CN110772858B - 一种采油井热洗液过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采油井热洗液过滤装置，具体涉及洗井工具领域，包括呈圆锥状的外筒体，外筒体的两端安装有入口端倒拔头、出口端倒拔头，入口端倒拔头的内部安装有大孔径过滤筒、入口固定座，入口固定座、出口固定座的内部安装有杂液分离筒，外筒体的一侧开设有连通孔，外筒体的一侧安装有排杂法兰、阀体、沉杂盒。本发明通过锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片，在洗井液进入该洗液过滤装置后，锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，且离心力沿出口方向逐渐增大，使得洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒与洗井液分离，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果。

Description

一种采油井热洗液过滤装置

技术领域

本发明涉及洗井工具技术领域，更具体地说，本发明具体为一种采油井热洗液过滤装置。

背景技术

在油层高温高压条件下，蜡溶解在原油中，原油流入井筒后，在从井底上升到井口的流动过程中，其压力和温度逐渐降低，当温度和压力降到蜡析出点时，蜡就从原油中析出，使井筒结蜡，结蜡到一定程度就需要进行洗井维护，目前虽加大了蒸汽洗井、自循环洗井的比例，但常规洗井依然是重中之重，是保证油井正常生产必不可少的工作。

在常规洗井过程中，一般采用原油或者地层水洗井，但是一部分装洗井液的罐车是专车专用，还有一部分罐车是作业施工收污水的车，因诸多因素，造成洗井液罐车内含有地层砂、水垢、水泥块等杂物，导致部分油井洗井时杂质随洗井液进入井筒，造成凡尔失灵或油井卡泵等情况的发生，如果进行碰泵和调参后仍然不能排除凡尔失灵和油井卡泵故障，只有实施重新返工检泵作业，单井检泵作业费高达15万元；并且油井停产影响产量；以及要增加实施碰泵、调整冲次等工作量。

为了解决上述问题，在专利申请公布号CN208605148U的专利公开了一种采油井热洗液过滤装置，参考说明书附图7和8，该申请中通过将外筒体的入口端倒拔头2通过软管与洗井液罐车的尾管连接，再将出口端倒拔头12通过软管与清蜡车的金属尾管连接，洗井液从过滤筒41的左端入口进入过滤筒4中，经滤孔42过滤后，洗井液中含有的地层砂、水垢、水泥块等杂物被截留在过滤筒41中，清洁的洗井液进入清蜡车，进而进入井筒，不会造成凡尔失灵或油井卡泵等情况的发生，还能有效减缓井筒产层以下沉杂口袋的堆积速度，减少洗井后碰泵、调参的工作量；避免不必要的作业费用的发生，有效的延长检泵周期。

但是上述技术方案在实际运用时，仍旧存在较多缺点；

一、由于该装置结构简单，只通过过滤筒对洗井液中地层砂、水垢、水泥块等杂物进行截留，所截留的地层砂、水垢、水泥块等杂物堆积在过滤筒内，长时间堆积后造成洗井液流通不畅必须及时清理，需要拆下该洗液过滤装置，取出过滤筒才能进行清理，清理麻烦，耽误洗井工期；

二、由于地层砂的颗粒直径较小，地层砂的颗粒容易穿过过滤筒的孔径，在实际使用中，对于一些小于过滤筒孔径的地层砂颗粒无法起到过滤效果，导致部分油井多次洗井后地层砂大量随洗井液进入井筒中堆积，造成凡尔失灵或油井卡泵等情况的发生，影响油井产量下降甚至停产，以及要增加实施碰泵、调整冲次等工作量。

因此亟需提供一种易清理能够过滤小颗粒杂质的采油井热洗液过滤装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种采油井热洗液过滤装置，通过锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片，在洗井液进入该洗液过滤装置后，锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，且离心力沿出口方向逐渐增大，使得洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒与洗井液分离，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果；另外，本发明通过大孔径的过滤筒与旋流式除杂方式的相互结合，由大孔径的过滤筒对洗井液中的大颗粒杂质，如水泥块等杂物进行初步过滤，避免大颗粒杂物无法通过杂液分离筒无法排出的问题，利用旋流式除杂方式对大孔径的过滤筒无法过滤的小颗粒杂物进行二次过滤，提高过滤效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采油井热洗液过滤装置，包括呈圆锥状的外筒体，所述外筒体的底端固定安装有入口端倒拔头，所述入口端倒拔头的底端固定安装有过滤筒法兰边，所述入口端倒拔头的内部卡接有大孔径过滤筒，所述入口端倒拔头的内部固定安装有定位凸起，所述外筒体的顶端固定安装有出口端倒拔头，所述入口端倒拔头的顶端与出口端倒拔头的底端分别固定安装有入口固定座、出口固定座，所述入口固定座、出口固定座的内部固定安装有杂液分离筒，所述入口固定座、出口固定座的中间转动安装有螺旋叶片，所述螺旋叶片位于杂液分离筒的内部，所述螺旋叶片、杂液分离筒位于外筒体的内部，所述出口端倒拔头的内部转动安装有叶轮轴,所述叶轮轴的表面固定安装有叶轮，所述出口端倒拔头的外侧固定安装有低流量报警器，所述低流量报警器的输入端与叶轮轴的一端固定连接，沉杂盒的表面开设有观察口，所述沉杂盒的底端固定安装有堵口。

