本發明涉及(ji)一種頁巖氣(qi)彎頭自動(dong)排沙裝置及(ji)方法，屬于(yu)頁巖氣(qi)開采管道維護(hu)。

背景技術：

1、頁(ye)巖(yan)氣(qi)是指賦(fu)存于富(fu)含有(you)機質的暗色(se)泥頁(ye)巖(yan)或(huo)(huo)高碳泥頁(ye)巖(yan)中，以吸附或(huo)(huo)游離狀態為(wei)主要(yao)存在(zai)方式(shi)的非(fei)常規天然氣(qi)，成(cheng)(cheng)分以甲烷為(wei)主。頁(ye)巖(yan)氣(qi)具有(you)自(zi)生自(zi)儲、無(wu)氣(qi)水界面、大面積連續成(cheng)(cheng)藏、低(di)孔(kong)、低(di)滲等(deng)特征，一般無(wu)自(zi)然產能(neng)或(huo)(huo)低(di)產，需進行增產改(gai)造后才能(neng)進行經濟開采，且單井生產周期(qi)長。

2、隨著社會(hui)對清潔能源(yuan)需求不(bu)(bu)斷擴大，以(yi)及(ji)開采技術的(de)不(bu)(bu)斷進步，頁(ye)巖氣作為一(yi)種(zhong)重要的(de)非常規天然氣資源(yuan)，正在全球范圍內形成勘探(tan)開發的(de)熱潮。

3、由于(yu)頁巖氣(qi)中含(han)有泥沙，頁巖氣(qi)在采(cai)用管道輸送(song)的過(guo)程中，管道彎頭(tou)處容(rong)易積沙，時間久(jiu)了之后容(rong)易導(dao)致(zhi)彎頭(tou)處堵塞。

技術實現思路

1、本發明要解決的技(ji)術問(wen)題是：提供(gong)一(yi)種頁巖氣彎頭自動(dong)排沙(sha)裝置及方法，以解決上述現有技(ji)術中存在(zai)的技(ji)術問(wen)題。

2、本發(fa)明采取(qu)的技術(shu)方案為：一(yi)(yi)種頁(ye)巖(yan)氣彎(wan)頭自動排沙裝置，包括轉動連(lian)(lian)接(jie)在直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭的一(yi)(yi)端內(nei)部的渦輪(lun)和(he)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)渦輪(lun)與所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)同(tong)軸固定連(lian)(lian)接(jie)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)上螺(luo)紋連(lian)(lian)接(jie)有刮(gua)板(ban)(ban)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)刮(gua)板(ban)(ban)僅能沿著所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)的軸線(xian)方向滑動，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)刮(gua)板(ban)(ban)的外周(zhou)與所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭的一(yi)(yi)端的內(nei)側壁貼(tie)合，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)刮(gua)板(ban)(ban)上設置有允(yun)許頁(ye)巖(yan)氣通(tong)過的通(tong)孔；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭的內(nei)側壁上靠近所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)渦輪(lun)的部分上設置有固定塊(kuai)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)固定塊(kuai)與所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)刮(gua)板(ban)(ban)之間通(tong)過彈簧連(lian)(lian)接(jie)。

3、優選的(de)，一(yi)個(ge)(ge)(ge)所(suo)述(shu)渦輪(lun)、一(yi)個(ge)(ge)(ge)所(suo)述(shu)螺桿、一(yi)個(ge)(ge)(ge)所(suo)述(shu)刮板、一(yi)個(ge)(ge)(ge)所(suo)述(shu)固定塊以(yi)及一(yi)個(ge)(ge)(ge)所(suo)述(shu)彈簧構成一(yi)個(ge)(ge)(ge)排沙機構，所(suo)述(shu)排沙機構的(de)數量設(she)置(zhi)(zhi)為2個(ge)(ge)(ge)以(yi)上且分別設(she)置(zhi)(zhi)在(zai)直角彎頭的(de)兩端(duan)內部。

