專利名稱：油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田油水井沖砂、除砂、收油作業(yè)的工藝技術(shù)及地 面設(shè)備裝置。
背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)和油、水井生產(chǎn)時(shí)間的延長，油水井出砂日趨嚴(yán)重，沖砂 作業(yè)井次不斷增加，工作量增大。目前，現(xiàn)場進(jìn)行油、水井沖砂作業(yè)時(shí)，通 常采用的地面旋流除砂裝置只有簡單的循環(huán)除砂池子功能，采用地面敞口儲(chǔ) 油池和循環(huán)除砂池時(shí)，井內(nèi)返出的原油(特別是稠油)先進(jìn)入儲(chǔ)油池，由于 溫度下降，粘度迅速增高，用泵打油回收十分困難，容易造成原油浪費(fèi)和環(huán) 境污染，另外，除砂池和儲(chǔ)油池均需要用大吊車和拖車?yán)\(yùn)，并需要人工配 合吊運(yùn)，耗費(fèi)大量設(shè)備和人力資源，而且經(jīng)常由于拉運(yùn)池子不及時(shí)影響沖砂 作業(yè)的正常施工。若采用普通的虛幻池子和除砂裝置，則需要人力用鐵鍬清 理沉在池子內(nèi)的泥砂，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工效低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以避免原油資源浪費(fèi)和環(huán)境污染并可大 大節(jié)約人力設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用的油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)及裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
此種油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)是采用集自行走、連續(xù)除砂、機(jī) 械排砂、密閉循環(huán)、儲(chǔ)油回收、液面監(jiān)測、砂面檢測、連續(xù)供液、液量計(jì)量、 液位暸望、打油清洗多種功能于一體的綜合配套裝置，進(jìn)行油水井沖砂、除
砂、收油作業(yè)。該工藝技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)如下
1、 制造安裝具有上述多種功能的油水井密閉沖砂、除砂、收油裝置(裝 置結(jié)構(gòu)詳見后述)；
2、 沖砂作業(yè)現(xiàn)場安裝將該裝置分別與水罐車和水泥車相連接，將水 泥車出口與井口沖砂裝置進(jìn)口相連接，將該裝置與井口沖砂裝置出口相連 接，構(gòu)成密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)流程；
3、 現(xiàn)場操作
(1) 除砂排砂操作通過鋼絲繩的提放距離了解沉砂斗內(nèi)泥砂的多少， 然后通過排砂蝶閥開關(guān)及時(shí)排除攜砂液中分離出來的泥砂，并控制污水排放 到地面，減少環(huán)境污染；
(2) 儲(chǔ)油循環(huán)操作通過儲(chǔ)油罐液位監(jiān)測裝置觀察罐內(nèi)液位高低及時(shí) 補(bǔ)充沖砂液或自循環(huán)沖砂洗井；通過觀察窗口觀察井內(nèi)攜砂液返出情況采取 補(bǔ)液循環(huán)和自備罐循環(huán)沖砂，及時(shí)了解井下沖砂液漏失情況，保證安全沖砂；
