一种带有自动加药机构的油田井口装置的制作方法

本发明涉及油田采油设备技术领域，具体是一种带有自动加药机构的油田井口装置。

背景技术：

油井，是为开采石油，按油田开发规划的布井系统所钻的孔眼，是石油由井底上升到井口的通道，一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，然后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的开采方法，将石油由油井井底上升到井口；

随着油田开发时间的延长，受油井压力、温度等参数影响，胶质沥青随之不断析出，原油的粘度不断增大，油田为了降低外输原油粘度，一般通过在采油井口加入化学剂的方法来降低粘度；

而在申请号为202010193387.2的中国发明专利中公开了一种油田用可拆卸井口装置，涉及油田修井作业设备，包括井口安装座、拆卸提拉件、转换驱动机构、安装转换机构和井口，能够实现快速安装和拆卸，安装转换机构具备滚轮和支撑两种模式，滚轮模式便于井口的安装和拆卸，支撑模式能够对井口起到支撑的作用，避免时间长井口受外界因素影响发生偏移或弯曲变形的现象；

但该油田井口装置不带有加药机构，不能够自动进行加药，采油企业需要通过人工进行粘度检测，当粘度较大时，人工向井口内进行加药，操作费时费力；

为此，我们提出一种带有自动加药机构的油田井口装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有自动加药机构的油田井口装置，通过搅拌板进行转动，油井内胶状混合物的阻力通过活动板对压力传感器施加压力，压力传感器对受到的压力进行检测，通过所受到的压力大小来判断胶状混合物的粘稠程度，通过使活塞进行上、下运动，储药腔内的药液通过进药管进入出药腔内，出药管将药液输出，实现自动加药，不需人工进行加药，操作省时省力，解决了现有油田井口装置不带有加药机构，不能够自动进行加药，需要通过人工进行粘度检测和人工加药，操作费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带有自动加药机构的油田井口装置，包括储药罐罐体、井口套管、储药腔和加药管接头，所述井口套管固定安装在油田井口，所述储药罐罐体通过螺栓固定安装在井口套管上并延伸入油田井口内，所述储药罐罐体的内部开设有储药腔，所述加药管接头设置在储药罐罐体上并与储药腔连通，所述储药罐罐体内设有出药腔，所述出药腔内滑动设置有活塞；所述储药罐罐体上安装有连通储药腔和出药腔的进药管，所述储药罐罐体上安装有连通出药腔的出药管，所述进药管和出药管上分别设有单向阀；

所述储药罐罐体内开设有第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔位于出药腔的下方，所述第二空腔位于第一空腔的下方，所述第三空腔位于第二空腔的下方；所述第一空腔内滑动安装有滑杆，所述滑杆的另一端通过螺栓固定安装有矩形杆；所述第一空腔内竖直设置自动伸缩装置，且自动伸缩装置与滑杆连接；所述矩形杆内贯穿有第一转杆，所述第一转杆与矩形杆转动连接；所述第二空腔内通过电机座固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接驱动杆；所述驱动杆上安装有第三锥齿轮，所述第一转杆上对应有第四锥齿轮；所述第一转杆的顶部安装有第五锥齿轮，所述第一空腔内通过轴承转动设置第二转杆，所述第二转杆上设有第六锥齿轮；在加药状态下，第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合，第五锥齿轮与第六锥齿轮啮合；所述第一空腔内固定安装有两组第一导杆，所述矩形板位于两个第一导杆之间，所述矩形板上通过螺栓固定安装有滑动座，所述滑动座与第一导杆滑动连接；所述矩形板的底部开设有矩形槽，所述矩形槽内设有两组齿条，所述第二转杆的顶部安装有半齿轮，且半齿轮位于两个齿条之间并与两个齿条间歇啮合；所述矩形板的顶部转动安装有斜杆，且斜杆的另一端与活塞连接；

