[实用新型]泡沫棒排水采气自动投料装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种泡沫棒排水采气自动投料装置，用于油气田泡沫排水采气生产的领域，可以自动地往井下定时定量投放泡沫棒和泡沫球。 

背景技术：

随着气田开发进入中后期，高含水成为难以避免的问题。气藏压力和天然气流动速度逐步降低，无法将地层水或凝析液随气流携带出井筒，从而导致井底积液，严重影响气井生产。泡沫排水采气工艺是目前现场应用较多的能够有效排除井底积液的方法。 

目前，国内外泡沫排水采气工艺多采用向井筒注入发泡剂，或通过油管投入发泡棒、发泡球，将井底积液泡沫化，利用天然气的高速流动将泡沫化的积液带出井底。然而，现有注入发泡剂的工艺复杂，投放发泡棒或发泡球需要开井、关井进行投放作业，开井时就会放掉部分天然气，造成浪费，对产气量较小的气井，经济成本相对较高；而且，繁琐的操作致使很难实现自动化。因此，解决发泡剂投放问题具有十分重要的意义。 

发明内容：

本实用新型的目的是：设计一种自动化控制、定时投棒投球装置，用于减少排水采气的成本、减轻员工的劳动强度、提高安全性、降低空气污染。 

本实用新型的技术方案是：用于泡沫排水采气的投棒投球装置主要包括：防爆直流电动机、光电接近限位开关、传动齿轮副、中心轴、轮盘、装料闸阀、进料口、高压罐、椭圆封头、装料筒、井口法兰等。防爆直流电动机安装在高压罐的顶部，动力输出端接传动齿轮副，将动力传递到中心轴；中心轴从高压罐顶部中心竖直穿过，开口部分用高压密封填料密封，轴的下端安装在滑动轴承内，滑动轴承安装在底部的支撑板上；中心轴与轮盘焊接，轮盘为上下两块圆形板，四周加工有均布的圆孔；装料筒穿过该圆孔与轮盘焊接，均匀分布在一个圆周上，其中一个始终保持与井口正好对正；防爆直流电动机的转动由光电接近限位开关控制，通过时间计时器设定转动的时间间隔，每次转过的角度为两根装料筒之间所夹的角度；高压罐是由圆柱形厚壁筒体和上下两个椭圆形封头焊接而成；高压 罐的上端装有进料口和装料闸阀，下端装有井口法兰。 

开始装料时，关闭井口阀门，打开上边的装料闸阀，通过闸阀、进料口往装料筒内装料，每装完一个料筒，手动控制电机转动一次（即转过两个料筒之间的夹角），接着装下一个料筒，直到所有料筒装满为止。 

正常工作时，关闭上边的装料闸阀、打开井口阀门。设定好电机启动的间隔时间，并启动“自动”功能。电机带动齿轮、齿轮带动转轴转动，转轴和装料筒一起转动，当转轴转过的角度等于相邻两个料筒之间的夹角时，限位开关控制电机停止，此时其中一个投料筒正好与井口的位置对正，泡沫棒被投入井里。同时计时器开始计时，隔一定时间后（按设定的时间间隔），电机再次启动，投入第二根料棒。 

本实用新型有益效果是：整体结构紧凑，高压装料筒两端采用椭圆形封头，强度高；采用光电接近限位开关和PLC自动控制，能够精确控制转动角度与时间间隔；电机采用24V防爆直流电机，安全可靠，电源由太阳能板即可提供，节约能源。 

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。 

附图2是本实用新型沿上封头下端面所取的剖面图。 

图中：1.防爆直流电动机，2.光电接近限位开关，3.传动齿轮副，4.中心轴，5.轮盘，6.装料闸阀，7.进料口，8.高压罐，9.井口法兰，10.装料筒，11.椭圆封头。 

具体实施方式：

下面结合附图来详细描述本实用新型的结构和实施方式。 

本实用新型泡沫棒排水采气自动投料装置主要由防爆直流电动机1、光电接近限位开关2、传动齿轮副3、中心轴4、轮盘5、装料闸阀6、进料口7、高压罐8、井口法兰9、装料筒10、椭圆封头11等组成。 

防爆直流电动机1安装在高压罐8的顶部，动力输出端接传动齿轮副3，将动力传递到中心轴4；中心轴上端转动部分用高压密封填料密封，轴的下端安装在滑动轴承内，滑动轴承安装在底部的支撑板上；中心轴与上下两个轮盘5焊接， 而轮盘与装料筒10焊接，装料筒分布在一个圆周上，其中一个料筒与井口正好对正；高压罐由圆柱形厚壁筒体和上下两个椭圆形封头11焊接而成，使压力容器结构更加合理，重量轻、强度高；高压罐的上端装有进料口7和装料闸阀6，下端装有井口法兰9，井口法兰与井口闸阀联接。 

装料时，先关闭井口闸阀，再打开装料闸阀6，放空高压罐内气压。将料棒逐根从装料闸阀6、进料口7放入装料筒10。装料过程手动控制电机，带动装料筒旋转，使之转过固定角度，即相邻两个料筒之间的夹角。 

装料完毕后，先关闭装料闸阀6，再打开井口闸阀，开始正常生产。限位开关2控制直流电机1转动，电机带动主动齿轮，主动齿轮推动从动齿轮，从动齿轮带动中心轴4，中心轴再带动轮盘5旋转，转过固定角度后停止，计时开始；此时，其中一个装料筒下端的出料口恰好与井口对正，将料棒投下。计时器到一定时间后，再次转动轮盘投入下一根料棒，直至将高压罐中的料棒全部投下，一个生产周期结束。然后再次重复装料，开始下一个生产周期。