有真空负压阀二，该真空负压阀二在真空吸力作用下而使阀芯克服弹簧弹力坐封在阀座上，当真空压力不足或失去后，在弹簧弹力作用下阀芯脱离阀座而导通排水通路。

吸水总管路的一端伸入方井内的积水中，与方井内的积水形成充分接触。

集水池用作收集清理排出的积水。因而，抽吸单元一的排水管路一、以及抽吸单元二的排水管路二，分别接入集水池内。

上述各管路最好采用软管结构成型。为了确保施工安全，在抽吸排水作业时，真空泵组最好布置在井口房外，集水池亦布置在井口房外。

本实用新型的工作过程是：

-启动真空泵组，真空泵组分别对抽吸单元一和抽吸单元二进行抽真空，连带对吸水总管路亦抽真空，系统内部形成负压环境；

-在压力作用下，方井内的积水经由吸水总管路先后分别进入抽吸单元一和抽吸单元二内；

-抽吸单元一或抽吸单元二内的储水达到对应浮筒切换阀处时，通过浮力作用而使对应浮筒切断真空抽气通路，对应进气阀处引入大气，对应真空负压阀打开；

-在压力作用下，对应储水罐内的水通过对应真空负压阀外排；

-基于抽吸单元一和抽吸单元二非同步储水，当前抽吸单元在排水时、另一抽吸单元在吸水，如此交替，真空泵组始终处于持续运作状态，不存在间歇启/停的问题，直至当前积水被清理完毕而停泵。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例2相同，不同之处在于：无吸水总管路，各抽吸单元的吸水管路分别伸入方井内的积水中。

实施例4

本实用新型包括真空泵组、抽吸单元和集水池。

其中，抽吸单元主要由储水罐、密封联接在储水罐上的抽气管路、密封联接在储水罐上的吸水管路、密封联接在储水罐上的排水管路组成。储水罐用作密封联接抽气管路的端口位置处在储水罐的顶部，储水罐用作密封联接排水管路的端口位置处在储水罐的底部。抽气管路密封联接在真空泵组的抽气端口上；抽气管路上设置有浮筒切换阀，该浮筒切换阀上连接有能够向抽气管路内引入气体的进气阀，该进气阀为单向阀结；浮筒切换阀在开启真空抽气通路状态下，其内的浮筒因重力而将进气阀所联接端口封堵，当储水罐内的储水升至浮筒切换阀处时，浮筒在浮力状态下上行而封堵真空抽气通路，同时进气阀处失去真空抽气作用和浮筒封堵作用而导通，通过抽气管路向储水罐内引入能够产生压力的气体。吸水管路的一端伸入方井内的积水中，与方井内的积水形成充分接触；吸水管路上设置有能够切断储水罐向方井方向的单向阀，即当储水罐内因气体压力而向外排水时，单向阀封堵吸水管路、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路上连接有真空负压阀，该真空负压阀在真空吸力作用下而使阀芯克服弹簧弹力坐封在阀座上，当真空压力不足或失去后，在弹簧弹力作用下阀芯脱离阀座而导通排水通路。

集水池用作收集清理排出的积水，因而，抽吸单元的排水管路接入集水池内。

上述各管路最好采用软管结构成型。为了确保施工安全，在抽吸排水作业时，真空泵组最好布置在井口房外，集水池亦布置在井口房外。

本实用新型的工作过程是：

-启动真空泵组，真空泵组对抽吸单元进行抽真空，系统内部形成负压环境；

-在压力作用下，方井内的积水经由吸水管路进入储水罐内；

-抽吸单元内的储水达到浮筒切换阀处时，通过浮力作用而使浮筒切断真空抽气通路，进气阀处引入大气，真空负压阀打开；

-在压力作用下，储水罐内的水通过真空负压阀外排；

-基于单个抽吸单元结构，抽吸单元当前处于排水状态时，真空泵组停机，待排完后再行重启抽真空。

实施例4

本实用新型包括真空泵组、抽吸单元和集水池。

其中，抽吸单元主要由储水罐、密封联接在储水罐上的抽气管路、密封联接在储水罐上的吸水管路、密封联接在储水罐上的排水管路组成。储水罐用作密封联接抽气管路的端口位置处在储水罐的顶部，储水罐用作密封联接排水管路的端口位置处在储水罐的底部。抽气管路密封联接在真空泵组的抽气端口上。吸水管路的一端伸入方井内的积水中，与方井内的积水形成充分接触；吸水管路上设置有能够切断储水罐向方井方向的单向阀，即当储水罐内因气体压力而向外排水时，单向阀封堵吸水管路、以防止前期吸出的水又排入方井内。排水管路上连接有手动控制阀。

集水池用作收集清理排出的积水，因而，抽吸单元的排水管路接入集水池内。

上述各管路最好采用软管结构成型。为了确保施工安全，在抽吸排水作业时，真空泵组最好布置在井口房外，集水池亦布置在井口房外。

本实用新型的工作过程是：

-启动真空泵组，真空泵组对抽吸单元进行抽真空，系统内部形成负压环境；

-在压力作用下，方井内的积水经由吸水管路进入储水罐内；

-观察储水罐内的水位到达设定位置后，将真空泵组停机；

-开启排水管路上的手动控制阀，将储水罐内的水外排。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，例如抽气管路上的浮筒切换阀可以采用其它能够通过储水罐内的液位状态而进行切换控制的阀门代替；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。