本实用新型涉及石油堵井设备技术领域，具体涉及一种冰冻堵井设备。
背景技术：
冰冻堵井工艺是不压井作业中的一种手段，是近年来国际油田堵井工艺的发展趋势，其以专业、快捷、安全、高效等优势，逐渐取代了传统的堵井工艺。与冰冻堵井工艺同时发展还有冰冻堵井设备，现有冰冻堵井设备的压力缸的工作原理是：活塞作回程运动，缸内腔容积增大，腔内压力减小，形成负压，在压差的作用下，排阀关闭，进阀打开，暂冻剂进入缸内腔；活塞移动到回程极限位置时，缸内腔内充满暂冻剂，活塞做进程运动，缸内腔容积减小，压力增加，使进阀关闭，排阀打开，经过加压的暂冻剂从排出通道排出，活塞不断地往复运动，吸排过程不断地交替进行，高压暂冻剂不断地从通道输出。
然而现有的冰冻堵井设备并不能满足冰冻堵井工艺的需要，现有的冰冻堵井设备在给暂冻剂加压过程中，由于暂冻剂的高粘性和半固态属性，暂冻剂黏在冰冻堵井设备的液压腔的内壁上，导致活塞上的密封件密封性降低，且影响活塞与液压腔的配合精度，导致液压缸、活塞及密封件使用寿命过短，需经常跟换液压缸、活塞或者密封件，使得设备的运行成本过高；此外现有设备的进给压力上限较低，暂冻剂进入油井井口的压力小，不能满足高压力值的工艺需求。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种冰冻堵井设备，用以解决现有设备的液压缸、活塞及密封件使用寿命短、运行成本高、进给压力上限低的问题。
为实现上述目的，本实用新型的提供了一种冰冻堵井设备，其包括超高压液压缸，所述超高压液压缸用于对暂冻剂进行加压，所述超高压液压缸包括液压缸本体、液压油口、物料口、活塞、密封圈和第一环形刮刀，所述液压缸本体内设有液压腔，所述液压油口设置于所述液压缸本体的一端，所述物料口设置于所述液压缸本体的另一端，所述活塞内置于所述液压腔，所述活塞的密封面上设有密封槽，所述活塞靠近所述物料口的一侧设置第一刮刀安装槽，所述密封圈安装于所述密封槽，所述密封圈为V型组合密封圈，所述V型组合密封圈的高压侧与所述第一刮刀安装槽处于同侧，所述第一环形刮刀设置于所述第一刮刀安装槽，所述第一环形刮刀设有刮削刃，所述刮削刃贴合于所述液压腔的内壁，所述第一环形刮刀用于将粘附在所述液压腔内壁的暂冻剂刮除。
其中，所述密封槽设有多个，多个所述密封槽在活塞轴向上间隔设置，所述密封圈与所述密封槽数量相同。
其中，所述冰冻堵井设备还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器固定于所述超高压液压缸，所述直线位移传感器用于监测所述活塞的位移。
其中，所述冰冻堵井设备还包括第二环形刮刀，所述活塞靠近所述液压油口的一侧设置第二刮刀安装槽，所述第二环形刮刀设置于所述第二刮刀安装槽，所述第二环形刮刀设有刮削刃，所述刮削刃贴合于所述液压腔的内壁，所述第二环形刮刀用于对粘附在所述液压腔内壁的暂冻剂进行二次刮除。
其中，所述冰冻堵井设备还包括超高压驱动装置、三通接头、暂冻剂注入器、进料单向阀及排料单向阀，所述超高压驱动装置与所述液压油口连接，所述超高压驱动装置用于提供所述超高压液压缸做功的动力，所述三通接头的第一接口与所述物料口通过管汇连接，所述暂冻剂注入器的出料口与所述进料单向阀的进料口通过管汇连接，所述进料单向阀的出料口与所述三通接头的第二接口通过管汇连接，所述排料单向阀的进料口与所述三通接头的第三接口通过管汇连接。
其中，所述冰冻堵井设备还包括第一旋塞阀，所述第一旋塞阀串接于所述暂冻剂注入器和所述进料单向阀之间，所述第一旋塞阀用于手动控制管路的开闭。
其中，所述冰冻堵井设备还包括第二旋塞阀，所述第二旋塞阀与所述排料单向阀的出料口通过管汇连接，所述第二旋塞阀用于手动控制管路的开闭。
其中，所述冰冻堵井设备还包括第一液压管线，所述超高压驱动装置与所述液压油口通过所述第一液压管线连接。
其中，所述冰冻堵井设备还包括泵站、油管线和第二液压管线，所述泵站与所述超高压驱动装置通过所述油管线连接，所述泵站与所述暂冻剂注入器通过所述第二液压管线连接。
其中，所述冰冻堵井设备还包括控制台、配电柜和发电机组，所述控制台与所述配电柜电信号连接，所述配电柜与所述超高压驱动装置和所述泵站电路连接，所述发电机组与所述配电柜电路连接，所述配电柜根据所述控制台的控制信号控制所述发电机组向所述超高压驱动装置和所述泵站提供电能。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型提供的冰冻堵井设备，活塞的一端设有第一环形刮刀，第一环形刮刀和活塞一起运动，进给时第一环形刮刀能够将粘附在液压腔的腔壁的暂冻剂刮除，使得活塞与液压腔的配合面不掺杂暂冻剂，保证了活塞与液压腔的配合精度，延长活塞和液压腔(液压缸本体)的使用寿命；同时避免密封件因暂冻剂的影响而导致密封失效，延长了密封件的使用寿命；由于活塞、液压腔及密封件使用寿命的延长，降低了冰冻堵井设备的运行成本，此外由于采用V型组合密封圈，能够承受高压的同时还能不受暂冻剂的影响，有效地提高了设备的进给压力上限。