(3) 沖砂循環(huán)管匯閘門操作在比較大的現(xiàn)場可以同時(shí)連接兩個(gè)水罐 用于交替補(bǔ)水沖砂，操作時(shí)先打出沖砂除砂裝置自備儲(chǔ)油循環(huán)罐內(nèi)％左右的 循環(huán)液，然后通過換向閥控制采用兩個(gè)水罐連續(xù)供液；當(dāng)出口返出液進(jìn)罐后 觀察罐內(nèi)液面變化情況，通過三通閥控制采取自備罐供液，并保持罐內(nèi)液位 處于一定高度，避免液流冒罐污染設(shè)備和現(xiàn)場；
(4) 打油清洗操作根據(jù)需要啟動(dòng)打油泵加快放油放水速度，沖砂除 砂罐使用一定時(shí)間后，連接清洗管匯啟動(dòng)羅茨泵，大排量循環(huán)沖洗罐底泥砂， 然后排出罐外。
本發(fā)明提供使用的油水井密閉沖砂除砂收油裝置由密閉除砂系統(tǒng)、儲(chǔ)油
循環(huán)罐、打油清洗系統(tǒng)、供水計(jì)量系統(tǒng)和承載底車五部分組成，打油清洗系 統(tǒng)安裝在承載底車前部，儲(chǔ)油循環(huán)罐安裝在承載底車中部，密閉除砂系統(tǒng)和 連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)分別安裝在承載底車尾部。其中，密閉除砂系統(tǒng)由三個(gè)除 砂器、沉砂斗、探砂錐閥面、密封壓蓋、滑輪組、放液管蝶閥、排砂管蝶閥 和連接管匯構(gòu)成，三個(gè)除砂器下半部置于沉砂斗內(nèi)，沉砂斗頂部外側(cè)設(shè)有密 封壓蓋和兩個(gè)滑輪組，沉砂斗內(nèi)通過鋼絲繩吊掛有探砂面錐閥，底部外側(cè)設(shè) 有排砂管蝶閥和放液管蝶閥；沉砂斗頂部設(shè)有與儲(chǔ)油循環(huán)罐連接的溢流管 匯，除砂器之間用管匯連接；儲(chǔ)油循環(huán)罐頂部設(shè)有密封清洗蓋、加液孔蓋和 觀察口，后下方設(shè)有放液管匯，大罐后部安裝有罐內(nèi)液位檢測裝置，便于及 時(shí)掌握循環(huán)罐內(nèi)液面的高低，同時(shí)了解井下沖砂液漏失量的大小，有利于安 全沖砂。打油清洗系統(tǒng)由羅茨泵、打油管匯、進(jìn)液接頭和出口接頭構(gòu)成，羅 茨泵由承載車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩側(cè)分別與打油管匯和出口管匯接頭相連接。連 續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)由換向閥、流量計(jì)和連接管匯構(gòu)成，連接管匯上裝有換向閥 和流量計(jì)。油、水井沖砂作業(yè)時(shí)，將循環(huán)罐拉滿沖砂液開至沖砂井場，連接 好供水管匯和拉液罐以及供水管匯和水泥車管線，然后由水泥車將循環(huán)罐內(nèi) 的沖砂液打入井內(nèi)1/3左右，然后通過換向閥改為拉液罐車供水，替出的原 油通過管匯直接進(jìn)入循環(huán)罐內(nèi)。洗出井內(nèi)原油后，進(jìn)行循環(huán)沖砂，可以迅速 關(guān)閉進(jìn)罐通道，同時(shí)打開進(jìn)除砂器通道，攜砂液通過管匯進(jìn)入一級(jí)除砂器， 高速液流沿其內(nèi)錐面旋轉(zhuǎn)，泥砂在離心力作用下甩向器壁，然后在泥砂自身 重力和水流的作用下沿器壁下滑，從底孔排入沉砂斗內(nèi)，由于旋流除砂器底 孔直徑較小，排出的液量也較少，而除砂器的直徑又很大，所以液流上返速 度很慢，使泥砂在沉砂斗內(nèi)充分沉淀，另一部分含有細(xì)粉砂的液體，沿著除
