CN102022097A - 油田多功能清蜡设备 - Google Patents

Abstract

所述设备整体呈箱式其结构分为：水罐，工作间，顶部设置，加热系统，内循环加热系统，发电机及水泵系统，多功能箱，配电箱，由监测单元、判断单元与控制单元来控制所述设备的工作；所述设备燃烧室包括超导循环管与内管，在所述设备包括超导循环管和内管及燃烧室与外壁的中间填充超导液。所述超导液是通过燃烧器加热超导循环管与燃烧室内壁获得热量加热内管中的原井液，通过进口连接器及出口连接器与油井的连接，形成一个密闭加热的循环系统用于解决和代替锅炉车、洗井车、罐车、加药车、蒸气车和其它清蜡设备存在的功能单一、加热效果差、与地层配伍性不好污染地层、有排水期、清蜡不彻底，维修费用高使用寿命短等问题。

Description

油田多功能清蜡设备

技术领域

本发明涉及到石油清蜡领域的油田多功能清蜡设备。

背景技术

目前在石油行业的采油过程中，影响出油率的主要原因是石油管路内壁凝结一定厚度的蜡造成的。由于油井管杆壁上的积蜡越来越厚，阻碍原油的流动，因而影响油井的出油率。

石油行业清除蜡的方法很多种，其中主要清除蜡的方法是：热油清蜡：存在资源浪费，油井二次作业。化学清蜡：存在易爆，腐蚀。微生物清蜡：存在受环境影响，成本高。电加热清蜡：存在成本高，安全隐患大。蒸气清蜡：存在抽油机停产，造成资源浪费，以上等几种清蜡方法都存在清蜡不彻底的现象。目前，石油行业最常用的清除蜡方法是锅炉车清除蜡。目前常用的是传统锅炉车清蜡，它是利用水做介质，用40MPa的柱塞泵将地表水打入油井，因为锅炉车的泵排量大、温度低，此时蜡块并没有完全熔化，造成蜡块下滑，容易把油井卡死，并且与地层配伍性不好、清蜡不彻底，污染油层、污染地层。

用锅炉车这种传统方法洗井后，需要将45立方米的污水从油井中排出，排完污水需要2-15天，对油井来说是无功作业影响产量，而且会导致油井出现：①使油井变为水井，只出水不出油；②压死油井，油水不出的现象。造成了资源浪费。锅炉车清蜡，还需一台水泥车和两台罐车配合，配套成本高，而且利用水做介质加热，温度达不到要求，加热效果差，清蜡不彻底，还会影响油泵的泵效和使用寿命，并且锅炉车的盘管寿命短，通常在1-2年，更换一次需要10-20万元。但本发明盘管的使用寿命在8-15年，可节省大量的维修费用。

因此，如何解决石油行业中采用锅炉车清蜡和其他方法清蜡存在的加热效果差、有排水期、污染地层及油层、清蜡不彻底、污染资源、成本高、安全隐患多，施工项目单一等，以及耗费大量人力物力，不符合国家节能减排的规定等诸多问题，是目前迫切需要解决的技术和现实问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供油田多功能清蜡设备，用于解决采用锅炉车清蜡和其他方法清蜡存在的加热效果差、有排水期、污染地层及油层、清蜡不彻底、浪费资源、成本高，使用寿命短以及耗费大量人力物力。

