管杆清洗装置的制作方法

本实用新型涉及原油开采技术领域，尤其涉及一种管杆清洗装置。

背景技术：

在原油开采过程中，在对输油管和抽油杆进行抬起时，需要对粘连在输油管和抽油杆外壁上的原有进行去除，不仅能够避免原油的浪费，而且能够延长输油管和抽油杆的使用寿命，保证设备的长期稳定工作。

目前，在原油开采现场大多采用刮除工具通过人工或者机械对输油管和抽油杆的外壁进行刮除，刮除下来的原油经过导管排放至套管中进行收集，该种去除原油的工具适用于浓度较稀的原油，如果原油浓度较高，该种工具的使用效果并不理想，其原因主要在于：

一、浓度较高的原油，其粘度大大增加，该种原油会大量粘连在输油管和抽油杆的外壁上，费时费力，刮除难度大；

二、浓度较高的原油，不易流动，刮除后会有部分原油散落到地面上，收集难度大，虽然可利用集肤效应对散落的原油进行初步收集处理，但是不仅效果不佳，而且不利于现场安全作业，安全性较低。

针对相关技术中对输油管和抽油杆上浓度较高的原油清除难度大、清洁效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种管杆清洗装置，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种管杆清洗装置，利用高压热蒸汽的冲击和热量对管杆外壁上的原油等粘连物进行清洗，使原油等粘连物加热稀释后与管杆充分脱离，既能够保证对管杆外壁清洁，又能够避免由管杆带出原油井口的原油等粘连物随地散落，从而减轻了操作强度，保证了原油开采环境的整洁和原油开采过程的安全，保护现场作业人员的健康，防止因原油落地造成的生产事故的发生。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种管杆清洗装置，包括对管杆外壁上的粘连物进行清洗的连接件，所述连接件的内部设置有供管杆穿过的管杆容置腔，所述管杆容置腔的内部设置有向所述管杆的外壁上喷射高压热蒸汽的喷气组件，所述连接件的侧壁上设置有向所述喷气组件输送高压热蒸汽的输气管道，所述输气管道的一端位于所述连接件的外部，所述输气管道的另一端穿过所述连接件的侧壁并与所述喷气组件连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述喷气组件包括上半喷嘴和下半喷嘴，所述上半喷嘴和所述下半喷嘴均为中部可供管杆通过的环形结构，所述上半喷嘴位于所述下半喷嘴的上方，所述上半喷嘴与所述下半喷嘴之间留有供高压热蒸汽进入所述管杆容置腔的进气间隙，所述进气间隙与所述输气管道连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述喷气组件还包括喷嘴安装架，所述喷嘴安装架固定在所述管杆容置腔的内壁上，所述上半喷嘴固定在所述喷嘴安装架的顶部，所述下半喷嘴固定在所述喷嘴安装架的底部，所述喷嘴安装架上开设有注气口，所述注气口分别与所述进气间隙和所述输气管道连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上半喷嘴与所述喷嘴安装架之间留有第一容气腔，所述下半喷嘴与所述喷嘴安装架之间留有第二容气腔，所述第一容气腔和所述第二容气腔分别与所述注气口和所述进气间隙连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管杆清洗装置还包括对管杆外壁上的粘连物进行刮削的皮碗，所述皮碗设置在所述管杆容置腔的顶部，所述皮碗上开设有上下贯通的管杆穿过部，所述管杆穿过部包括由上至下依次连通的第一穿过部、第二穿过部和第三穿过部，所述第一穿过部为向上方扩张的喇叭状通孔，所述第二穿过部为圆柱状通孔，所述第三穿过部为向下方扩张的喇叭状通孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述连接件的顶部设置有固定所述皮碗的第一法兰和压环，所述压环的内壁上设置有第一凸台，所述压环的下部与所述连接件连接，所述压环的上部与所述第一法兰连接，所述皮碗的顶部边缘压紧在所述第一凸台与所述第一法兰之间。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一凸台的顶部开设有对所述皮碗进行定位的定位槽，所述皮碗的顶部边缘的底面上设置有与所述定位槽相配合的第二凸台，所述第二凸台嵌入所述定位槽内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管杆清洗装置还包括对管杆外壁上的粘连物进行刮削的刮网，所述刮网由若干钢丝穿插固定组成，所述刮网设置在所述管杆容置腔的底部，所述刮网的外缘固定在所述管杆容置腔的内壁上，所述刮网的内缘向所述管杆容置腔的内侧延伸。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管杆容置腔的内壁上设置有环形刮网安装架，所述刮网安装架的内壁上环设有若干固定孔，所述钢丝的两端对应固定插入两个所述固定孔中，所述钢丝形成中部向所述管杆容置腔的内侧延伸的弧形结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述连接件的底部设置有第二法兰，通过所述第二法兰将所述连接件固定在原油井口处。