砂器中部旋轉(zhuǎn)上升，在系統(tǒng)壓力的作用下，經(jīng)過上部管匯進(jìn)入并聯(lián)的兩個(gè)直 徑較小的二級(jí)除砂器繼續(xù)進(jìn)行旋流除砂，細(xì)粉砂同樣排到沉砂斗內(nèi)沉降；當(dāng) 泥砂沉降到一定量時(shí)，可以通過滑輪組、鋼絲繩和探砂面錐閥軟探沉砂斗內(nèi) 積砂的多少，沉砂較多時(shí)可以通過排砂管蝶閥排出，排砂過程中錐閥隨著砂 面下移到錐閥座，關(guān)閉排砂通道，避免大量的沖砂液泄漏，然后關(guān)閉碟閥， 提起探測錐閥，固定住鋼絲繩，等一段時(shí)間再次下放錐閥軟探砂面，重復(fù)以 上的操作即可實(shí)現(xiàn)探砂面排砂操作。經(jīng)過雙級(jí)除砂作用，比較干凈的沖砂液 通過管匯進(jìn)入大罐內(nèi)循環(huán)使用，而經(jīng)過雙級(jí)旋流除砂器底孔排出進(jìn)入沉砂斗 內(nèi)的含砂液流，經(jīng)過充分的重力沉降分離，泥砂逐漸沉淀于沉砂斗內(nèi)，液流 經(jīng)過上面的管匯溢流出來，然后與從除砂器返出液流匯合后一同通過觀察孔 進(jìn)入循環(huán)罐內(nèi)，便于及時(shí)掌握沖砂液返出情況，有利于安全沖砂，比較干凈 的沖砂液通過供水管匯繼續(xù)參與循環(huán)沖砂洗井作業(yè)。此時(shí)，經(jīng)過流量計(jì)可以 計(jì)量循環(huán)液的用量。
本發(fā)明提供的油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)易于實(shí)施，操作簡單， 所采用的裝置集自行走、連續(xù)除砂、機(jī)械排砂、密閉循環(huán)、儲(chǔ)油回收、液面 監(jiān)測、砂面檢測、連續(xù)供液、液量計(jì)量、液位暸望、打油清洗多種功能于一 體，利用該工藝技術(shù)和裝置進(jìn)行沖砂、除砂、收油作業(yè)有利于減少原油浪費(fèi)、 提高原油回收率、環(huán)境保護(hù)和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，宜于推廣應(yīng)用。


圖l為本發(fā)明的施工現(xiàn)場安裝示意圖。圖2、圖3、圖4為本發(fā)明的工
藝流程、設(shè)備裝置連接三向視圖。
具體實(shí)施例方式
圖i中，i為水泥車，n為水罐車，m為密閉沖砂除砂收油裝置，iv為 井口沖砂裝置。
如圖2、 3、 4所示，密閉沖砂除砂該裝置由本實(shí)用新型由密閉除砂系統(tǒng)、 連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)、儲(chǔ)油循環(huán)罐、打油清洗系統(tǒng)和承載底車五部分組成，打 油清洗系統(tǒng)安裝在承載底車前部，儲(chǔ)油循環(huán)罐安裝在承載車中部，密閉除砂 系統(tǒng)和連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)分別安裝在承載底車尾部，各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組裝關(guān)系
如下密閉除砂系統(tǒng)——由除砂器2、 3、沉砂斗4、溢流總管8、沉砂斗溢 流管9、 二級(jí)除砂器溢流管IO、 一級(jí)除砂器溢流管ll、滑輪組12、密封壓 蓋13、鋼絲繩14、進(jìn)除砂器管15、出油進(jìn)罐管16、 二位換向閥17、閘閥 18、井口返出接頭19、排砂管蝶閥31、探砂面錐閥32、放水蝶閥34構(gòu)成， 雙級(jí)旋流除砂器2、 3下部置于沉砂斗4內(nèi)，并在沉砂斗內(nèi)設(shè)有探砂面錐閥 32，懸掛在鋼絲繩14下端，沉砂斗4頂部設(shè)有密封壓蓋13和滑輪組12， 底部設(shè)有排砂管蝶閥31和放水蝶閥34，其中，除砂器2、 3為一、二級(jí)除 砂器，分別釆用400型和300型旋流除砂器，第二級(jí)并聯(lián)。沉砂斗4為一上 部為圓柱形、下部為錐形的密封斗，用鐵皮制作，其最大尺寸為O1500X 1300咖。探砂面錐閥32尺寸為cD150X40mm，上端由鋼絲繩懸掛，側(cè)面為錐 度密封面。密封壓蓋13為①70X400mm的中空密封短接。排砂蝶閥31采用 100型蝶閥，為標(biāo)準(zhǔn)件。