为此，本发明提供如下的技术方案：

油田多功能清蜡设备，所述设备包括盘在燃烧室外壁的内管和套在所述内管外侧的超导循环管直管，所述的内管穿过每根超导循环管以后，在通过前内封头挡板与前外封头挡板之间的燃烧室壁穿过密封固定。然后再均匀地呈螺旋状盘绕在整个燃烧室的外壁，盘绕时要离燃烧室外壁有一定间距，再把所述燃烧室两头与内封头挡板固定密封，再从内封头挡板开孔，使超导循环管穿过内封头挡板，两边分别露出焊接部位密封固定，然后在前后内封头与外封头挡板中间的燃烧室壁设置液体循环口，目的是让超导室里的超导液在燃烧室外壁充分循环。再把所述外封头挡板与外壳固定密封，在外封头挡板前面外部中间设置一燃烧器喷火口。在所述燃烧室内部中间位置上设置一火焰回流挡板，在火焰回流挡板的下面纵向设置一排超导管，与后内封头挡板留有火焰流动空间，把燃烧室上下分为两层，让火焰在燃烧室形成一个双回路，然后在火焰的出口烟囱底部加装一个阻流网，作用是减少热量的流失，让燃烧室与超导室更好的吸热、受热、传热，烟囱设置在燃烧室前端的上方。所述内管和超导循环管之间与前后内挡板和外挡板之间和燃烧室外壁与外壳中间及超导管填充超导液；在所述设备顶部设置一组膨胀槽，膨胀槽与超导室由一组管路相连通，所述膨胀槽上设置一组安全阀，所述超导液是通过燃烧器加热超导循环管和燃烧室内壁及超导管获得热能，迅速均匀地传导给内管，再传递给内管中的液体。所述内管一端为液体的进口，另一端为液体的出口。本发明采用超导技术，升温快，传热均匀，并能储存热能和释放热能，热效率高。

优选地，所述设备加热介质为超导液(为有机和无机的导热介质或加热介质)，所述设备燃烧室及超导室所用的管材为超导材料，(也可用无缝管、锅炉管和不锈钢管)。

优选地，所述设备还包括燃烧室前后内封头挡板；所述超导循环管为直管，所述超导循环管为套在所述内管的直管部分；所述超导循环管是设置在燃烧室内壁呈圆形排列，两端分别穿过燃烧室前后的内封头挡板，然后在内封头挡板开孔穿管处密封固定。

优选地，所述内管为盘管，所述超导循环管为套在所述内管外两头开通的直管，所述内管从超导循环管呈U形穿过，然后从所述内封头挡板与外封头挡板之间的燃烧室壁打孔穿过，穿过以后密封，再把所述的内管均匀地呈螺旋状盘绕在燃烧室外壁，一端从前外封头挡板的下方燃烧室内壁与外壳之间开孔穿过密封。

优选地，所述前后内封头挡板与前后外封头挡板中间的燃烧室内壁四周设置有液体循环口，目的是让所述超导液在燃烧室外壁与外壳之间及前后内封头挡板与前后外封头挡板四周充分循环。再把所述外封头挡板与外壳固定密封，在前外封头挡板与前内封头挡板下方中间开孔，设置一加热器安装口，一端与前内封头挡板开孔处固定密封，另一端与前外封头挡板开孔处固定密封，加热器安装口外端设置一方形法兰连接盘，用于安装燃烧器用。

优选地，所述燃烧室内的前内封头挡板内中间位置上设置一火焰回流挡板，所述火焰回流挡板两边与燃烧室内壁固定密封，把燃烧室上下分为两层，让火焰在燃烧室形成一个双回路，在所述火焰回流挡板的下面纵向设置一排超导管，与后内封头挡板留有火焰流动空间，所述超导管的两端与所述燃烧室壁开孔穿过固定密封，所述超导管两端与燃烧室及外壳之间是相通，然后在火焰的出口烟囱底部加装一个阻流网，作用是减少热量的流失，让燃烧室和超导室更好的吸热、受热、传热，烟囱设置在燃烧室前端的上方。

优选地，所述的超导室前端外封头挡板外部下方设置一安装管，与超导室相通，所述安装管上设置有超导温度传感器接口和超导压力传感器接口，用于安装超导温度传感器和超导压力传感器。

优选地，所述出液口和进液口上各设置一出水口和进水口，所述出液口和进液口处各设置一压力传感器接口和温度传感器接口，用于安装压力传感器和温度传感器。

优选地，所述膨胀槽设置在所述设备顶部外端，膨胀槽与超导室外壳顶部由管路相连通，每个膨胀槽顶端各设置一组安全阀，在所述膨胀槽的外部安装一防护罩，以防烫伤工作人员，所述的超导室外壳上部设置一加液口，底部设置一排污阀。

优选地，所述烟囱升降装置设置在所述设备的顶部，为了方便行车，把烟囱设置成自动升降，行车时放到，施工作业时升起，这样在行车时不会蹭挂到障碍物。所述烟囱上中部和下中部加装两层防火网，以保证在施工中防火安全。