4、優選的(de)(de)，所述(shu)直角彎頭(tou)的(de)(de)一端的(de)(de)內側壁上(shang)固定有棱(leng)柱(zhu)狀的(de)(de)限位(wei)桿，所述(shu)刮板(ban)上(shang)設置有與限位(wei)桿配(pei)合(he)的(de)(de)棱(leng)柱(zhu)孔(kong)，所述(shu)限位(wei)桿穿過(guo)所述(shu)棱(leng)柱(zhu)孔(kong)，所述(shu)刮板(ban)與所述(shu)限位(wei)桿滑動連(lian)接。

5、優(you)選(xuan)的，所述刮板(ban)為汽車方向盤狀。

6、優選的，每個(ge)排沙機構(gou)中所(suo)述(shu)(shu)固定塊以(yi)及所(suo)述(shu)(shu)彈簧(huang)的數量(liang)設置為2組以(yi)上(shang)并且關于所(suo)述(shu)(shu)刮板的軸線對稱分(fen)布。

7、一(yi)種頁巖(yan)氣(qi)(qi)彎(wan)頭(tou)自動(dong)(dong)排沙方(fang)法，包括以(yi)下步(bu)驟(zou)：（1）在(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)端內(nei)部(bu)安裝渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)和螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)，使(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)與(yu)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)同軸固定(ding)連(lian)(lian)接，并(bing)且(qie)(qie)使(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)和螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)轉(zhuan)動(dong)(dong)連(lian)(lian)接在(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)側壁(bi)上(shang)(shang)(shang)(shang)，在(zai)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)上(shang)(shang)(shang)(shang)安裝刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)，使(shi)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)與(yu)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)螺(luo)(luo)紋連(lian)(lian)接，并(bing)且(qie)(qie)使(shi)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)僅能沿著(zhu)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軸線方(fang)向滑動(dong)(dong)，使(shi)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外周與(yu)所述(shu)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)側壁(bi)貼合，在(zai)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)設置(zhi)有(you)允(yun)許頁巖(yan)氣(qi)(qi)通(tong)(tong)(tong)過的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)(tong)孔(kong)；在(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)側壁(bi)上(shang)(shang)(shang)(shang)靠近渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分上(shang)(shang)(shang)(shang)設置(zhi)固定(ding)塊，通(tong)(tong)(tong)過彈簧將固定(ding)塊與(yu)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)連(lian)(lian)接起來；（2）在(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另外一(yi)端內(nei)部(bu)重復(fu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)步(bu)驟(zou)；（3）當(dang)頁巖(yan)氣(qi)(qi)進(jin)入直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)中，頁巖(yan)氣(qi)(qi)驅動(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)動(dong)(dong)，渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)帶動(dong)(dong)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)轉(zhuan)動(dong)(dong)，螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)轉(zhuan)動(dong)(dong)驅動(dong)(dong)刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)運動(dong)(dong)將直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)內(nei)側壁(bi)上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沙子進(jin)行刮(gua)(gua)(gua)除；當(dang)頁巖(yan)氣(qi)(qi)停止通(tong)(tong)(tong)過后(hou)，刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)在(zai)彈簧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)力下復(fu)位，刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)再次對直(zhi)角(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)內(nei)側壁(bi)上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沙子進(jin)行刮(gua)(gua)(gua)除，同時，刮(gua)(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)(ban)驅動(dong)(dong)螺(luo)(luo)桿(gan)(gan)(gan)和渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)反向旋轉(zhuan)。

8、本發(fa)明(ming)的(de)(de)有益(yi)效果：與(yu)現有技術(shu)相比，本發(fa)明(ming)中(zhong)(zhong)，當(dang)頁(ye)巖氣進(jin)入(ru)直角彎頭(tou)中(zhong)(zhong)，頁(ye)巖氣驅(qu)(qu)動(dong)渦輪轉(zhuan)動(dong)，渦輪帶動(dong)螺(luo)桿轉(zhuan)動(dong)，由于刮(gua)板(ban)僅能沿著螺(luo)桿左(zuo)右滑(hua)動(dong)，因此(ci)，螺(luo)桿轉(zhuan)動(dong)驅(qu)(qu)動(dong)刮(gua)板(ban)向右運(yun)動(dong)對(dui)直角彎頭(tou)一端的(de)(de)內(nei)側壁上(shang)的(de)(de)沙子進(jin)行(xing)刮(gua)除；當(dang)頁(ye)巖氣停止通(tong)過(guo)后(hou)，刮(gua)板(ban)在(zai)彈簧的(de)(de)作用力下(xia)復(fu)位，刮(gua)板(ban)再(zai)次對(dui)直角彎頭(tou)一端的(de)(de)內(nei)側壁上(shang)的(de)(de)沙子進(jin)行(xing)刮(gua)除，同時(shi)，刮(gua)板(ban)驅(qu)(qu)動(dong)螺(luo)桿和渦輪反向旋(xuan)轉(zhuan)；本發(fa)明(ming)能實現彎頭(tou)內(nei)部的(de)(de)積累的(de)(de)沙子的(de)(de)自動(dong)刮(gua)除。