由上所述，本实用新型的管杆清洗装置的特点及优点是：连接件的内部设置有管杆容置腔，管杆容置腔的内部设置有向管杆的外壁上喷射高压热蒸汽的喷气组件，喷气组件通过输气管道与连接件外部的可生成高压热蒸汽的装置进行连接，管杆穿过管杆容置腔时，可通过喷气组件向管杆的外壁上喷射高压热蒸汽，利用高压热蒸汽的冲击和热量对管杆上的原油等粘连物进行清洗，使原油等粘连物加热稀释后与管杆充分脱离，保证管杆外壁的清洁，避免由管杆外壁上原油等粘连物随地散落，不仅大大减轻了现场作业人员的工作强度，而且保证了原油开采环境的整洁和原油开采过程的安全，有利于现场作业人员的健康，有效的防止因原油落地造成的生产事故的发生。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型管杆清洗装置的正视截面图。

图2：为图1中a位置的局部放大图。

图3：为本实用新型管杆清洗装置中刮网安装架与刮网连接结构的俯视图。

本实用新型中的附图标号：1、第一法兰；2、第二法兰；3、皮碗；301、管杆穿过部；3011、第二穿过部；3012、第一穿过部；3013、第三穿过部；302、第二凸台；4、压环；401、第一凸台；5、连接件；6、喷嘴安装架；601、注气口；7、刮网安装架；701、固定孔；8、刮网；9、输气管道；10、喷气组件；1001、第一容气腔；1002、上半喷嘴；1003、下半喷嘴；1004、第二容气腔；11、管杆容置腔；12、进气间隙。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

作为本实施例的一种具体实施方式，本实用新型提供了一种管杆清洗装置，其设置在油井井口处，用于油井中的输油管和抽油杆在提起过程中对其外壁上粘连的原油等粘连物进行清洗和刮除。

具体的，输油管和抽油杆设置在油井内，油井井口上方设有防止原油外喷的防喷器，管杆清洗装置设置在油井井口处，管杆清洗装置的底部与原油井口连接，管杆清洗装置的顶部与防喷器连接，输油管和抽油杆的顶部伸入至管杆清洗装置的内部。

如图1所示，本实用新型的管杆清洗装置，包括连接件5，连接件5用于对原油管杆外壁上的原油等粘连物进行清洗，连接件5为圆柱形筒状结构，连接件5设置在原油井口与原油防喷器之间，连接件5的内部设置有供管杆穿过的管杆容置腔11，管杆容置腔11的内部设置有向管杆的外壁上喷射高压热蒸汽的喷气组件10，连接件5的侧壁上设置有向喷气组件10输送高压热蒸汽的输气管道9，输气管道9的一端位于连接件5的外部并与可生成高压热蒸汽的装置连接，输气管道9的另一端穿过连接件5的侧壁并与喷气组件10连接。本实用新型通过连接件5内的喷气组件10向原油管杆的外壁上喷射高压热蒸汽，利用高压热蒸汽的冲击和热量对原油管杆上的原油等粘连物进行清洗，使原油等粘连物加热稀释后与原油管杆充分脱离，保证原油管杆外壁的清洁，避免原油等粘连物随地散落，提高对原油管杆的清洁效果，大大减轻了现场作业人员的工作强度，而且保证了原油开采环境的整洁和原油开采过程的安全，有利于现场作业人员的健康，有效的防止因原油落地造成的生产事故的发生。

本实用新型的一实施例中，输气管道9与连接件5的侧壁之间可为但不限于螺纹连接。

如图1、图2所示，喷气组件10包括上半喷嘴1002和下半喷嘴1003，上半喷嘴1002和下半喷嘴1003均为中部可供管杆通过的环形结构，上半喷嘴1002位于下半喷嘴1003的上方，上半喷嘴1002的底部与下半喷嘴1003的顶部之间留有供高压热蒸汽进入管杆容置腔11的进气间隙12，进气间隙12与输气管道9连通。通过上半喷嘴1002和下半喷嘴1003的设置，保证高压热蒸汽能够顺利进入到管杆容置腔11中并对原油管杆进行清洗，保证对原油管杆外壁上的原油等粘连物的充分清除。

