一种固井车低压管汇自清洗装置的制作方法

    技术2026-07-15  11


    本发明属于固井设备领域,尤其涉及一种固井车低压管汇自清洗装置。


    背景技术:

    1、固井车是油田施工作业中进行固井作业的施工车辆,包括车体,车体上安装有液压系统、动力系统、清水罐、混浆槽、气路控制系统、电器控制系统、操作平台、混浆注水管道、清洗管路、注浆管道等部件。

    2、现有固井车具体的工作流程图如图1所示,清水罐2通过外部加水设备1进行加水,在固井过程中,如果需要向井内注入清水,则需要打开第三阀门3、第四阀门4,关闭第一阀门6及第二阀门8,清水罐2内的清水经第三阀门3进入井内注水管路19,经井内注水管路19上的第四阀门4进入柱塞泵5,之后经高压管汇18泵入井内。

    3、如果需要向井内注入水泥浆,首先需要混浆,此时,关闭第四阀门4、第一阀门6,打开第二阀门8、第五阀门13,清水依次经清水罐2→第三阀门3后流入混浆供水管路20,并依次经过混浆供水管路20上的第二阀门8→清水泵9→清水流量计11→第五阀门13最终进入混合器14注入混浆槽16,外部设备(图中未示出)向混合器内加入灰料,在混浆槽16内混合后,混浆槽16内的水泥浆经循环泵7进入检测管路21,并依次经过检测管路21上的密度计12→第七阀门15后返回混浆槽16,在此过程中用于检测混合是否达标。

    4、混浆过程为确保混浆槽内的水泥浆混配均匀,同时打开第七阀门15和进入混合器14上的阀门(图中未示出),水泥浆经循环泵7进入循环搅拌管路22后进入混合器14进行二次混拌。当需要注浆时,打开第一阀门6,水泥浆经循环泵7进入注浆管路10,并经过注浆管路10上的第一阀门6后进入柱塞泵5,由柱塞泵5泵入井内,混浆与向井内注浆一般同时进行。其中,以上所提到的井内注水管路19、混浆供水管路20、检测管路21、循环搅拌管路22、注浆管路10统称为“低压管汇”,“低压管汇”中从第三阀门3→第四阀门4→柱塞泵5之间的管路及部件称为清水侧低压管汇,从循环泵7→第一阀门6→柱塞泵5之间的管路及部件称为混浆侧低压管汇。另外,在注浆过程中,虽然第四阀门4处于关闭状态,但因水泥砂浆经循环泵7泵送后具有一定压力,不可避免在柱塞泵5与第四阀门4之间的井内注水管路19中挤入部分水泥浆。

    5、因水泥浆极易在管道内沉积、板结甚至固化变硬造成管线通径减小直至完全堵塞,因此每次注水泥结束后必须对“低压管汇”进行彻底清洗,对于检测水泥浆密度的检测管路21及混浆供水管路20设备自带有清洗方式。对于注浆管路10及部分井内注水管路19上自带的清洗方式是通过打开第三阀门3、第四阀门4,柱塞泵5停止工作并关闭高压侧管汇18上的阀门(图中未示出),利用清水罐2与混浆槽16的高差(接近2m)使得清水罐2内的清水依次经第三阀门3→第四阀门4→第一阀门6→循环泵7进入混浆槽16,最后经第六阀门17排出,清水在流经管汇时对管汇进行清洗,因注浆管路10为水平管路,在清洗后排水时很难保证完全排空,由此仍会导致部分水泥浆残留固化,长期的残留固化,再通过使用上述方式进行清洗时会存在以下问题:

    6、1、清水的流动仅仅依靠清水罐与混浆槽的高差驱动,流速慢,难以携带出管内已发生板结或固化的水泥;

    7、2、清水单向流动,清水从清水罐持续流向混浆槽,由于混浆槽体积受限,很快就储满水,导致清洗时间短,清洗不彻底;如果需要需要延长清洗时间则需要将混浆槽内水排出后继续从清水罐向混浆槽内排水,导致清水用量大,浪费水资源。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种固井车低压管汇自清洗装置,以解决现有的清洗方式仅依靠清水罐与混浆槽的高差驱动清水流动进行管道清洗的方式不易清理干净、清水用量大、浪费资源的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明中的固井车低压管汇环保自清洗装置采用如下技术方案:

    3、一种固井车低压管汇自清洗装置,包括清水罐、混浆槽、循环泵、注浆泵、井内注水管路和注浆管路;循环泵的进口与混浆槽连通、出口与注浆管路连通,注浆管路上设置有第一阀门;井内注水管路与清水罐连通,井内注水管路上设置有第四阀门,井内注水管路和注浆管路通过注浆泵连接;固井车低压管汇自清洗装置还包括清洗管路,清洗管路的一端与井内注水管路连通,清洗管路的另一端与混浆槽连通。

    4、上述技术方案的有益效果在于:本发明改进式的设计了一种固井车低压管汇自清洗装置,通过设置清洗管路,在清洗注浆管路及部分井内注水管路时,通过打开第四阀门及第一阀门,首先将清水从清水罐流入混浆槽,或直接通过外部设备向混浆槽内加入清水,启动循环泵,混浆槽内的清水通过循环泵进入注浆管路,通过注浆泵进入井内注水管路并进入清洗管路,从清洗管路进入混浆槽,再从混浆槽进入循环泵进行循环,在循环流动过程中对管道进行清洗,通过此种清洗方式,循环流动的水经循环泵驱动,流速更快,清洗力度更强,容易清洗掉板结的水泥块,在循环过程中,清水会夹带着水泥块用于冲击管道内顽固沉积的水泥块,从而更容易将管道清洗干净,且循环清洗的方式用水量更少,节约水资源。

    5、作为进一步优化的技术方案,所述清洗管路的另一端设置有u形管连接件,u形管连接件用于倒置后悬挂在混浆槽上。

    6、上述技术方案的有益效果在于:u形管连接件结构简单,通过倒置后可直接悬挂在混浆槽上,使用方便。

    7、作为进一步优化的技术方案,u形管连接件通过固定结构可拆卸式固定在混浆槽上。

    8、上述技术方案的有益效果在于:通过设置固定结构,可以保证清洗管路与混浆槽连接的稳定性,避免固井车在运行过程中清洗管路与混浆槽发生脱落,且u形管连接件与混浆槽的可拆式固定连接,方便检修与更换清洗管道。

    9、作为进一步优化的技术方案,所述井内注水管路上设置有连接口,所述清洗管路的一端设置有连接固定件,清洗管路通过连接固定件与连接口可拆卸式固定连接。

    10、上述技术方案的有益效果在于:通过设置连接固定件,使得将清洗管路与井内注水管路可拆卸式固定连通,从而方便清洗管路的检修及更换,且在u形管连接件与混浆槽可拆连接的基础上,清洗管路通过连接固定件与连接口可拆卸式固定连接,进而方便在不进行清洗时将清洗管路拆下应用到其他需要清洗的固井车上,实现一套装置可应用于多辆固井车,降低使用成本。

    11、作为进一步优化的技术方案,连接固定件上设置有用于控制清洗管路通断的第八阀门。

    12、上述技术方案的有益效果在于:通过设置第八阀门,从而在不需要清洗时可以将清洗管路关闭,避免影响其他管道正常工作,且将第八阀门设置在连接固定件上,可以使得井内注水管路内的工作液最小限度的进入清洗管路内,降低清洗管路对井内注水管路的影响。

    13、作为进一步优化的技术方案,清洗管路上设置有第八阀门,第八阀门设置在靠近清洗管路与井内注水管路连接的位置。

    14、上述技术方案的有益效果在于:通过设置第八阀门,从而在不需要清洗时可以将清洗管路关闭,避免影响其他管道正常工作,且将第八阀门设置在靠近清洗管路与井内注水管路连接的位置,可以使得井内注水管路内的工作液最小限度的进入清洗管路内,降低清洗管路对井内注水管路的影响。

    15、作为进一步优化的技术方案,所述清洗管路与井内注水管路的连接位置位于第四阀门的靠近清水罐的一侧。

    16、上述技术方案的有益效果在于:从而方便彻底清洗第四阀门与注浆泵之间的井内注水管路,将在注浆时污染的部分井内注水管路清理的更彻底。

    17、作为进一步优化的技术方案,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括混浆供水管路,所述混浆供水管路一端与清水罐连通,另一端连接有混合器,混合器与混浆槽连通;所述混浆供水管路上设置有第二阀门、清水泵与清水流量计。