技術特征：

1.一種頁巖氣(qi)彎(wan)頭自動排沙裝置，其(qi)特征在(zai)于：包(bao)括轉動連(lian)接(jie)在(zai)直(zhi)(zhi)角彎(wan)頭的(de)一端內部的(de)渦輪(lun)(lun)和螺桿(gan)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)渦輪(lun)(lun)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)螺桿(gan)同軸(zhou)固定連(lian)接(jie)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)螺桿(gan)上螺紋連(lian)接(jie)有刮板(ban)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)刮板(ban)僅能沿著所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)螺桿(gan)的(de)軸(zhou)線方向滑動，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)刮板(ban)的(de)外(wai)周與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)直(zhi)(zhi)角彎(wan)頭的(de)一端的(de)內側(ce)壁(bi)貼合，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)刮板(ban)上設(she)置有允許頁巖氣(qi)通(tong)過(guo)的(de)通(tong)孔；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)直(zhi)(zhi)角彎(wan)頭的(de)內側(ce)壁(bi)上靠近所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)渦輪(lun)(lun)的(de)部分(fen)上設(she)置有固定塊(kuai)(kuai)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)固定塊(kuai)(kuai)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)刮板(ban)之間通(tong)過(guo)彈簧(huang)連(lian)接(jie)。

2.根據權利(li)要求1所(suo)述(shu)的一(yi)(yi)種頁巖(yan)氣彎頭自動排(pai)沙裝(zhuang)置及方(fang)法，其特征(zheng)在于：一(yi)(yi)個(ge)(ge)所(suo)述(shu)渦輪、一(yi)(yi)個(ge)(ge)所(suo)述(shu)螺桿、一(yi)(yi)個(ge)(ge)所(suo)述(shu)刮板、一(yi)(yi)個(ge)(ge)所(suo)述(shu)固定塊(kuai)以(yi)及一(yi)(yi)個(ge)(ge)所(suo)述(shu)彈簧構成一(yi)(yi)個(ge)(ge)排(pai)沙機構，所(suo)述(shu)排(pai)沙機構的數量設(she)(she)置為(wei)2個(ge)(ge)以(yi)上且分別設(she)(she)置在直角彎頭的兩(liang)端(duan)內部。

3.根據權(quan)利要求1所(suo)述(shu)的(de)(de)一種頁巖(yan)氣彎頭自動排沙(sha)裝置及方法，其特(te)征在于：所(suo)述(shu)直角彎頭的(de)(de)一端(duan)的(de)(de)內側壁(bi)上固(gu)定有棱(leng)柱(zhu)狀的(de)(de)限位桿，所(suo)述(shu)刮板(ban)上設(she)置有與限位桿配合(he)的(de)(de)棱(leng)柱(zhu)孔，所(suo)述(shu)限位桿穿過所(suo)述(shu)棱(leng)柱(zhu)孔，所(suo)述(shu)刮板(ban)與所(suo)述(shu)限位桿滑動連接。

4.根據權利要求1所述的一種頁巖氣彎頭(tou)自(zi)動排沙裝置及方法，其特征在于：所述刮板為汽車方向盤狀。

5.根據權利要求2所(suo)述(shu)的一種頁(ye)巖(yan)氣彎頭自動排(pai)沙(sha)裝置及方法，其(qi)特征在于：每個排(pai)沙(sha)機構中(zhong)所(suo)述(shu)固定塊以及所(suo)述(shu)彈簧的數量設置為2組以上并(bing)且(qie)關于所(suo)述(shu)刮(gua)板的軸線對稱分(fen)布(bu)。

