[发明专利]盐穴储气库腔底残渣清理装置及清理方法

权利要求书

1.一种盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，包括：

管柱(10)，为双层结构，内部设有安装通道和供液通道；

抽渣管(20)，同轴安装在所述管柱(10)内部的安装通道内，用于向上输送残渣；

环形射流泵(30)，同轴安装在所述抽渣管(20)的第一端，并位于所述管柱(10)的外侧，用于抽取残渣；

两个连接管(40)，位于所述抽渣管(20)的两侧，并与所述管柱(10)内部的所述供液通道连接，两个所述连接管(40)的第一端均安装有用于喷射水流破碎残渣的高压喷头(41)；

其中，两个所述连接管(40)具有张开状态和闭合状态：

所述连接管(40)下沉至卤水中后，两个所述连接管(40)呈张开状态，使得两个所述连接管(40)之间形成供所述环形射流泵(30)抽取残渣的通道，并增加所述高压喷头(41)的破碎范围；

当所述连接管(40)上升至完全脱离卤水时，在重力作用下，两个所述连接管(40)呈闭合状态，使两个所述连接管(40)的间隔距离缩短。

2.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述抽渣管(20)为双层结构，内部设有供残渣向上输送的排渣通道(201)和供工作流体输送的工作流体输送通道(202)。

3.根据权利要求2所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述环形射流泵(30)包括泵体(31)，所述泵体(31)内部设有进液通道(301)和进液腔(302)；

所述进液腔(302)通过所述进液通道(301)与所述工作流体输送通道(202)连通；所述泵体(31)内设有一组周向均匀布置的引流喷头(32)，所述引流喷头(32)的输出方向朝向所述排渣通道(201)内部并向上倾斜，所述引流喷头(32)与所述进液腔(302)连通，所述泵体(31)内部沿残渣输送方向依次设有吸入室(303)、喉管(304)和扩散室(305)。

4.根据权利要求3所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述环形射流泵(30)还包括有一组周向均匀布置的反冲喷头(33)，所述反冲喷头(33)位于所述引流喷头(32)下方，所述反冲喷头(33)的输出方向朝向所述排渣通道(201)的内部并向下倾斜，所述反冲喷头(33)与所述进液腔(302)连通，所述进液腔(302)的内部滑动有用于控制所述引流喷头(32)或所述反冲喷头(33)启闭的浮动密封环(34)。

5.根据权利要求4所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述浮动密封环(34)上固定有用于调整所述浮动密封环(34)位置的控制杆(341)。

6.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述连接管(40)的第二端设有连接软管(42)，所述连接管(40)通过所述连接软管(42)与所述管柱(10)内部的所述供液通道连通。

7.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，两个所述连接管(40)靠近所述高压喷头(41)的一端均固定有浮块(50)，当所述连接管(40)下沉至卤水中后，在所述浮块(50)浮力作用下，两个所述连接管(40)呈张开状态。

8.根据权利要求1所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述连接管(40)的第二端设有连接铰链(60)，使得所述连接管(40)的第二端能够转动连接在所述管柱(10)的底端。

9.根据权利要求8所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置，其特征在于，所述连接铰链(60)包括支耳(61)、连接轴(62)和限位板(63)，所述支耳(61)的第一端固定在所述管柱(10)上，所述连接轴(62)转动连接在所述支耳(61)的第二端，所述连接管(40)的第二端与所述连接轴(62)固定连接，所述限位板(63)固定在所述连接管(40)的第二端，所述支耳(61)上开设有用于限制所述限位板(63)摆动范围的限位槽(601)，从而限制所述连接管(40)的摆动范围。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的盐穴储气库腔底残渣清理装置的盐穴储气库腔底残渣清理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将管柱(10)与钻机连接，并通过钻机下放至盐穴储气库底部，此时，所述连接管(40)完全处于卤水中，在所述浮块(50)浮力的作用下，两个所述连接管(40)呈张开状态，并被所述连接铰链(60)限位；

S2、残渣破碎：高压水泵送设备将高压水依次通过所述管柱(10)内部的所述供液通道、所述连接软管(42)和所述连接管(40)输送至所述高压喷头(41)处，然后经由所述高压喷头(41)喷出，对盐穴储气库底部的残渣进行破碎，同时，钻机驱动所述管柱(10)缓慢转动，所述连接管(40)和所述高压喷头(41)同步转动，使两个所述高压喷头(41)的破碎面积形成一个圆形区域；

S3、残渣抽取：工作流体泵送设备将高压工作流体依次沿所述工作流体输送通道(202)、所述进液通道(301)和所述进液腔(302)输送至所述引流喷头(32)处，然后经由所述引流喷头(32)喷出，此时高压工作流体通过所述喉管(304)端面时，其速度能显著增加，导致压能显著降低，从而在所述吸入室(303)周围形成负压区吸入流体，吸入流体与动力液经所述喉管(304)混合，再经所述扩散室(305)扩散，逐步恢复压能，该压能完成残渣混合液的向上输送，然后通过所述抽渣管(20)内部的所述排渣通道(201)输送至地面；

S4、堵塞清理：当体型较大的残渣堵塞所述吸入室(303)时，残渣无法被抽取，所述抽渣管(20)内部的流量减小，通过流量监测设备检测到流量减小时，外部伸缩液压缸通过所述控制杆(341)将所述浮动密封环(34)向上提升，是的所述浮动密封环(34)堵塞所述引流喷头(32)，此时，所述进液腔(302)内的工作流体经由所述反冲喷头(33)输出，通过高压喷出的工作流体将堵塞在所述吸入室(303)处的残渣冲出，恢复所述吸入室(303)的畅通，然后，伸缩液压缸通过所述控制杆(341)将所述浮动密封环(34)向下推动，使所述浮动密封环(34)封堵所述反冲喷头(33)，所述进液腔(302)内的工作流体经由所述引流喷头(32)输出；

S5、抽渣完成：抽渣完成后，所述管柱(10)和所述抽渣管(20)整体向上提升，所述环形射流泵(30)、所述连接管(40)和所述浮块(50)同步上升，当所述浮块(50)脱离卤水后，两个所述连接管(40)在重力作用下呈闭合状态，横向空间小，便于经由盐穴储气库井口进出。