所述储药罐罐体上通过轴承转动设置有转动柱，所述转动柱向下穿过第三空腔并延伸至储药罐罐体的下方；所述驱动杆的底部安装有第一锥齿轮，所述转动柱上安装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮位于第三空腔内并啮合连接；所述转动柱靠近底端的位置通过螺栓固定安装有多组搅拌板，所述搅拌板内开设有凹槽，所述凹槽内通过螺栓固定安装有压力传感器；所述凹槽内滑动设置有活动板，所述活动板背向压力传感器的一侧通过压杆连接活动块。

进一步的，所述凹槽内通过螺栓固定安装有多组第二导杆，所述活动板与第二导杆滑动连接；所述第二导杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧连接活动板和搅拌板；所述活动板面向压力传感器的一侧通过螺栓固定安装有挤压球，所述挤压球的表面设有橡胶层。

进一步的，所述自动伸缩装置包括固定杆、限位铁块、电磁铁、限位插槽、活动杆和第一弹簧；所述固定杆竖直设置在第一空腔内，所述固定杆内设有开口朝下的限位插槽；所述活动杆通过螺栓固定安装在滑杆上，所述电磁铁通过螺栓固定安装在限位插槽的顶部，所述活动杆向上插入限位插槽中并与限位铁块固定连接，所述限位铁块位于电磁铁的下方；所述第一弹簧套设在活动杆上并连接限位铁块和固定杆，所述压力传感器与用于控制电磁铁的处理器通讯连接。

进一步的，所述转动柱内竖直开设有输药通道，所述储药罐罐体的底部通过螺栓固定安装有集药箱，所述出药管的另一端与集药箱连通；所述转动柱贯穿集药箱，且转动柱上开设有连通集药箱和输药通道的进药口；

所述转动柱靠近搅拌板的一端内部开设有排药腔，所述输药通道的底部与排药腔连通；所述第一转杆向下穿过输药通道并延伸入排药腔内，所述第一转杆的底部通过螺栓固定安装有撞击头，所述撞击头的表面固定安装有多组撞击板，所述转动柱上开设有与排药腔连通的出药口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过驱动电机使驱动杆进行转动，驱动杆带动转动柱进行转动，各搅拌板随之进行转动并在油井中进行搅拌，油井内胶状混合物的阻力使活动块向凹槽内运动，活动板对压力传感器施加压力，压力传感器对受到的压力进行检测，通过所受到的压力大小来判断胶状混合物的粘稠程度，有助于了解油井内的状况；

2、本发明中，通过使电磁铁断电，第一转杆下降，第三锥齿轮和第四锥齿轮啮合，第五锥齿轮和第六锥齿轮啮合，驱动杆带动第一转杆进行转动，第一转杆带动第二转杆转动，半齿轮随第二转杆进行转动，矩形板在半齿轮和两个齿条的作用下进行横向往复运动，通过推拉斜杆使活塞进行上、下运动，储药腔内的药液通过进药管进入出药腔内，出药管将药液输出，实现自动加药，不需人工进行加药，操作简单，省时省力；

3、本发明中，通过出药管将药液输送至集药箱内，药液通过进药口进入输药通道内并向下落至排药腔内，第一转杆带动撞击头和撞击板进行转动，撞击头和撞击板撞击下落的药液以使药液散开并通过出药口洒向油井中，在搅拌板的搅拌作用下能够使药液与油井内的混合物充分混合，提高了操作效果和操作效率；

4、本发明中，通过活动板挤压第二弹簧，第二弹簧起到缓冲作用，有助于避免快速撞击压力传感器而对其造成损害；挤压球挤压压力传感器，挤压球的表面设有橡胶层，橡胶层的设置有助于降低挤压球撞击压力传感器对其造成的伤害。