优选地，所述进口连接器安装在油井生产阀门丝堵处，然后用连接管线与所述设备的进液口通过快速接头连接，所述的进口连接器上设置有进口控制阀门，液体过滤网和泄压阀。所述出口连接器安装在油井的套管阀门处，然后用连接管线与所述设备的出液口通过快速接头连接，所述出口连接器上设置有油气分离装置和泄压阀，用于套管气压力过大时卸压使用，如果不设置油气分离装置，在泄压时会把原油带出来造成污染浪费，泄压时也可连接到设备右后下方的排污箱进行排放。

优选地，所述设备还包括自循环加热系统。所述自循环加热系统是通过储水罐的出水口与泵的进口相连，再经泵的出口与设备的进口相连通进入设备加热，经设备加温以后，通过设备的出口返回储水罐，形成一个设备自循环加热。把加温后的液体通过泵用于热洗清蜡、扫线、刺洗、解堵、加压、加抑盐剂等施工。

所述设备还包括支架，所述支架设置在所述设备底部，用于固定所述设备。

优选地，所述设备还包括自动化控制操作系统。所述的自动化控制操作系统由PLC和单片机发出指令由触摸屏显示操作。所述设备超导室的控制由进出口的温度和压力及超导温度与压力的参数对燃烧器进行控制，由PLC和单片机发出信号和指令。所述流量计经分离器流过液量的大小，流量过低或无液量时流量计发出报警信号，经PLC判断给燃烧器发出关停指令，后启动补液系统工作。所述水罐循环加热系统是打开回水阀门和补水阀门，关闭进口和出口阀门，由水罐温度和液位传感器发出信号由PLC发出指令，由水泵把水罐的液体经进水口通过所述设备进口管线进入所述的设备燃烧室加热，经与出口管线相连接的回水管流入水罐。循环加热到一定温度由温度传感器给PLC信号，由PLC指令燃烧器动作。所述的PLC和单片机设置有载荷接收器和移位接收器，把载荷发射器安装在抽油机的抽油杆的卡子给载荷接收器发出信号，由PLC和单片机上安装的载荷接收器和移位接收器接收到信号以后，通过转换后在触摸显示屏上显示油井的功图和载荷，在所述PLC和单片机还装有电流互感接收器，时时接收卡在油井配电箱电源线上的电流互感发射器发出的信号，转换以后从触摸显示屏随时监测抽油机电机的电流变化。所述烟囱升降装置的控制也是通过PLC和单片机发出指令由触摸显示屏操作。

优选地，所述设备包括通过自循环加热进行高压刺洗、油井补水的水泵供水系统，刺洗管线经绞盘收放遥控操作。

优选地，所述设备包括水罐，工作间，工作间设置有燃烧器，仪表柜，触摸显示屏控制台及生产生活设施，所述设备顶部设置有风向仪，接收天线，换气扇，烟囱，水箱加水口，膨胀槽，所述设备加热系统，包括超导室，燃烧室，内循环加热系统，所述设备设置有发电机，水泵，油箱，防冻液箱，多功能箱，配电箱，污油箱，所述设备的自动化控制系统由监测单元、判断单元与控制单元组成。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明相对现有技术具有以下优点：1.该设备采用超导技术，升温快，传热均匀，并能储存热量，热效率高。

1、清蜡温度根据油井实际情况进行调整，最高可达300℃。同时能清除抽油杆和油管内壁结蜡，对筛管、油管网眼、射空段可溶性堵塞物质的高熔点污垢，及地层附近的有机垢物(如胶质\沥青\机械杂质等)能达到清蜡与解堵的目的。

2、人性化设计，自动化程度高，清蜡过程采用单片机PRC程序控制，触摸屏操作，劳动强度小，工作效率高。还改变了以往火焰直接燃烧内管，使用寿命短的现象。所以本发明大大提高了设备使用寿命，大量节省了盘管大修费用。