在一个优选地实施方式中，所述大孔径过滤筒包括过滤筒，所述过滤筒呈底面封闭的筒状，所述过滤筒的开口端固定安装有过滤筒提手，所述过滤筒的表面开设有过滤孔并密集分布，所述过滤筒的顶面与定位凸起的底面摩擦连接。

在一个优选地实施方式中，所述入口固定座包括固定座、固定杆、叶片固定轴承，所述叶片固定轴承通过固定杆固定安装于固定座的内部，所述固定座的顶面开设有分离筒固定槽，所述出口固定座与入口固定座的结构大小相同方向相反，所述出口固定座、入口固定座位于同一直线上。

在一个优选地实施方式中，所述螺旋叶片包括叶片、转轴，所述叶片固定安装于转轴的表面，所述叶片呈锥形，所述叶片由下至上其间距更窄面积更大。

在一个优选地实施方式中，所述杂液分离筒包括出口光筒、分离筒、入口光筒，所述分离筒的两端分别与出口光筒、入口光筒固定连接，所述分离筒的表面开设有若干排杂长孔并均匀分布，所述排杂长孔呈螺旋状分布并沿出液方向越密集，所述分离筒呈上宽下窄的圆锥状。

在一个优选地实施方式中，连通孔位于外筒体的顶端，连通孔呈外扩形，排杂法兰与连通孔相连通。

在一个优选地实施方式中，所述叶片的端部固定安装于叶片固定轴承的内部，所述入口光筒的端部固定安装于分离筒固定槽的内部。

在一个优选地实施方式中，所述过滤孔的孔径范围为20毫米至25毫米，所述排杂长孔的轴向长度为25毫米至30毫米，所述排杂长孔的径向宽度为3毫米至5毫米。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片，在洗井液进入该洗液过滤装置后，锥形杂液分离筒与锥形螺旋叶片使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，且离心力沿出口方向逐渐增大，使得洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒与洗井液分离，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果；

2、本发明通过旋流式除杂方式，利用洗井液的动力作为驱动螺旋叶片转动的动力，利用螺旋叶片的转动将密度大于洗井液的杂质甩出杂液分离筒与洗井液分离，进入外接的沉杂盒，通过沉杂盒表面的观察口即可清楚的观测到沉杂盒内部状态，待沉杂盒装满后只需打开沉杂盒底部堵口即可实现快速清理；

3、本发明通过大孔径的过滤筒与旋流式除杂方式的相互结合，由大孔径的过滤筒对洗井液中的大颗粒杂质，如水泥块等杂物进行初步过滤，避免大颗粒杂物无法通过杂液分离筒无法排出的问题，利用旋流式除杂方式对大孔径的过滤筒无法过滤的小颗粒杂物进行二次过滤，提高过滤效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的外观结构示意图。

图3为本发明的大孔径过滤筒结构示意图。

图4为本发明的入口固定座结构示意图。

图5为本发明的螺旋叶片结构示意图。

图6为本发明的杂液分离筒与固定座结构示意图。

图7为专利申请公布号CN208605148U的一种采油井热洗液过滤装置的结构示意图。

图8为专利申请公布号CN208605148U的一种采油井热洗液过滤装置的外观结构示意图。

附图标记为：1、外筒体；2、入口端倒拔头；3、过滤筒法兰边；4、大孔径过滤筒；5、定位凸起；6、入口固定座；7、螺旋叶片；8、杂液分离筒；9、出口固定座；10、叶轮轴；11、叶轮；12、出口端倒拔头；13、低流量报警器；14、连通孔；15、排杂法兰；16、阀体；17、沉杂盒；18、观察口；19、堵口；41、过滤筒；42、过滤孔；43、过滤筒提手；61、固定座；62、固定杆；63、叶片固定轴承；64、分离筒固定槽；72、叶片；71、转轴；81、出口光筒；82、分离筒；83、入口光筒；84、排杂长孔。

