一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器的制作方法

本发明涉及石油、天然气开发工具技术领域，特别是涉及一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器。

背景技术：

随着我国页岩气开发区块的持续开发，采出气体中含有较高的co2，co2的水合物在高压高温条件下将会发生电离，电离后的离子将会对集输管道等生产工具产生较大的腐蚀，进而破坏集输管道内壁，使集输管道内壁产生斑块状腐蚀，破坏集输管道的应力结构，当腐蚀达到一定程度时，集输管道因无法承受管道内气体的压力而产生漏洞，采出气体在压力的作用下从漏洞处溢出，当遇到明火时易发生爆炸造成人员伤亡和财产损失。同时h2s等有毒有害伴生气体也会随采出页岩气气一起溢出到空气中，因有毒有害气体的腐蚀性和毒性而造成人员伤亡、财产损失和环境破坏。基于以上问题，保证页岩气采气和集输工具的安全性和有效性特别是集输管道的有效防腐已经成为页岩气开发领域重要的研究内容。

在研究过程中发现，目前已有注入装置在有机缓蚀剂注入过程中出现雾化不充分造成药剂沉积的现象，影响了有机缓蚀剂的使用效果，同时增加了有机缓蚀剂的使用量造成有机缓蚀剂的浪费，增加了采气成本，另外有机缓蚀剂颗粒在混合气体内不均匀造成的有机缓蚀剂对管壁的保护不充分导致管道腐蚀，进而导致出现更复杂情况甚至管道破裂事故的发生。因此自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器的研究是目前有机药剂注入工具的重要研究方向。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器，包括外壳，所述外壳内设置有固定机构、旋转机构和驱动机构，所述固定机构包括中滚子稳定块，所述中滚子稳定块固定连接在外壳内，所述中滚子稳定块的一侧可拆卸安装有上滚子扶正块，所述中滚子稳定块的另一侧可拆卸安装有下滚子扶正块，所述上滚子扶正块和下滚子扶正块可拆卸安装在外壳内，所述旋转机构包括雾化旋流器和叶轮，所述雾化旋流器可拆卸安装在中滚子稳定块与上滚子扶正块之间，所述叶轮可拆卸安装在中滚子稳定块与下滚子扶正块间，所述雾化旋流器的一端与上滚子扶正块间隙配合，所述雾化旋流器的另一端与叶轮可拆卸连接，所述叶轮的一端与下滚子扶正块间隙配合，所述叶轮的另一端与中滚子稳定块间隙配合，所述驱动机构包括电机定子，所述电机定子的中空电机转子与雾化旋流器远离叶轮的一端轴接，所述电机定子两端可拆卸连接有电机滚子扶正块。

优选的，所述雾化旋流器的一端通过第二紧固件固定连接有上固定扣，所述雾化旋流器的另一端固定连接有凸块，所述叶轮的端部开设有凹槽，所述凸块与凹槽相适配。

优选的，所述叶轮通过第二紧固件固定连接有下固定扣。

优选的，所述雾化旋流器包括第一旋转轴，所述第一旋转轴上周向设置有若干个雾化板，所述雾化板上开设有残液过流道，所述雾化板的顶面上固定有若干个锥形雾化刺。

优选的，所述叶轮包括第二旋转轴，所述第二旋转轴上可拆卸安装有若干个叶片，所述叶片为螺旋状结构。

优选的，所述中滚子稳定块通过第一紧固件与外壳固定连接。

优选的，所述第一紧固件为固定销钉，所述第二紧固件为固定螺栓。

优选的，所述中滚子稳定块、上滚子扶正块和下滚子扶正块内设置有轴承，所述轴承为滚子轴承。

本发明公开了以下技术效果：本发明所提供的一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器，能够提高有机缓蚀剂的使用效果和雾化质量，能够使有机药剂缓蚀剂与页岩气能够更充分更均匀的混合，提高有机缓蚀剂的使用效果，有效的降低有机药剂沉积，减少有机缓蚀剂雾的使用量，降低集输作业成本，本发明能够使直线流动的有机缓蚀剂流体变为旋转流动的涡流流动的涡流流体，能够将雾化后的微小有机缓蚀剂颗粒带到管道内更远的距离，具有更长的管道保护能力，本发明在使用过程中，能够提高有机缓蚀剂的使用效果，减少因管道腐蚀而导致的复杂情况甚至管道破裂事故的发生，进而减少维修等非生产时间，降低维修作业成本，是具有较高使用和推广价值的页岩气有机缓蚀剂注入工具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器的结构示意图；

图2为本发明中上滚子扶正块的左视图；

图3为本发明中雾化旋流器的主视图；

图4为本发明中雾化旋流器的右视图；

图5为本发明中残液过流道的结构示意图；

图6为图1中a的局部放大图；

图7为图1中b的局部放大图；

图8为图1中c的局部放大图；

其中，1-外壳；2-上固定扣；3-雾化旋流器；4-雾化板；5-上滚子扶正块；6-中滚子稳定块；7-凸块；8-凹槽；9-叶轮；10-下滚子扶正块；11-下固定扣；12-轴承；13-第一紧固件；14-第二紧固件；15-叶片；16-第一旋转轴；17-第二旋转轴，18-电机定子，19-中空电机转子，20-电机滚子扶正块，21-锥形雾化刺，22-残液过流道。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