附图说明
图1是本实用新型实施例1和2提供的冰冻堵井设备的超高压液压缸的结构示意图。
图2是本实用新型实施例1和2提供的冰冻堵井设备的活塞的结构示意图。
图3是本实用新型实施例1和2提供的冰冻堵井设备的活塞及相关结构的装配示意图。
图4是本实用新型实施例2提供的冰冻堵井设备的连接结构示意图。
图中：1-超高压液压缸，2-液压缸本体，3-液压油口，4-物料口，5-活塞，6-密封圈，7-第一环形环刮刀，8-液压腔，9-密封槽，10-第一刮刀安装槽，11-刮削刃，12-超高压驱动装置，13-三通接头，14-暂冻剂注入器，15-进料单向阀，16-排料单向阀，17-管汇，18-直线位移传感器，19-第二环形刮刀，20-第一旋塞阀，21-第二旋塞阀，22-泵站，23-油管线，24-第二液压管线，25-控制台，26-配电柜，27-发电机组，28-第二刮刀安装槽。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1、图2和图3所示，实施例1提供了一种冰冻堵井设备，其包括超高压液压缸1，超高压液压缸1用于对暂冻剂进行加压至130MPA，超高压液压缸包括液压缸本体2、液压油口3、物料口4、活塞5、密封圈6和第一环形环刮刀7，液压缸本体2内设有液压腔8，液压腔8用以装设活塞5、密封圈6和第一环形环刮刀7以及加载液压油和暂冻剂，液压油口3设置于液压缸本体2的一端，液压油经液压油口3进出液压腔8，物料口4设置于液压缸本体2的另一端，暂冻剂经物料口4进出液压腔8，活塞5内置于液压腔8，活塞将液压腔8隔离成两部分，一部分与液压油口3连通用于加载液压油称之为油压腔，另一部分与物料口连通用于加载暂冻剂称之为暂冻剂腔，活塞5的密封面上设有密封槽9，活塞5靠近物料口4的一侧设有第一刮刀安装槽10，密封圈6安装于密封槽9，密封圈6为V型组合密封圈，V型组合密封圈的高压侧与第一刮刀安装槽10处于同侧，V型组合密封圈能密封130MPA动密封，由于V型组合密封圈采用“<”形的结构，在受压的情况下，“<”的开口侧侧承压能力更优，使得超高压液压缸1有效提高压力上限，第一环形刮刀7设置于第一刮刀安装槽10，第一环形刮刀7设有刮削刃11，刮削刃11贴合于液压腔8的内壁，第一环形刮刀7用于将粘附在液压腔8内壁的暂冻剂刮除，由于暂冻剂的高粘性及低流动性，第一环形刮刀7优选采用UPVC材料制成，UPVC具备较高的硬度，能够将暂冻剂进行切割、刮除，而且UPVC不会损伤液压缸8的密封面，进而不会导致活塞5的密封面被破坏，延长活塞5及液压腔8(液压缸本体1)的使用寿命，同时刮除粘附在液压腔8内壁的暂冻剂后，使得密封圈6的使用寿命也得以延长，从而降低了设备的运营成本。
如图2和图3所示，在本实施例中，活塞5上的密封槽9设有多个，多个密封槽9在活塞5的轴向上间隔设置，密封圈6与密封槽9的数量相同，由于密封圈6是易损件，主要受暂冻剂的影响，比活塞5和液压腔8的使用寿命短，多个密封圈6可以有效地提高使用寿命，整体提高冰冻堵井设备的使用寿命，延长设备的换件周期，降低维护成本。
如图1所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括直线位移传感器18，直线位移传感器18固定于超高压液压缸1，直线位移传感器18用于监测活塞5的位移情况，以辅助判断超高压液压缸1是否处于良好的工作状态，当活塞5位移情况出现异常时，可以判定活塞5或密封件7出现异常，需进行设备维护或更换零件。
如图2和图3所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括第二环形刮刀19，活塞5靠近所述液压油口3的一侧设置第二刮刀安装槽28，第二环形刮刀19设置于第二刮刀安装槽28，第二环形刮刀19设有刮削刃11，刮削刃11贴合于液压腔8的内壁，第二环形刮刀19用于对粘附在所述液压腔内壁的暂冻剂进行二次刮除，以保护活塞5和液压腔8的密封面以及保护密封圈6。
实施例2