3、设备以油井自身产出液为介质，与地层配伍性好，不污染油层，无排水期。

4、设备热效率高，温度可达70-350℃，传热速度快、传热均匀，并能储存能量、释放热量，不但可清除油管杆表面的蜡，并可清除抽油泵和尾管网眼附近的有机污垢。

5、洗井后可增大油流通道，减少管柱内油流阻力，提高了机采系统效率，地能高的可恢复到开发初期产液量。

6、设备压力可达到35Mpa，可对新井的井口、油管进行压力检漏；集油水井洗井、清蜡、扫线、解堵、洗盐、验套、加药、作业刺洗、注水井洗井等多功能于一体。取代了锅炉车、泵车、水罐车、加药车、热油清蜡车、蒸汽车等设备，真正做到了一机多用。

7、该设备配备有自发电系统、遥控操作系统、风向仪、防火罩、流量计、高压刺洗、多功能防爆变压器等设施，为设备安全作业提供保障。记录仪、触摸屏操作系统、可显示功图、电流、流量等设施，操作方便，给施工作业提供精确的数据。

8、采用中国重汽底盘，越野能力强，提高了机动性能。该设备智能化程度高，采用耐高压、抗腐蚀材料，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明所述设备燃烧室、超导室侧剖视图

图2为本发明所述设备燃烧室外观图

图3为本发明所述设备超导室正剖视图

图4为本发明所述设备燃烧室正剖视图

图5为本发明所述设备超导室侧剖视图

图6为本发明所述设备右侧结构剖视图

图7为本发明所述设备左侧结构剖视图

图8为本发明所述设备进出口连接器结构图

具体实施方式

本发明提供的是一种油田用的超导多功能清蜡设备，可取代目前传统的油井清蜡方法，解决了现有技术中采用锅炉车和其他清蜡方法存在的加热效果差、有排水期、污染地层及油层、清蜡不彻底、成本高、易卡井，安全隐患多，以及耗费大量人力物力，不符合国家节能减排的规定等诸多问题，而本发明打破了诸多的清蜡方法，通过加热油井产出液清蜡，不会使原油在内管壁结焦而且不改变原油的物理性质。

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8对本发明具体实施方式做进一步描述。

参见附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，为本发明所述设备结构图。

本发明所述油田多功能清蜡设备，包括所述外壳19和盘在燃烧室外壁8的内管5。所述内管5一端为液体的进口11，在所述进口11上加装一个流量计29和一个油气分离器30和进水口35与一个阀门31和一个快速接头32，再安装一个温度传感器接口21和一个压力传感器接口22。另一端为液体的出口10，在所述出口10的前端加装一个出口阀门27和出水口36与出口快速接头28，再安装一个温度传感器接口23和一个压力传感器接口24。所述超导材料是通过燃烧器(图中未示出燃烧器，只标出安装燃烧器的位置12)加热所述燃烧室内壁8和所述超导循环管7和超导管34快速循环获得热能，使超导室6里的超导液快速升温，这样被加热的所述超导液就可以先给内管5加热，进而加热了内管5中的液体。所述燃烧室前内封头挡板15和后内封头挡板17与燃烧室8是密闭的，所述超导循环管7两头分别穿过前后内封头挡板15、17密封固定，超导循环管7的两头与超导室6是相通的。内封头挡板15、17和外封头挡板4、16与外壳19和燃烧室外壁8的空间部分用于储存所述的超导液，在所述的前外封头挡板4上设置一安装管85，安装管85上设置一超导压力传感器接口20和超导温度传感器接口18。所述设备包括膨胀槽3，所述膨胀槽3设置在外壳19的顶部(不包括设备顶部)，所述膨胀槽3顶部设置一组安全阀1，用来排放超导室里面的气体压力。

本发明所述清蜡设备具体应用在石油清蜡中的过程如下：

将从油井内抽出的液体作为清蜡循环介质，本发明所述热洗清蜡设备在燃烧器作用下，通过加热燃烧室8与超导循环管7和超导管34及超导室6内的超导液。同时再利用超导的动力及油井的动力，使液体通过采油树的生产阀门经进口连接器(见图8、A)与连接管线和所述设备进油管11和接头32快速流入到所述内管5中，使所述内管5中的液体温度升高，经所述设备出口10和接头28通过连接管线与出口连接器(见图8、B)再与采油树套管阀门连接，将高温液体注入油套环空流入井底。如此循环，油管壁上的结蜡及污垢层逐渐溶化。随着上述循环的进行，结蜡及污垢层逐渐消失，形成一个竖向热交换体系，从而实现热洗清蜡的目地。