参照图1-8，本发明提供一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器，包括外壳1，所述外壳1内设置有固定机构、旋转机构和驱动机构，所述固定机构包括中滚子稳定块6，所述中滚子稳定块6固定连接在外壳1内，所述中滚子稳定块6的一侧可拆卸安装有上滚子扶正块5，所述中滚子稳定块6的另一侧可拆卸安装有下滚子扶正块10，所述上滚子扶正块5和下滚子扶正块10可拆卸安装在外壳1内，所述旋转机构包括雾化旋流器3和叶轮9，所述雾化旋流器3可拆卸安装在中滚子稳定块6与上滚子扶正块5间，所述叶轮9可拆卸安装在中滚子稳定块6与下滚子扶正块10间，所述雾化旋流器3的一端与上滚子扶正块5间隙配合，所述雾化旋流器3的另一端与叶轮9可拆卸连接，所述叶轮9的一端与下滚子扶正块10间隙配合，所述叶轮9的另一端与中滚子稳定块6间隙配合，所述驱动机构包括电机定子18，所述电机定子18的中空电机转子19与雾化旋流器3远离叶轮9的一端轴接，所述电机定子18两端可拆卸连接有电机滚子扶正块20，电机定子18和中空电机转子19组成的中空转子电机通过滚子轴承(图中未标出)安装于电机滚子扶正块20上，共同组成中空转子电机总成，中空转子电机总成通过电机滚子扶正块20螺纹连接于外壳1上。

进一步优化方案，所述雾化旋流器3的一端通过第二紧固件14固定连接有上固定扣2，所述雾化旋流器3的另一端固定连接有凸块7，所述叶轮9的端部开设有凹槽8，所述凸块7与凹槽8相适配。

进一步优化方案，所述叶轮9通过第二紧固件14固定连接有下固定扣11。

进一步优化方案，所述雾化旋流器3包括第一旋转轴16，所述第一旋转轴16上周向设置有若干个雾化板4，所述雾化板4上开设有残液过流道22，所述雾化板4的顶面上固定有若干个锥形雾化刺21。

进一步优化方案，所述叶轮9包括第二旋转轴17，所述第二旋转轴17上可拆卸安装有若干个叶片15，所述叶片15为螺旋状结构。

进一步优化方案，所述中滚子稳定块6通过第一紧固件13与外壳1固定连接。

进一步优化方案，所述第一紧固件13为固定销钉，所述第二紧固件14为固定螺栓。

进一步优化方案，所述中滚子稳定块6、上滚子扶正块5和下滚子扶正块10内设置有轴承12，所述轴承12为滚子轴承12。

雾化旋流器3在驱动机构的带动下高速旋转，雾化旋流器3上雾化板4通过高速旋转不断击打流经的有机缓蚀剂流体，使有机缓蚀剂流体由有机缓蚀剂流体流变为有机缓蚀剂颗粒，进而逐渐精细的有机缓蚀剂颗粒，雾化板4上设计有近半圆形的有机缓蚀剂离心阻流头(如图5所示)，防止有机缓蚀剂在离心力作用下飞溅到工具外壳内部，雾化板4上设计有锥形雾化刺21，通过锥形雾化刺21增加雾化板4与有机缓蚀剂的纵向接触面积同时能够使较大颗粒变为较小颗粒，雾化板4上设计有前后互相交错位置的残液过流道22，使残留在雾化板4上未被雾化的有机缓蚀剂和离心阻流头上截留的有机缓蚀剂通过残液过流道22流向下一个雾化板4，如此往复最终使全部有机缓蚀剂全被雾化，雾化旋流器3内没有机缓蚀剂残留。

页岩气采气作业时，首先将本发明公开的雾化旋流器3安装于有机缓蚀剂注入装置的出口处，有机缓蚀剂流体会由下滚子扶正块10进入至叶轮9内，随着有机缓蚀剂流体的不断流入，其会推动叶片15转动，进而使得叶轮9高速旋转，当叶轮9旋转时会带动雾化旋流器3旋转，此时，雾化旋流器3上的雾化板4会反复击打有机缓蚀剂流体，使有机缓蚀剂流体逐步雾化为精细的雾状颗粒，能够实现到有机缓蚀剂与采出页岩气的均匀混合，使有机缓蚀剂充分均匀的与管道内壁相贴合，提高有机缓蚀剂的使用效果。通过雾化旋流器3不断的击打使直线有机缓蚀剂流体变为旋转流动的涡流状流体，提高混合气体的有机缓蚀剂颗粒携带能力，使管道保护作用段更长。

本发明所公开的一种自旋式页岩气有机缓蚀剂雾化器采用表面镀铜工艺具有较好的防静电作，不会对页岩气采气作业安全产生任何影响，同时整体结构中易磨损部件采用标准件，易于采购和更换，因此整体装置使用成本低，本发明具有结构简单的特点，使用和更换零部件过程中拆装容易，本发明的主要部件都采用了调制处理具有较高的表面硬度且主要承压部件采用无缝钢管进行加工，因此本发明专利所涉及工具具有较高的安全性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。