[发明专利]酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置及方法

权利要求书

1.一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，包括改进采气树、抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统；所述改进采气树为自上而下连接的两个小四通法兰和一个大四通法兰；

所述抗腐蚀介质注入系统包括抗腐蚀介质存储罐、注入泵、环空高压源、流量计、压力表、地面注入管线、井下抗腐蚀介质注入短节；所述介质存储罐通过注入泵与环空高压源并联到地面注入管线，再通过流量计连接改进采气树最下端的大四通法兰，流量计和采气树之间设有压力表，井下抗腐蚀介质注入短节安装在生产管柱底部；

所述涂抹球注入系统包括智能球、投球筒、井下挡球短节；所述投球筒连接在改进采气树中间的小四通法兰上，井下挡球短节安装在生产管柱下部，位于井下抗腐蚀介质注入短节之上；

所述涂抹控制及回收处理系统包括气流流速及智能球运动控制装置、电脑控制单元、分离回收装置；气流流速及智能球运动控制装置安装在分离回收装置与改进采气树中间的小四通法兰连接的管线中，电脑控制单元连接并控制气流流速及智能球运动控制装置；

所述抗腐蚀介质注入系统通过生产管柱和套管之间的环空向下注入抗腐蚀介质，抗腐蚀介质通过井下抗腐蚀介质注入短节进入生产管柱内。

2.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述改进采气树相比常规采气树，在原大四通法兰和小四通法兰中间串接了一个小四通法兰，中间的小四通法兰左右两端分别设有阀组B和阀组C，分别用来连接投球筒和分离回收装置；大四通左端设有阀组E，用于连接抗腐蚀介质注入系统。

3.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述井下抗腐蚀介质注入短节串接在井下封隔器上方的生产管柱段，井下抗腐蚀介质注入短节中部设有向外侧加厚的扩径段，在扩径段设置有由外向内流通的单向阀，单向阀数量为至少一个。

4.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述涂抹球注入系统的投球筒设置有密封盖，智能球投入以后关上密封盖。

5.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述涂抹球注入系统的井下挡球短节串接在井下抗腐蚀介质注入短节上方的生产管柱段，井下挡球短节中部设有向内侧加厚的缩径段，智能球直径大于缩径段内径。

6.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述气流流速及智能球运动控制装置和电脑控制单元采用无线或有线通信方式。

7.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述涂抹控制及回收处理系统的气流流速及智能球运动控制装置内设有流量控制阀，气流流速及智能球运动控制装置上设有信号接收器以及信号发射器。

8.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述分离回收装置侧面上端设有分离回收装置出口1#，所流出的主要为采出气体，直接连接到采气干线上，所述分离回收装置侧面下端设有分离回收装置出口2#，主要用于抗腐蚀介质的回收，所述分离回收装置底端设有分离回收装置出口3#，用于智能球的回收。

9.根据权利要求1所述的一种酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置，其特征在于，所述智能球的内部设置有信号发射装置。

10.一种如权利要求1-8任一项所述酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置的使用方法，步骤如下：

1)首先进行酸性气井生产管柱内壁抗腐蚀介质自动涂抹装置的安装，对改进采气树进行组装，并分别连接抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统，对生产管柱加装井下抗腐蚀介质注入短节和井下挡球短节，完成后应按照抗腐蚀介质注入系统、涂抹球注入系统、涂抹控制及回收处理系统三个部分的连接情况进行安装和调试；

2)使用时，首先通过抗腐蚀介质注入系统进行抗腐蚀介质的注入；当井下抗腐蚀介质注入短节的单向阀打开后，通过涂抹球注入系统投放智能球，井下挡球短节可以防止智能球落入井底；当智能球一进入生产管柱内，涂抹控制及回收处理系统的气流流速及智能球运动控制装置就开始工作，通过调节气流流速来控制智能球的运动状况，使其按照所需速度向上移动或反复上下移动，以提高抗腐蚀介质的涂抹效果；分离回收装置在作业过程中会起到分离采出气体和抗腐蚀介质的作用，并在作业完成后进行智能球的回收；

3)涂抹作业完成后，只需要关闭和开启相应的阀门即可恢复正常的采气作业，下一次的抗腐蚀介质注入作业将不在需要重新安装设备，即该装置及方法可以实现酸性气井不动管柱、定期或不定期多次作业，减少生产管柱腐蚀损坏几率，安全、快速、低成本地延长管柱使用寿命。