本发明优选实施方式，所述加热系统为燃烧室和超导室；

当燃烧器火焰喷射于燃烧室内时，火焰在燃烧室被超导管和火焰回流挡板分为上下两层，为了使下层燃烧室火焰停留时间长，使燃烧室壁和超导循环管及超导管充分吸收热量，把下层火焰未吸收尽的热量进入上层，由上层的燃烧室壁再次吸收热量，为了使热量充分吸收，在烟囱底部加装了阻流网(或阻流板)，使热量再次充分吸收利用，经过这样的加热过程，以超导室的超导液吸热快、受热均匀、传热快等性能，促使超导室内的超导液快速升温，热量快速传递给内管内的液体，这样内管内的液体的温度快速升高，在燃烧器停止工作后，以超导液可以储存和释放热量的性能，还可以继续给内管内的液体进行加热，这样内管内的液体温度还会继续升高。再利用超导及油井的动力注入油套环空，如此循环，就形成了一个竖向热交换体系，以达到清蜡目地。因此本发明优选的加热系统为燃烧室和超导室。

所述设备内热循环装置是水罐出口与水泵进口连接，水泵的出口与设备液体进口上的进水口连接进入装置再经燃烧器加热，经设备液体出口上的出水口经回水管，回注到储水罐，通过泵的作用反复循环加热，把储水罐的水循环加热到一定温度，然后利用储水罐里加热的液体经高压泵打出通过单项阀工作排出，用于油水井洗井清蜡、扫线、刺洗、解堵、试压、油管的检漏、加药等施工作业。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8：图1为本发明所述设备燃烧室、超导室侧剖视图；图2为本发明所述设备燃烧室外观图；图3为本发明所述设备超导室正剖视图；图4为本发明所述设备燃烧室正剖视图；图5为本发明所述设备超导室侧剖视图；图6为本发明所述设备右侧结构剖视图；图7为本发明所述设备左侧结构剖视图；图8为本发明所述设备进口连接器(A)和出口连接器(B)结构图；

图中1为安全阀，2为加液口，3为膨胀槽，4为前外封头挡板，5为内管，6为超导室，7为超导循环管，8为燃烧室，9为排污口，10为液体出口，11为液体进口，12为燃烧器安装口，13为烟囱，14为支架，15为前内封头挡板，16为后外封头挡板，17为后内封头挡板，18为超导温度传感器接口，19为外壳，20为超导压力传感器接口，21为进口温度传感器接口，22为进口压力传感器接口，23为出口温度传感器接口，24为出口压力传感器接口，25为火焰火焰回流挡板。26为阻流网，27为出口阀门，28为出口快速接头，29为流量计，30为油气分离器，31为进口阀门，32为进口快速接头，33为液体循环孔，34为超导管，35为进水口，36为出水口，37为分离器浮球，38为分离器滤网，39为分离器丝堵，40为溢流阀，41为补水阀门，42为掺水阀门，43为掺水接头，44为油箱，45为输油管，46为防冻液箱，47为防冻液阀门，48为防冻液管，49为柱塞泵，50为水罐温度传感器接头，51为水罐液位传感器接头，52为水罐出水阀门，53为污油箱接口，54为污油箱排污阀，56水箱底座，57为水罐，58为加水口，59为烟囱电机，60为烟囱防火网，61为水罐回水管，62为回水阀门，63为电缆绞盘，64为配电盘，65为变压器，66为软管绞盘，67为绞盘电机，68为补水控制阀，69为补水接头，70为发电机，71为触摸显示屏，72为窗户，73为微波炉，74为饮水机，75为仪表柜，76为天线，77为风向仪，78为室内灯，79为换气扇，80为单项阀，81为浮球室，82为固定座，83为通气管，84为喇叭口，85为超导压力温度安装管，86为(A)连接头，87为(A)泄压阀，88为(A)过滤网，89为(A)连接丝扣，90为(A)连接管，91为(A)阀门，92为(B)连接头，93为(B)阀门，94为(B)分离网，95为(B)连接管，96为(B)连接丝扣，97为(B)喷液管，98为(B)泄压管，99为(B)泄压阀门，100为水泵进口，101为配电箱，102为功能箱，103为连接箱。