如图1、图2所示，喷气组件10还包括喷嘴安装架6，喷嘴安装架6用于固定上半喷嘴1002和下半喷嘴1003，喷嘴安装架6固定在管杆容置腔11的内壁上，喷嘴安装架6的顶部开设有与上半喷嘴1002的顶部外缘相配合的第一固定槽，上半喷嘴1002的顶部外缘嵌入第一固定槽中，从而通过第一固定槽将上半喷嘴1002固定在喷嘴安装架6的顶部；喷嘴安装架6的底部开设有与下半喷嘴1003的底部外缘相配合的第二固定槽，下半喷嘴1003的底部外缘嵌入第二固定槽中，从而通过第二固定槽将下半喷嘴1003固定在喷嘴安装架6的底部，喷嘴安装架6上开设有注气口601，注气口601分别与进气间隙12和输气管道9连通，通过进气间隙12使高压热蒸汽进入管杆容置腔11中。喷嘴安装架6的中部侧壁上开设有注气口601，注气口601分别与进气间隙12和输气管道9连通。通过喷嘴安装架6对上半喷嘴1002和下半喷嘴1003的固定，保证上半喷嘴1002和下半喷嘴1003在管杆容置腔11内稳固安装。

本实用新型的另一实施例中，上半喷嘴1002和下半喷嘴1003可通过但不限于焊接的方式固定在喷嘴安装架6上。

如图2所示，上半喷嘴1002与喷嘴安装架6之间留有环形第一容气腔1001，下半喷嘴1003与喷嘴安装架6之间留有环形第二容气腔1004，第一容气腔1001和第二容气腔1004分别与注气口601和进气间隙12连通，可在第一容气腔1001和第二容气腔1004内预存一部分热蒸汽，对热蒸汽之前进一步加压，保证对原油管杆外壁具有良好的冲洗效果。

如图1所示，管杆清洗装置还包括皮碗3，皮碗3用于对原油管杆外壁上的原油等粘连物进行刮削，皮碗3设置在管杆容置腔11的顶部，皮碗3上开设有上下贯通的管杆穿过部301，管杆穿过部301包括由上至下依次连通的第一穿过部3012、第二穿过部3011和第三穿过部3013，第一穿过部3012为向上方扩张的喇叭状通孔，第二穿过部3011为圆柱状通孔，第三穿过部3013为向下方扩张的喇叭状通孔。原油管杆在穿过连接件5的过程中，通过皮碗3的内壁与原油管杆的外壁相贴合，从而对原油管杆外壁上的原油等粘连物进行刮削，提高清洁效果，另外，第一穿过部3012和第三穿过部3013均为喇叭状通孔，便于原油管杆顺利进入到皮碗3内，方便原油管杆的安装和拆卸。

如图1所示，连接件5的顶部设置有第一法兰1和压环4，通过第一法兰1和压环4相互配合对皮碗3进行固定，另外，通过第一法兰1将连接件5与原油防喷器进行连接。压环4的内壁上沿周向设置有环形第一凸台401，压环4的下部内壁上设置有第一内螺纹，连接件5的上部外壁上设置有第一外螺纹，压环4与连接件5之间通过第一内螺纹与第一外螺纹相互配合可拆卸的连接，压环4的上部外壁上设置有第二外螺纹，第一法兰1的底面上开设有圆形第一凹部，第一凹部的内壁上设置有第二内螺纹，压环4与第一法兰1之间通过第二外螺纹与第二内螺纹相互配合可拆卸的连接，皮碗3的顶部边缘压紧在第一凸台401的顶面与第一法兰1的底面之间，从而对皮碗3进行固定。

本实用新型的另一实施例中，如图1所示，第一凸台401的顶部开设有对皮碗3进行定位的环形定位槽，皮碗3的顶部边缘的底面上设置有与定位槽相配合的环形第二凸台302，通过第二凸台302嵌入定位槽内，从而对皮碗3进行限位，放置工作过程中皮碗3发生偏移或者掉落，保证工作的正常进行。