連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)~~"由水泥車上水管接頭20、流量計(jì)21、三位換向 閥22、供水管線接頭23、循環(huán)管匯24構(gòu)成，循環(huán)管匯24上接裝有三位換 向閥22和流量計(jì)21，并分別與供水管線23和水泥車上水管接頭20相連接。
儲(chǔ)油循環(huán)罐——由大罐l、密封清洗蓋5、加液孔蓋6、觀察窗口 7、液
位監(jiān)測裝置30、放油蝶閥33構(gòu)成，密封清洗蓋5、加液孔蓋6、觀察窗口 7設(shè)置在大罐1頂部，液位監(jiān)測裝置30和放油蝶閥33分別設(shè)置在大罐1后 側(cè)和底部。其中，大罐l為近似橢圓形的17m3臥式大罐。
打油清洗系統(tǒng)——由打油管25、 二位換向閥26、清洗供水管接頭27、 羅茨泵28、排出管接頭29構(gòu)成，羅茨泵28由底車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其一側(cè)通 過二位換向閥26分別與清洗供水管接頭27和打油管25相連接，另一側(cè)與 排出管接頭29相連接。
承載底車采用凈承載能力25T的四橋底車，亦可采用撬裝型、拖掛型和 二類底盤車安裝。
權(quán)利要求
1、一種油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)，其特征在于該工藝技術(shù)是采用集自行走、連續(xù)除砂、機(jī)械排砂、密閉循環(huán)、儲(chǔ)油回收、液面監(jiān)測、砂面檢測、連續(xù)供液、液量計(jì)量、液位暸望、打油清洗多種功能于一體的綜合配套裝置，進(jìn)行油水井沖砂、除砂、收油作業(yè)；該工藝技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)如下(1)、制造安裝具有上述多種功能的油水井密閉沖砂、除砂、收油裝置；(2)、沖砂作業(yè)現(xiàn)場安裝將該裝置分別與水罐車和水泥車相連接，將水泥車出口與井口沖砂裝置進(jìn)口相連接，將該裝置與井口沖砂裝置出口相連接，構(gòu)成密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)流程；(3)、現(xiàn)場操作①除砂排砂操作通過鋼絲繩的提放距離了解沉砂斗內(nèi)泥砂的多少，然后通過排砂蝶閥開關(guān)及時(shí)排除攜砂液中分離出來的泥砂，并控制污水排放到地面，減少環(huán)境污染；②儲(chǔ)油循環(huán)操作通過儲(chǔ)油罐液位監(jiān)測裝置觀察罐內(nèi)液位高低及時(shí)補(bǔ)充沖砂液或自循環(huán)沖砂洗井；通過觀察窗口觀察井內(nèi)攜砂液返出情況采取補(bǔ)液循環(huán)和自備罐循環(huán)沖砂，及時(shí)了解井下沖砂液漏失情況，保證安全沖砂；③沖砂循環(huán)管匯閘門操作在比較大的現(xiàn)場可以同時(shí)連接兩個(gè)水罐用于交替補(bǔ)水沖砂，操作時(shí)先打出沖砂除砂裝置自備儲(chǔ)油循環(huán)罐內(nèi)1/3左右的循環(huán)液，然后通過換向閥控制采用兩個(gè)水罐連續(xù)供液；當(dāng)出口返出液進(jìn)罐后觀察罐內(nèi)液面變化情況，通過三通閥控制采取自備罐供液，并保持罐內(nèi)液位處于一定高度，避免液流冒罐污染設(shè)備和現(xiàn)場；④打油清洗操作根據(jù)需要啟動(dòng)打油泵加快放油放水速度，沖砂除砂罐使用一定時(shí)間后，連接清洗管匯啟動(dòng)羅茨泵，大排量循環(huán)沖洗罐底泥砂，然后排出罐外。