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。

如附图1到附图6所示的一种采油井热洗液过滤装置包括呈圆锥状的外筒体1，外筒体1的底端固定安装有入口端倒拔头2，入口端倒拔头2的底端固定安装有过滤筒法兰边3，入口端倒拔头2的内部卡接有大孔径过滤筒4，入口端倒拔头2的内部固定安装有定位凸起5，外筒体1的顶端固定安装有出口端倒拔头12，入口端倒拔头2的顶端与出口端倒拔头12的底端分别固定安装有入口固定座6、出口固定座9，入口固定座6、出口固定座9的内部固定安装有杂液分离筒8，入口固定座6、出口固定座9的中间转动安装有螺旋叶片7，螺旋叶片7位于杂液分离筒8的内部，螺旋叶片7、杂液分离筒8位于外筒体1的内部，出口端倒拔头12的内部转动安装有叶轮轴10,叶轮轴10的表面固定安装有叶轮11，出口端倒拔头12的外侧固定安装有低流量报警器13，低流量报警器13的输入端与叶轮轴10的一端固定连接，沉杂盒17的表面开设有观察口18，沉杂盒17的底端固定安装有堵口19。

实施方式具体为：锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7，在洗井液进入该洗液过滤装置后，锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，且离心力沿出口方向逐渐增大，使得洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒8与洗井液分离，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果；另外，通过旋流式除杂方式，利用洗井液的动力作为驱动螺旋叶片7转动的动力，利用螺旋叶片7的转动将密度大于洗井液的杂质甩出杂液分离筒8与洗井液分离，进入外接的沉杂盒17，通过沉杂盒17表面的观察口18即可清楚的观测到沉杂盒17内部状态，待沉杂盒17装满后只需打开沉杂盒17底部堵口19即可实现快速清理。

其中，大孔径过滤筒4包括过滤筒41，过滤筒41呈底面封闭的筒状，过滤筒41的开口端固定安装有过滤筒提手43，过滤筒41的表面开设有过滤孔42并密集分布，过滤筒41的顶面与定位凸起5的底面摩擦连接，通过大孔径的过滤筒41与旋流式除杂方式的相互结合，由大孔径的过滤筒41对洗井液中的大颗粒杂质，如水泥块等杂物进行初步过滤，避免大颗粒杂物无法通过杂液分离筒8无法排出的问题，过滤筒41的顶面与定位凸起5的底面摩擦连接防止过滤筒41向内部移动。

其中，入口固定座6包括固定座61、固定杆62、叶片固定轴承63，叶片固定轴承63通过固定杆62固定安装于固定座61的内部，固定座61的顶面开设有分离筒固定槽64，出口固定座9与入口固定座6的结构大小相同方向相反，出口固定座9、入口固定座6位于同一直线上，用于将锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7固定在外筒体1的内部。

其中，螺旋叶片7包括叶片72、转轴71，叶片72固定安装于转轴71的表面，叶片72呈锥形，叶片72由下至上其间距更窄面积更大，锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果。

其中，杂液分离筒8包括出口光筒81、分离筒82、入口光筒83，分离筒82的两端分别与出口光筒81、入口光筒83固定连接，分离筒82的表面开设有若干排杂长孔84并均匀分布，排杂长孔84呈螺旋状分布并沿出液方向越密集，分离筒82呈上宽下窄的圆锥状，使得离心力沿出口方向逐渐增大，洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒8与洗井液分离。

其中，连通孔14位于外筒体1的顶端，连通孔14呈外扩形，排杂法兰15与连通孔14相连通，使得杂质经杂液分离筒8分离后能够沿外筒体1内壁顺利流入沉杂盒17被收集。

其中，叶片72的端部固定安装于叶片固定轴承63的内部，入口光筒83的端部固定安装于分离筒固定槽64的内部，将锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7分别固定。

其中，过滤孔42的孔径范围为20毫米至25毫米，排杂长孔84的轴向长度为25毫米至30毫米，排杂长孔84的径向宽度为3毫米至5毫米，利用旋流式除杂方式与大孔径过滤筒4进行二次过滤，提高过滤效果。

本发明工作原理：

准备阶段：将外筒体1的入口端倒拔头2通过软管与洗井液罐车的尾管连接，再将出口端倒拔头12通过软管与清蜡车的金属尾管连接，开启阀体16与清洗泵。

工作阶段：洗井液从入口端倒拔头2的入口进入大孔径过滤筒4中，经初步过滤后，洗井液中含有的大颗粒杂质，例如水泥块等杂物被截留在大孔径过滤筒4中，洗井液进入外筒体1内部中和螺旋叶片7接触推动螺旋叶片7旋转，锥形杂液分离筒8与锥形螺旋叶片7使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，且离心力沿出口方向逐渐增大，使得洗井液中各种颗粒直径的沙砾因巨大离心力甩出杂液分离筒8与洗井液分离，对混杂在洗井液中的小颗粒地层砂等进行过滤，清洁的洗井液进入清蜡车，进而进入井筒，不会造成凡尔失灵或油井卡泵等情况的发生，还能有效减缓井筒产层以下沉杂口袋的堆积速度，减少洗井后碰泵、调参的工作量；避免不必要的作业费用的发生，有效的延长检泵周期。