附图说明

图1为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置的整体结构示意图；

图2为图1中a部分的放大图；

图3为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置中矩形板和第一导杆的连接示意图（仰视）；

图4为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置中转动柱和搅拌板的连接示意图（俯视）；

图5为图4中b部分的放大图；

图6为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置中自动伸缩装置的结构示意图；

图7为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置中转动柱、第一转杆和集药箱的连接示意图；

图8为本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置中撞击头的结构示意图；

附图标记：1、储药罐罐体；2、井口套管；3、储药腔；4、出药腔；5、第一空腔；6、第二空腔；7、第三空腔；8、活塞；9、斜杆；10、进药管；11、出药管；12、加药管接头；13、驱动电机；14、驱动杆；15、转动柱；16、第一锥齿轮；17、第二锥齿轮；18、第一转杆；19、矩形杆；20、第三锥齿轮；21、第四锥齿轮；22、第五锥齿轮；23、第六锥齿轮；24、第二转杆；25、矩形板；26、矩形槽；27、第一导杆；28、滑动座；29、齿条；30、半齿轮；31、自动伸缩装置；3101、固定杆；3102、限位铁块；3103、电磁铁；3104、限位插槽；3105、活动杆；3106、第一弹簧；32、排药腔；33、集药箱；34、进药口；35、输药通道；36、撞击头；37、撞击板；38、出药口；39、搅拌板；40、活动块；41、凹槽；42、压杆；43、活动板；44、压力传感器；45、挤压球；46、第二导杆；47、第二弹簧；48、滑杆。

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。

实施例一：

如图1-6所示，本发明提出的一种带有自动加药机构的油田井口装置，包括储药罐罐体1、井口套管2、储药腔3和加药管接头12，井口套管2固定安装在油田井口，储药罐罐体1通过螺栓固定安装在井口套管2上并延伸入油田井口内，储药罐罐体1的内部开设有储药腔3，储药腔3内储存有药液，加药管接头12设置在储药罐罐体1上并与储药腔3连通，加药管接头12用于连接加药管，通过加药管向储药腔3内添加药液。储药罐罐体1内设有出药腔4，出药腔4内滑动设置有活塞8，活塞8在出药腔4内滑动；储药罐罐体1上安装有连通储药腔3和出药腔4的进药管10，当活塞8向下运动时，进药管10将储药腔3内的药液输送至出药腔4内，出药腔4内的药液位于活塞8的上方，储药罐罐体1上安装有连通出药腔4的出药管11，出药管11出口的位置低于进药管10出口的位置。当活塞8向上运动时，出药管11将活塞8上方的药液输送出去，进药管10和出药管11上分别设有单向阀，通过两个单向阀使药液在进药管10和出药管11内进行单向流动，以实现药液的输送。

储药罐罐体1内开设有第一空腔5、第二空腔6和第三空腔7，第一空腔5位于出药腔4的下方，第二空腔6位于第一空腔5的下方，第三空腔7位于第二空腔6的下方；第一空腔5内滑动安装有滑杆48，滑杆48的另一端通过螺栓固定安装有矩形杆19，矩形杆19能够进行上、下运动而不能进行转动；第一空腔5内竖直设置自动伸缩装置31，且自动伸缩装置31与滑杆48连接，自动伸缩装置31使滑杆48上升或下降；自动伸缩装置31包括固定杆3101、限位铁块3102、电磁铁3103、限位插槽3104、活动杆3105和第一弹簧3106；固定杆3101竖直设置在第一空腔5内，固定杆3101内设有开口朝下的限位插槽3104；活动杆3105通过螺栓固定安装在滑杆48上，电磁铁3103通过螺栓固定安装在限位插槽3104的顶部，活动杆3105向上插入限位插槽3104中并与限位铁块3102固定连接，限位铁块3102位于电磁铁3103的下方，电磁铁3103在通电状态下产生磁吸力；第一弹簧3106套设在活动杆3105上并连接限位铁块3102和固定杆3101，第一弹簧3106为拉伸弹簧，第一弹簧3106对限位铁块3102施加向下的拉力；当电磁铁3103通电时，电磁铁3103产生的磁吸力吸附住限位铁块3102，此时第三锥齿轮20和第四锥齿轮21不接触，第五锥齿轮22和第六锥齿轮23不接触，当电磁铁3103断电时，在重力作用和第一弹簧3106的拉力作用下使活动杆3105下降，通过滑杆48使矩形杆19下降，第一转杆18随之下降，此时第三锥齿轮20和第四锥齿轮21啮合，第五锥齿轮22和第六锥齿轮23啮合；