如图1所示，管杆清洗装置还包括刮网8和刮网安装架7，刮网8用于对原油管杆外壁上的原油等粘连物进行刮削，刮网安装架7用于将刮网8固定在管杆容置腔11的内壁上。刮网安装架7为环形结构，刮网安装架7固定在管杆容置腔11的内壁上，刮网8为由若干钢丝穿插固定组成的环形结构，刮网8沿水平方向设置在管杆容置腔11的底部，刮网8的外缘向外侧延伸出若干根钢丝并穿插固定在刮网安装架7上，刮网8的内缘向管杆容置腔11的内侧延伸。原油管杆穿过连接件5的过程中，通过刮网8的內缘能够对原油管杆外壁上的原油等粘连物进行刮削，进一步提高清洁效果。

本实用新型的另一实施例中，如图3所示，刮网安装架7的内壁上环设有若干固定孔701，组成刮网8的钢丝的两端对应固定插入两个固定孔701中，以使钢丝形成中部向管杆容置腔11的内侧延伸的弧形结构，在原油管杆通过刮网8的过程中，通过刮网8的中部对原油管杆的外壁进行刮削，该刮网8的结构既能够保证刮网8具有一定的弹性，又能够保证刮网8的刚度满足对原油管杆的刮削，保证对原油等粘连物的刮削清除工作顺利进行。

如图1所示，连接件5的底部设置有第二法兰2，通过第二法兰2将连接件5与原油井口进行连接。第二法兰2的顶面上开设有圆形第二凹部，第二凹部的内壁上设置有第三内螺纹，连接件5的下部外壁上设置有第三外螺纹，第二法兰2与连接件5之间通过第三内螺纹与第三外螺纹相互配合可拆卸的连接，连接件5通过第二法兰2与原油井口可拆卸的连接。

本实用新型的另一实施例中，刮网安装架7加紧在第二法兰2的顶面与喷嘴安装架6的底面之间，不仅保证刮网安装架7稳固的固定在管杆容置腔11的内壁上，而且便于刮网安装架7的拆卸和更换。

该管杆清洗装置的工作原理为：通过第一法兰1和第二法兰2将本实用新型的管杆清洗装置可拆卸的连接在原油井口与原油防喷器之间，对原油管杆进行抬起时，原油管杆首先经过刮网8的刮削作用，使原油管杆外壁上大部分的原油等粘连物掉落到油井的井筒中，并通过输气管道9向管杆容置腔11内注入高压热蒸汽，高压热蒸汽经注气口601注入到第一容气腔1001和第二容气腔1004内，再经过上半喷嘴1002与下半喷嘴1003之间的进气间隙12进入到管杆容置腔11中，从而达到清洗原油管杆的外壁的目的，经过清洗的原油管杆在抬起的过程中，再次经过皮碗3的刮削作用，对原油管杆外壁上粘连的少量已经被加热稀释过的原油等粘连物进行刮削，保证原油管杆外壁上的原油等粘连物的携带量达到允许值，进而保证原油开采过程中原油管杆的正常使用。

本实用新型管杆清洗装置的特点及优点是：

一、该管杆清洗装置在连接件5内设置喷气组件10，在连接件5的侧壁上设置有输气管道9，输气管道9与喷气组件10连接，通过喷气组件10向原油管杆的外壁上喷射高压热蒸汽，利用高压热蒸汽的冲击和热量对原油管杆上的原油等粘连物进行清洗，使原油等粘连物加热稀释后与原油管杆充分脱离，保证原油管杆外壁的清洁，避免原油等粘连物随地散落，提高对原油管杆的清洁效果，大大减轻了现场作业人员的工作强度，而且保证了原油开采环境的整洁和原油开采过程的安全，有利于现场作业人员的健康，有效的防止因原油落地造成的生产事故的发生。

二、该管杆清洗装置在连接件5的底部和顶部分别设置有刮网8和皮碗3，通过刮网8可对清洗前的原油管杆进行预刮削处理，降低对原油等粘连物的清洗难度，另外，通过皮碗3可对清洗后仍然粘连在原油管杆上的加热稀释后的原油等粘连物进行刮削处理，保证对原油管杆的外壁良好的清洁效果。

三、该管杆清洗装置中第一法兰1与压环4之间、压环4与连接件5之间、第二法兰2与连接件5之间以及输气管道9与连接件5之间均采用螺纹方式连接，方便各部件的拆卸和更换，便于对连接件5内部进行清理，延长管杆清洗装置的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。