维护阶段：通过沉杂盒17表面的观察口18即可清楚的观测到沉杂盒17内部状态，待沉杂盒17装满后只需打开沉杂盒17底部堵口19即可实现快速清理，当长时间洗井工作后，大孔径过滤筒4中截留的杂质比较多时，影响洗井液流速，洗井液的流量下降，螺旋叶片7的转速也随之下降，清理效果变差，当降低到设定值时，低流量报警器13发出警报，提醒操作工及时对大孔径过滤筒4进行清理，只需倒出大孔径过滤筒4中较大泥块即可。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种采油井热洗液过滤装置，包括呈圆锥状的外筒体（1），其特征在于：所述外筒体（1）的底端固定安装有入口端倒拔头（2），所述入口端倒拔头（2）的底端固定安装有过滤筒法兰边（3），所述入口端倒拔头（2）的内部卡接有大孔径过滤筒（4），所述入口端倒拔头（2）的内部固定安装有定位凸起（5），所述外筒体（1）的顶端固定安装有出口端倒拔头（12），所述入口端倒拔头（2）的顶端与出口端倒拔头（12）的底端分别固定安装有入口固定座（6）、出口固定座（9），所述入口固定座（6）、出口固定座（9）的内部固定安装有杂液分离筒（8），所述入口固定座（6）、出口固定座（9）的中间转动安装有螺旋叶片（7），所述螺旋叶片（7）位于杂液分离筒（8）的内部，所述螺旋叶片（7）、杂液分离筒（8）位于外筒体（1）的内部，所述出口端倒拔头（12）的内部转动安装有叶轮轴（10）,所述叶轮轴（10）的表面固定安装有叶轮（11），所述出口端倒拔头（12）的外侧固定安装有低流量报警器（13），所述低流量报警器（13）的输入端与叶轮轴（10）的一端固定连接，沉杂盒（17）的表面开设有观察口（18），所述沉杂盒（17）的底端固定安装有堵口（19）；所述大孔径过滤筒（4）包括过滤筒（41），所述过滤筒（41）呈底面封闭的筒状，所述过滤筒（41）的开口端固定安装有过滤筒提手（43），所述过滤筒（41）的表面开设有过滤孔（42）并密集分布，所述过滤筒（41）的顶面与定位凸起（5）的底面摩擦连接；所述入口固定座（6）包括固定座（61）、固定杆（62）、叶片固定轴承（63），所述叶片固定轴承（63）通过固定杆（62）固定安装于固定座（61）的内部，所述固定座（61）的顶面开设有分离筒固定槽（64），所述出口固定座（9）与入口固定座（6）的结构大小相同方向相反，所述出口固定座（9）、入口固定座（6）位于同一直线上；所述螺旋叶片（7）包括叶片（72）、转轴（71），所述叶片（72）固定安装于转轴（71）的表面，所述叶片（72）呈锥形，所述叶片（72）由下至上其间距更窄面积更大；锥形杂液分离筒（8）与锥形螺旋叶片（7）使得沿筒体的周围切线方向形成斜向的离心力，对于混杂小颗粒地层砂的洗井液也能进行较好的过滤效果；能有效减缓井筒产层以下沉杂口袋的堆积速度，减少洗井后碰泵、调参的工作量；利用洗井液的动力作为驱动螺旋叶片（7）转动的动力，利用螺旋叶片（7）的转动将密度大于洗井液的杂质甩出杂液分离筒与洗井液分离，进入外接的沉杂盒（17）；所述杂液分离筒（8）包括出口光筒（81）、分离筒（82）、入口光筒（83），所述分离筒（82）的两端分别与出口光筒（81）、入口光筒（83）固定连接，所述分离筒（82）的表面开设有若干排杂长孔（84）并均匀分布，所述排杂长孔（84）呈螺旋状分布并沿出液方向越密集，所述分离筒（82）呈上宽下窄的圆锥状；连通孔（14）位于外筒体（1）的顶端，连通孔（14）呈外扩形，排杂法兰（15）与连通孔（14）相连通；所述叶片（72）的端部固定安装于叶片固定轴承（63）的内部，所述入口光筒（83）的端部固定安装于分离筒固定槽（64）的内部；所述过滤孔（42）的孔径范围为20毫米至25毫米，所述排杂长孔（84）的轴向长度为25毫米至30毫米，所述排杂长孔（84）的径向宽度为3毫米至5毫米。

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