矩形杆19内贯穿有第一转杆18，第一转杆18与矩形杆19转动连接；第二空腔6内通过电机座固定安装有驱动电机13，驱动电机13的输出端连接驱动杆14，驱动电机13使驱动杆14进行转动；驱动杆14上安装有第三锥齿轮20，第一转杆18上对应有第四锥齿轮21；第一转杆18的顶部安装有第五锥齿轮22，第一空腔5内通过轴承转动设置第二转杆24，第二转杆24上设有第六锥齿轮23；在加药状态下，第三锥齿轮20与第四锥齿轮21啮合，第五锥齿轮22与第六锥齿轮23啮合，驱动杆14使第三锥齿轮20进行转动，第三锥齿轮20通过第四锥齿轮21带动第一转杆18进行转动，第一转杆18带动第五锥齿轮22进行转动，第五锥齿轮22通过第六锥齿轮23带动第二转杆24转动；在不进行加药的状态下，第三锥齿轮20与第四锥齿轮21不接触，第五锥齿轮22与第六锥齿轮23也不接触；第一空腔5内固定安装有两组第一导杆27，矩形板25滑动设置于两个第一导杆27之间，矩形板25上通过螺栓固定安装有滑动座28，滑动座28与第一导杆27滑动连接，第一导杆27对滑动座28进行导向，滑动座28带动矩形板25沿着第一导杆27进行滑动；矩形板25的底部开设有矩形槽26，矩形槽26内设有两组齿条29，第二转杆24的顶部安装有半齿轮30，且半齿轮30位于两个齿条29之间并与两个齿条29间歇啮合，半齿轮30随第二转杆24进行转动，矩形板25在半齿轮30和两个齿条29的作用下进行横向往复运动；矩形板25的顶部转动安装有斜杆9，且斜杆9的另一端与活塞8转动连接，矩形板25通过推拉斜杆9以使器倾斜角度发生改变，使活塞8进行上、下运动。

储药罐罐体1上通过轴承转动设置有转动柱15，转动柱15向下穿过第三空腔7并延伸至储药罐罐体1的下方；驱动杆14的底部安装有第一锥齿轮16，驱动杆14带动第一锥齿轮16进行转动，转动柱15上安装有第二锥齿轮17，第一锥齿轮16和第二锥齿轮17位于第三空腔7内并啮合连接，第一锥齿轮16通过第二锥齿轮17带动转动柱15进行转动；转动柱15靠近底端的位置通过螺栓固定安装有多组搅拌板39，各搅拌板39随转动柱15进行转动并在油井中进行搅拌，油井内的胶状混合物对搅拌板39起到阻力作用，搅拌板39内开设有凹槽41，凹槽41内通过螺栓固定安装有压力传感器44（可以是在一组搅拌板39内安装压力传感器44，也可以是在多组搅拌板39内安装压力传感器44）；凹槽41内滑动设置有活动板43，活动板43在凹槽41内进行滑动，活动板43背向压力传感器44的一侧通过压杆42连接活动块40，活动块40伸出凹槽41并凸出搅拌板39外表面；胶状混合物的阻力使活动块40向凹槽41内运动，活动板43对压力传感器44施加压力；压力传感器44通讯连接处理器，处理器控制电磁铁3103，压力传感器44对受到的压力进行检测并将检测数据发送至处理器，通过所受到的压力大小来判断胶状混合物的粘稠程度，有助于了解油井内的状况，以及最终实现自动加药。