6.根據(ju)權(quan)利(li)要求1-5任一(yi)(yi)項所述(shu)的(de)(de)一(yi)(yi)種頁(ye)巖(yan)氣(qi)(qi)彎(wan)頭(tou)自動(dong)排(pai)沙方法，其特征在(zai)(zai)(zai)于：包(bao)括以下步驟(zou)：（1）在(zai)(zai)(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)一(yi)(yi)端內(nei)部安(an)裝渦(wo)(wo)輪(lun)和(he)(he)(he)螺(luo)(luo)桿，使(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)與螺(luo)(luo)桿同軸固定連接(jie)，并(bing)(bing)且(qie)使(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)和(he)(he)(he)螺(luo)(luo)桿轉(zhuan)(zhuan)動(dong)連接(jie)在(zai)(zai)(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)內(nei)側壁(bi)(bi)上(shang)，在(zai)(zai)(zai)螺(luo)(luo)桿上(shang)安(an)裝刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)，使(shi)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)與螺(luo)(luo)桿螺(luo)(luo)紋連接(jie)，并(bing)(bing)且(qie)使(shi)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)僅能沿著(zhu)螺(luo)(luo)桿的(de)(de)軸線方向滑(hua)動(dong)，使(shi)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)外(wai)周(zhou)與所述(shu)直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)一(yi)(yi)端的(de)(de)內(nei)側壁(bi)(bi)貼合，在(zai)(zai)(zai)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)上(shang)設(she)置(zhi)有(you)允(yun)許頁(ye)巖(yan)氣(qi)(qi)通過的(de)(de)通孔(kong)；在(zai)(zai)(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)內(nei)側壁(bi)(bi)上(shang)靠近渦(wo)(wo)輪(lun)的(de)(de)部分上(shang)設(she)置(zhi)固定塊，通過彈簧將固定塊與刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)連接(jie)起來(lai)；（2）在(zai)(zai)(zai)直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)的(de)(de)另外(wai)一(yi)(yi)端內(nei)部重復上(shang)述(shu)步驟(zou)；（3）當頁(ye)巖(yan)氣(qi)(qi)進(jin)入直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)中，頁(ye)巖(yan)氣(qi)(qi)驅(qu)動(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)，渦(wo)(wo)輪(lun)帶動(dong)螺(luo)(luo)桿轉(zhuan)(zhuan)動(dong)，螺(luo)(luo)桿轉(zhuan)(zhuan)動(dong)驅(qu)動(dong)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)運動(dong)將直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)內(nei)側壁(bi)(bi)上(shang)的(de)(de)沙子進(jin)行刮(gua)(gua)除(chu)；當頁(ye)巖(yan)氣(qi)(qi)停止(zhi)通過后，刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)在(zai)(zai)(zai)彈簧的(de)(de)作用(yong)力下復位，刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)再次對直(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)彎(wan)頭(tou)內(nei)側壁(bi)(bi)上(shang)的(de)(de)沙子進(jin)行刮(gua)(gua)除(chu)，同時，刮(gua)(gua)板(ban)(ban)(ban)驅(qu)動(dong)螺(luo)(luo)桿和(he)(he)(he)渦(wo)(wo)輪(lun)反向旋轉(zhuan)(zhuan)。

技術總結
本發明公開了一種頁巖氣彎頭自動排沙裝置，包括轉動連接在直角彎頭的一端內部的渦輪和螺桿，所述渦輪與所述螺桿同軸固定連接，所述螺桿上螺紋連接有刮板，所述刮板僅能沿著所述螺桿的軸線方向滑動，所述刮板的外周與所述直角彎頭的一端的內側壁貼合，所述刮板上設置有允許頁巖氣通過的通孔；所述直角彎頭的內側壁上靠近所述渦輪的部分上設置有固定塊，所述固定塊與所述刮板之間通過彈簧連接；本發明還公開了使用一種頁巖氣彎頭自動排沙裝置的自動排沙方法。本發明能實現彎頭內部的積累的沙子的自動刮除。

技術研發人員：李海龍,余洪,劉洪,葉進,廖晨旭
受保護的技術使用者：貴州頁巖氣勘探開發有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19