2、 一種油水井密閉沖砂除砂收油裝置，由儲(chǔ)油循環(huán)罐、密閉除砂系統(tǒng)、 連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)、打油清洗系統(tǒng)和承載底車組成，打油清洗系統(tǒng)安裝在承 載底車前部，儲(chǔ)油循環(huán)罐安裝在承載底車中部，密閉除砂系統(tǒng)和連續(xù)供水計(jì) 量系統(tǒng)分別安裝在承載底車尾部，其特征在于密閉除砂系統(tǒng)由除砂器(2)、 (3)、沉砂斗(4)、溢流總管(8)、沉砂斗溢流管(9)、 二級(jí)除砂器溢流管(10)、一級(jí)除砂器溢流管(11)、滑輪1且(12)、密封壓蓋(13)、鋼絲繩(14)、 進(jìn)除砂器管(15)、出油進(jìn)罐管(16)、 二位換向閥(17)、閘閥(18)、井口 返出接頭(19)、排砂管蝶閥(31)、探砂面錐閥(32)、放水蝶閥(34)構(gòu) 成，雙級(jí)旋流除砂器(2)、 (3)下部置于沉砂斗(4)內(nèi)，并在沉砂斗內(nèi)設(shè) 有探砂面錐閥(32)，懸掛在鋼絲繩(14)下端，沉砂斗(4)頂部設(shè)有密封 壓蓋(13)和滑輪組(12)，底部設(shè)有排砂管蝶閥(31)和放水蝶閥(34);連續(xù)供水計(jì)量系統(tǒng)——由水泥車上水管接頭(20)、流量計(jì)(21)、三位 換向閥(22)、供水管線接頭(23)、循環(huán)管匯(24)構(gòu)成，循環(huán)管匯(24) 上接裝有三位換向閥(22)和流量計(jì)(21)，并分別與供水管線(23)和水 泥車上水管接頭(20)相連接；儲(chǔ)油循環(huán)罐——由大罐(1)、密封清洗蓋(5)、加液孔蓋(6)、觀察窗 口 (7)、液位監(jiān)測裝置(30)、放油蝶閥(33)構(gòu)成，密封清洗蓋(5)、加 液孔蓋(6)、觀察窗口 (7)設(shè)置在大罐(1)頂部，液位監(jiān)測裝置(30)和 放油蝶閥(33)分別設(shè)置在大罐(1)后側(cè)和底部；打油清洗系統(tǒng)——由打油管(25)、 二位換向閥(26)、清洗供水管接頭(27)、羅茨泵(28)、排出管接頭(29)構(gòu)成，羅茨泵(28)由底車發(fā)動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)，其一側(cè)通過二位換向閥(26)分別與清洗供水管接頭(27)和打油管(25)相連接，另一側(cè)與排出管接頭(29)相連接； 承載底車采用凈承載能力25T的四橋底車，亦可采用撬裝型、拖掛型和 二類底盤車安裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油水井密閉沖砂除砂收油工藝技術(shù)及裝置，該工藝技術(shù)是采用集自行走、連續(xù)除砂、機(jī)械排砂、密閉循環(huán)、儲(chǔ)油回收、液面監(jiān)測、砂面檢測、連續(xù)供液、液量計(jì)量、液位暸望、打油清洗多種功能于一體的綜合配套裝置，進(jìn)行油、水井沖砂、除砂、收油作業(yè)。該裝置由密閉除砂系統(tǒng)、儲(chǔ)油循環(huán)罐、打油清洗系統(tǒng)、供水計(jì)量系統(tǒng)和承載底車五部分組成。利用此種工藝技術(shù)和裝置進(jìn)行沖砂、除砂、收油作業(yè)有利于減少原油浪費(fèi)、提高原油回收率、環(huán)境保護(hù)和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B21/00GK101187297SQ20071016968
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者于啟海, 劉秀平, 宋彥武 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局