如图1、图2和图3所示，实施例2提供了一种冰冻堵井设备，其包括超高压液压缸1，超高压液压缸1用于对暂冻剂进行加压至130MPA，超高压液压缸包括液压缸本体2、液压油口3、物料口4、活塞5、密封圈6和第一环形环刮刀7，液压缸本体2内设有液压腔8，液压腔8用以装设活塞5、密封圈6和第一环形环刮刀7以及加载液压油和暂冻剂，液压油口3设置于液压缸本体2的一端，液压油经液压油口3进出液压腔8，物料口4设置于液压缸本体2的另一端，暂冻剂经物料口4进出液压腔8，活塞5内置于液压腔8，活塞将液压腔8隔离成两部分，一部分与液压油口3连通用于加载液压油称之为油压腔，另一部分与物料口连通用于加载暂冻剂称之为暂冻剂腔，活塞5的密封面上设有密封槽9，活塞5靠近物料口4的一侧设有第一刮刀安装槽10，密封圈6安装于密封槽9，密封圈6为V型组合密封圈，V型组合密封圈的高压侧与第一刮刀安装槽10处于同侧，V型组合密封圈能密封130MPA动密封，由于V型组合密封圈采用“<”形的结构，在受压的情况下，“<”的开口侧侧承压能力更优，使得超高压液压缸1有效提高压力上限，第一环形刮刀7设置于第一刮刀安装槽10，第一环形刮刀7设有刮削刃11，刮削刃11贴合于液压腔8的内壁，第一环形刮刀7用于将粘附在液压腔8内壁的暂冻剂刮除，由于暂冻剂的高粘性及低流动性，第一环形刮刀7优选采用UPVC材料制成，UPVC具备较高的硬度，能够将暂冻剂进行切割、刮除，而且UPVC不会损伤液压缸8的密封面，进而不会导致活塞5的密封面被破坏，延长活塞5及液压腔8(液压缸本体1)的使用寿命，同时刮除粘附在液压腔8内壁的暂冻剂后，使得密封圈6的使用寿命也得以延长，从而降低了设备的运营成本。
如图4所示，冰冻堵井设备还包括超高压驱动装置12、三通接头13、暂冻剂注入器14、进料单向阀15、排料单向阀16及若干管汇17，超高压驱动装置12与液压油口3连接，超高压驱动装置12用于提供超高压液压缸1做功的动力，超高压驱动装置12将液压油注入油压腔，并对液压油进行加压以推动活塞5对暂冻剂进行加压(进给运动)，或超高压驱动装置12将液压油抽离出油压腔，并带动活塞5做回程运动，以增加暂冻剂腔的体积，以便暂冻剂进入暂冻剂腔，三通接头13的第一接口与物料口4通过管汇17连接，暂冻剂注入器14的出料口与进料单向阀15的进料口通过管汇17连接，进料单向阀15的出料口与三通接头13的第二接口通过管汇17连接，排料单向阀16的进料口与三通接头13的第三接口通过管汇17连接，排料单向阀16的出料口与施工处的井口连接，当活塞做进给运动时，进料单向阀15处于关闭状态，排料单向阀16处于开启状态，使得加压后的暂冻剂只能沿管汇向井口注入，当活塞做回程运动时，进料单向阀15处于开启状态，暂冻剂注入器14将暂冻剂沿管汇注入到暂冻剂腔，此时排料单向阀16处于关闭状态，使得暂冻剂不会在未加压的情况下进入井口。
如图4所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括第一旋塞阀20，第一旋塞阀20串接于暂冻剂注入器14和进料单向阀15之间，当进料单向阀15出现异常不能关闭时，第一旋塞阀用于手动控制管路的开闭。
如图4所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括第二旋塞阀21，第二旋塞阀21与排料单向阀16的出料口通过管汇17连接，当排料单向阀16出现异常不能关闭时，第二旋塞阀用于手动控制管路的开闭。
如图4所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括第一液压管线(图中未示出)，超高压驱动装置12与液压油口3通过第一液压管线连接。
如图4所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括泵站22、油管线23和第二液压管线24，泵站22与超高压驱动装置12通过油管线23连接，用以提供超高压驱动装置12所需的液压油，泵站22与暂冻剂注入器14通过第二液压管线24连接，用以提供暂冻剂注入器14向暂冻剂腔注入暂冻剂的动力。
如图4所示，在本实施例中，冰冻堵井设备还包括控制台25、配电柜26和发电机组27，控制台25与配电柜26电信号连接，配电柜26与超高压驱动装置12和泵站22电路连接，发电机组27与配电柜26电路连接，配电柜26根据控制台25的控制信号控制发电机组27向超高压驱动装置12和泵站22提供电能。
在本实施例中，冰冻堵井设备还包括管汇清洗装置(图中未示出)，管汇清洗装置与配电柜26电路连接，管汇清洗装置用于清洗使用后的进料单向阀15、排料单向阀16、管汇17、第一旋塞阀20以及第二旋塞阀21。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。