本发明一种实施方式，所述内管5采用盘管结构，超导循环管7为套在所述内管5外两头开通的直管。每根超导循环管7两头通过前后的内封头挡板15、17上开孔穿过固定。内管5与超导循环管7的空间部分填充加热材料。

内管5是液体通过的主要管道，它的作用是把液体从井内抽出后经进口连接器(见图8、A)与连接管线进入内管5在加热器和超导的作用下加热后，经设备出口通过连接管线与出口连接器(见图8、B)把液体输送到油井油套环空内。

超导循环管7在内管5的外面，它的作用是快速传热和储存加热材料，但是主要作用是让被加热膨胀的加热材料快速循环，这样不会使加热材料的沉淀物结焦，延长加热材料的使用寿命。

在前后内封头挡板15、17对称开两排圆孔，把每根超导循环管7穿进去，与前后内封头挡板密封固定。另外前后内封头挡板15、17，它的作用是把所述燃烧室与所述超导室6隔开密封，还起到加固超导循环管7的作用，在所述燃烧室8内部中间与前内封头挡板15里面设置一火焰回流挡板25，在火焰回流挡板25的下面纵向设置一排超导管34，每根超导管34的两端与超导室两侧都相连通，目的是可以提高超导液膨胀后快速循环，提高超导液的升温速度，所述的火焰回流挡板25是阻止火焰直接吸走，目的是让火焰通过火焰回流挡板25的下方走到燃烧室8的后面再从火焰回流挡板25的上面返回来，让火焰在燃烧室8形成一个双回路，然后在火焰的出口烟囱13底部加装一个阻流网26，作用是减少热量的流失，让加热材料更好的发挥吸热、受热、传热的性能，在所述烟囱13里设置有两层防火网60，用于防止火星喷出，当烟囱放倒以后防雨罩自动盖好烟囱口，以防雨水进入燃烧室，保证井场安全，所述烟囱13设计成动自动升降由电机59带动，这样方便施工和运输。所述前外封头挡板4下方设置一安装管85与超导室6相通，在安装管85上设置有超导压力传感器接口20和超导温度传感器接口18。在所述温度传感器接口18安装温度传感器，为了实时测量加热材料在超导室6的温度，在所述压力传感器的接口20安装压力传感器可以实时检测超导室6加然材料的压力。

为了更好的控制内管5中加热液体的温度和压力，在内管5液体进口11上设置一温度传感器的接口21和压力传感器的接口22。在内管5液体出口10上设置一温度传感器接口23和压力传感器的接口24，通过工作间里的触摸显示屏71对内管5中加热液体的温度与压力实时测量显示，如超出设定的范围值时，经PLC、单片机程序转换可控制加热器的工作。

本发明利用加热技术使原油在内管5中快速的升温，然后把高温的液体注入到井内。如此循环，构成了一个循环加热的体系。从而起到清蜡的目的。

本发明第二种实施方式，所述内管5采用盘管结构，所述超导循环管7为套在所述内管5直管部分，两端为开通的管路与前后的超导室6相连通，超导循环管7、超导管34与超导室6的里面填充加热材料，具体的加热材料为超导液。