    18、上述技术方案的有益效果在于:通过设置混浆供水管路,从而方便在进行混浆时通过混浆供水管路将清水罐内的清水注入到混浆槽内。

    19、作为进一步优化的技术方案,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括循环搅拌管路,所述循环搅拌管路一端与循环泵的出口连通,另一端与混合器连通。

    20、上述技术方案的有益效果在于:可以在在未进行注浆时,为避免混浆槽内的水泥浆凝固,通过循环搅拌管路将混浆槽内的水泥浆反复搅拌。

    21、作为进一步优化的技术方案,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括检测管路,所述检测管路一端与循环泵的出口连通,所述检测管路的另一端与混浆槽连通,所述检测管路上设置有密度计及第七阀门。

    22、上述技术方案的有益效果在于:通过设置检测管路,从而方便检测混浆槽内的水泥砂浆是否混合达标。


    技术特征:

    1.一种固井车低压管汇自清洗装置,包括清水罐(2)、混浆槽(16)、循环泵(7)、注浆泵、井内注水管路(19)和注浆管路(23);循环泵(7)的进口与混浆槽(16)连通、出口与注浆管路(23)连通,注浆管路(23)上设置有第一阀门(6);井内注水管路(19)与清水罐(2)连通,井内注水管路(19)上设置有第四阀门(4),井内注水管路(19)和注浆管路(23)通过注浆泵连接;其特征在于,固井车低压管汇自清洗装置还包括清洗管路(24),清洗管路(24)的一端与井内注水管路(19)连通,清洗管路(24)的另一端与混浆槽(16)连通。

    2.根据权利要求1所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述清洗管路(24)的另一端设置有u形管连接件(25),u形管连接件(25)用于倒置后悬挂在混浆槽(16)上。

    3.根据权利要求2所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,u形管连接件(25)通过固定结构(28)可拆卸式固定在混浆槽(16)上。

    4.根据权利要求1~3任意一项所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述井内注水管路(19)上设置有连接口,所述清洗管路(24)的一端设置有连接固定件(26),清洗管路(24)通过连接固定件(26)与连接口可拆卸式固定连接。

    5.根据权利要求4所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,连接固定件(26)上设置有用于控制清洗管路(24)通断的第八阀门(27)。

    6.根据权利要求1~3任意一项所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,清洗管路(24)上设置有第八阀门(27),第八阀门(27)设置在靠近清洗管路(24)与井内注水管路(19)连接的位置。

    7.根据权利要求1~3任意一项所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述清洗管路(24)与井内注水管路(19)的连接位置位于第四阀门(4)的靠近清水罐(2)的一侧。

    8.根据权利要求1~3任意一项所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括混浆供水管路(20),所述混浆供水管路(20)一端与清水罐(2)连通,另一端连接有混合器(14),混合器(14)与混浆槽(16)连通;所述混浆供水管路(20)上设置有第二阀门(8)、清水泵(9)与清水流量计(11)。

    9.根据权利要求8所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括循环搅拌管路(22),所述循环搅拌管路(22)一端与循环泵(7)的出口连通,另一端与混合器(14)连通。

    10.根据权利要求1~3任意一项所述的固井车低压管汇自清洗装置,其特征在于,所述固井车低压管汇自清洗装置还包括检测管路(21),所述检测管路(21)一端与循环泵(7)的出口连通,所述检测管路(21)的另一端与混浆槽(16)连通,所述检测管路(21)上设置有密度计(12)及第七阀门(15)。


    技术总结
    本发明提供了一种固井车低压管汇自清洗装置,属于固井设备领域;该装置包括清水罐、混浆槽、循环泵、注浆泵、井内注水管路和注浆管路;循环泵的进口与混浆槽连通、出口与注浆管路连通,注浆管路上设置有第一阀门;井内注水管路与清水罐连通,井内注水管路上设置有第四阀门,井内注水管路和注浆管路通过注浆泵连接;固井车低压管汇自清洗装置还包括清洗管路,清洗管路的一端与井内注水管路连通,清洗管路的另一端与混浆槽连通;主要解决现有的清洗方式仅依靠清水罐与混浆槽的高差驱动清水流动进行管道清洗的方式不易清理干净、清水用量大、浪费资源的技术问题。

    技术研发人员:行金明,张猛,杨阳,张忠健,孟建民,刘晓雷,刘鹏飞
    受保护的技术使用者:中石化石油工程技术服务股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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