实施例二：

如图5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，凹槽41内通过螺栓固定安装有多组第二导杆46，活动板43与第二导杆46滑动连接，活动板43沿着第二导杆46滑动；第二导杆46上套设有第二弹簧47，第二弹簧47为压缩弹簧，第二弹簧47连接活动板43和搅拌板39，活动板43受到压力而不断挤压第二弹簧47，第二弹簧47起到缓冲作用，有助于避免快速撞击压力传感器44而对其造成损害；活动板43面向压力传感器44的一侧通过螺栓固定安装有挤压球45，活动板43在凹槽41内滑动时带动挤压球45运动，挤压球45挤压压力传感器44，挤压球45的表面设有橡胶层，橡胶层的设置有助于降低挤压球45撞击压力传感器44对其造成的伤害。

实施例三：

如图7-8所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，转动柱15内竖直开设有输药通道35，输药通道35对药液进行输送，储药罐罐体1的底部通过螺栓固定安装有集药箱33，出药管11的另一端与集药箱33连通，出药管11将药液输送至集药箱33内，集药箱33对药液进行收集；转动柱15贯穿集药箱33，且转动柱15上开设有连通集药箱33和输药通道35的进药口34，药液通过进药口34进入输药通道35；转动柱15靠近搅拌板39的一端内部开设有排药腔32，输药通道35的底部与排药腔32连通，输药通道35使药液向下落至排药腔32内；第一转杆18向下穿过输药通道35并延伸入排药腔32内，第一转杆18的底部通过螺栓固定安装有撞击头36，第一转杆18带动撞击头36进行转动，撞击头36为圆锥形，且尖端朝向上方，撞击头36的表面固定安装有多组撞击板37，撞击头36带动撞击板37随之进行转动，转动柱15上开设有与排药腔32连通的出药口38，撞击头36和撞击板37撞击下落的药液以使药液散开，散开的药液通过出药口38洒向油井中，在搅拌板39的搅拌作用下能够使药液与油井内的混合物充分混合，提高了操作效果和操作效率。

本发明的工作原理：

驱动电机13使驱动杆14进行转动，驱动杆14带动第一锥齿轮16进行转动，第一锥齿轮16通过第二锥齿轮17带动转动柱15进行转动，各搅拌板39随之进行转动并在油井中进行搅拌，油井内的胶状混合物对搅拌板39起到阻力作用，胶状混合物的阻力使活动块40向凹槽41内运动，活动板43对压力传感器44施加压力，压力传感器44对受到的压力进行检测并将检测数据发送至处理器，通过所受到的压力大小来判断胶状混合物的粘稠程度，有助于了解油井内的状况；

当压力值大于一定值时，处理器发出指令使电磁铁3103断电，在重力作用和第一弹簧3106的拉力作用下使活动杆3105下降，通过滑杆48使矩形杆19下降，第一转杆18随之下降，此时第三锥齿轮20和第四锥齿轮21啮合，第五锥齿轮22和第六锥齿轮23啮合；驱动杆14使第三锥齿轮20进行转动，第三锥齿轮20通过第四锥齿轮21带动第一转杆18进行转动，第一转杆18带动第五锥齿轮22进行转动，第五锥齿轮22通过第六锥齿轮23带动第二转杆24转动，半齿轮30随第二转杆24进行转动，第一导杆27对滑动座28进行导向，矩形板25在半齿轮30和两个齿条29的作用下进行横向往复运动，进而通过推拉斜杆9以使活塞8进行上、下运动，当活塞8向下运动时，活塞8上方的气压减小，进药管10上的单向阀打开，储药腔3内的药液通过进药管10进入出药腔4内（即药液位于活塞8的上方），当活塞8向上运动时，出药管11上的单向阀打开，出药管11将药液输出，实现自动加药，不需人工进行加药，操作简单，省时省力；

并且，出药管11将药液输送至集药箱33内，药液通过进药口34进入输药通道35内并向下落至排药腔32内，第一转杆18带动撞击头36进行转动，撞击头36带动撞击板37随之进行转动，撞击头36和撞击板37撞击下落的药液以使药液散开并通过出药口38洒向油井中，在搅拌板39的搅拌作用下能够使药液与油井内的混合物充分混合，提高了操作效果和操作效率。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。