[发明专利]一种定向射流型清管器

说明书

本发明涉及一种定向射流型清管器，用于管道排液、泡沫排液等清管施工。其技术方案：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装壳体，壳体内安装转环，转环外设置端盖，端盖与壳体连接；壳体为带底座的圆筒形，壳体和筒体之间设置轴向通孔，壳体设置径向通孔；转环整体为圆环形并在下端设置质量块，转环在安装质量的位置设置径向过流通道，所述径向过流通道与壳体的径向通孔连通。本发明采用转环控制气体从清管器底部位置喷射而出，对管道底部沉积物进行冲刷，同时起到更好的发泡效果。

技术领域

本发明涉及一种定向射流型清管器，用于管道排液、泡沫排液等清管施工。

背景技术

天然气开采中难免遇到气井出水的问题，即便是通过站场设备的分离，天然气输送管线仍然面临积液问题。另一方面，长距离管道输气过程中，由于弯头、管道起伏、阀门等的影响，气体状态产生显著变化，从而导致管内天然气产生凝液。管内液体会逐渐聚居在低洼区段，造成半管、满管的堵塞，降低管线输送能力，严重时甚至会封堵管线，导致管线无法正常运营。

目前管线运营方通常根据管道压降变化来安排清管作业，即管线压降增加到一定程度后，采用清管器将管内液体推扫出管道。清管器在后端气体的推动下向前运行，在起伏管道等复杂工况下，清管器前后端压差波动剧烈，清管器前端积液容易泄流到清管器后端。经过长距离的磨损，清管器皮碗难以达到较好的密封效果，加速了前端液体的回流。这样造成常规清管器排液效果欠佳，往往需要多次清管才能达到管道压降控制的目的。另一方面，对于大量积液的管道，常规清扫型清管器进行排液作业容易发生清管器卡顿和水击等故障，极大的影响气田正常生产和运营。

基于以上背景，相关学者提出了管内泡沫排水的施工工艺，即在管内注入一定量的发泡剂，清管器开设过流孔，气体从清管器前端喷射而出，将添加了发泡剂的液体转化为泡沫向前输送。在清管器遇到大量积液的低洼地段，气体持续喷射而出，将其前端积液逐渐排出。

对于清管器泡沫排液施工，过去采用在清管器骨架或皮碗上开设过流孔的方式，清管器后端气体向前喷射并与液体混合产生泡沫。另外，专利CN2013201672736公布了一种清除集气管道积液的水力旋流清管器，该方案在清管器前端设置多个倾斜的射流喷嘴。

清管器前后端压差主要由皮碗与管道的接触力决定，在相对清洁的管道内运行时，其前后端压差通常在0.3~0.7bar范围之内。在积液量较少的情况下，后端气体能够轻松的推动清管器和前端积液向前运行。由于管内气体的可压缩性，清管器及其前端液体运行状态复杂多变，会产生速度波动和压差波动。这样，清管器前端液体容易从顶部位置的过流孔回流到清管器后端。另一方面，由于清管器前后端压差相对较小，在前端积液静压作用下，清管器底部位置的过流孔/射流孔难以正常工作，气流主要从清管器顶部位置的过流孔/射流孔流向前端；这样造成泡排作业过程中发泡效果不好，同时对管道底部冲刷效果不好。

基于以上背景，设计定向射流型清管器用于管道泡沫排液施工，解决前端液体回流问题，同时对管道底部沉积物进行冲刷，具有现实意义和应用前景。

发明内容

本发明的目的：为了克服管道泡沫排液施工中，现有射流型清管器液体回流的问题，同时解决管道底部沉积物冲刷效果不好的问题，特提供一种定向射流型清管器。

一种定向射流型清管器，包括皮碗、筒体、壳体、转环、端盖，其特征在于：筒体两端设置皮碗，筒体前端安装壳体，壳体内安装转环，转环外设置端盖，端盖与壳体连接；壳体为带底座的圆筒形，壳体和筒体之间设置轴向通孔，壳体设置径向通孔；转环整体为圆环形并在下端设置质量块，转环在安装质量的位置设置径向过流通道，所述径向过流通道与壳体的径向通孔连通。所述壳体设置至少4个径向通孔，并在壳体圆周方向均匀布置。

本发明具有的有益效果是：（1）即便清管器在管道内周向转动，清管器后端气体始终从清管器底部位置的径向通孔喷射而出，对管道底部沉积物进行冲刷。（2）由于气流从清管器底部定向喷射，在泡沫排液施工中，清管器前端积液能够更好的与气体混合产生泡沫，有利于管道排液。

附图说明