所述超导循环管7有两层以上，在燃烧室8内呈圆形排列，每根超导循环管7通过所述的前后内封头挡板15、17打孔穿过，穿过以后前后密封固定。

本发明优选实施方式，所述内管5先从每根超导循环管7中U形穿过，然后穿过所述的燃烧室壁8，在所述燃烧室8的外壁呈螺旋状盘绕整个外壁，然后加装外壳19，在所述外壳19的上方中间设置一加液口2，底部中间设置一排污口9，所述加装好外壳19以后，在外壳19的前后加装外封头挡板4、16、密封固定，所述内管5在排满每根超导循环管7以后，一端从前外封头挡板4开孔穿过密封固定.所穿伸出来的一端为液体的进口10，所述内管5在燃烧室8外壁盘完以后，从外壳19的内壁与燃烧室8的外壁之间的前外封头挡板4下方打孔，然后把内管5的一端从前外封头挡板4打孔处穿伸出去，穿伸出去的一端为液体的出口11，在所述进液口11、出液口10上各安装一个阀门27、31和各安装一个快速接头28、32，在出口10上再安装一出水口36，在出水口36的前面安装一回水阀门62，在回水阀门62的前面安装一回水管61，回水管61与水罐57的顶部连通密封，此设计能给所述设备在各种施工中和管线的连接带来了很大的方便。所述内管5还加装了温度传感器接口21、23和压力传感器接口22、24，可以实时测量内管5中液体的温度和压力。而且还在所述进口11上加装了流量计29，可以准确测量液体数量防止干烧和对燃烧器的控制，还在流量计29的前端加装一个油气分离器30，通过该分离器30使气液分开，使流量计29能准确地测出内管5中流过的液体，然后在进口11上设置一进水口35与泵49的出口连接，在泵49出口处设置一单项阀80，目的是在水泵49加压时防止回压泄压，再在单项阀80的前面设置一补水阀门41在补水阀门41的前面设置一溢流阀40，所述溢流阀40是防止燃烧室内管5压力过大。通过此设计以备在施工中油井不出液的情况下，打开水罐57的出口阀门52，通过水泵49经进水口35给油井补液，或者施工时需要热水时，这时要通过储水罐57经泵49通过进水口35进入设备加热，然后经设备出液口10上的出水口36返回储水罐里，这样反复循环加热，把储水罐57的水加热到需要的温度时，就可以利用储水罐57里的热水打开出水阀门52，经水泵进口102进入水泵49打出，通过所述设备功能箱102内的补水接头69，打开补水控制阀68进行油水井洗井清蜡、刺洗、扫线、解堵、加抑盐剂、试压等多种功能。在所述水泵的进口管线上设置一管线48，管线48上安装一阀门47与防冻液箱46连接，通过该装置可以在冬季施工以后，把防冻液箱46里的防冻液打开阀门47，通过水泵49打入设备管线，以防冻结。相邻防冻液箱46设置一油箱44，油箱44里的燃料供加热器使用。所述设备功能箱102内设置有掺水阀门42和掺水接头43，该设置与水泵进口100相连接，经掺水接头43通过管线可以直接与油井的掺水管线对接，打开掺水阀门42，可借用油井的掺水通过水泵49进行施工，在所述设备功能箱102内还设置有自动收放的绞盘66，用于盘放刺洗管线，所述绞盘66用电机67带动，遥控操作，单人就可以施工。

在所述设备左后下方设置一配电箱101，所述配电箱101内安装一电缆绞盘63用于收放使用井场电时的连接电缆，还设置有多功能变压器65，所述变压器65与箱体内的配电盘64连接，配电盘64配有多个、多项电源接线柱，通过连接电缆把井场不同等级的电压连接在配电盘64相同电压等级的接线柱上，再通过变压器65转换成供设备的使用的规定电压；所述设备工作间里配有供生活使用的饮水机74，微波炉73，控制操作的触摸显示屏71工作台和装有各种仪器仪表的仪表柜75，工作间顶部安装有提高室内环境的换气扇79，所述设备外顶部安装有接收天线76，风向仪77可引导所述设备在施工现场停放在安全位置，设备顶部后方设置一水箱加水口58，用于外部加水，在水泵间安装有发电机70，可在各种环境下供所述设备用电，在水泵间顶部安装一防爆照明装置75，以方便夜间施工。

所述设备还包括支架14、膨胀槽3和安全阀1，所述支架14设置在所述设备底部，用于固定所述设备燃烧室支撑结构。所述膨胀槽3是用于储存超导室中受热膨胀的液体。所述安全阀1设置在所述装置膨胀槽3的顶部，用于排放整个超导室6中的气体压力。

本发明优选实施方式，所述在内管5进液口处加装一个流量计29，为了更准确地测量内管5中所流过的油、水、气、混合液体，在流量计29前面的位置上，加装一个油气分离装置30，所述油气分离装置30是先设置一圆形容器，再把容器里设置一浮球室81，浮球室里装一浮球37，浮球室81底部设置一能过气体的固定座82，固定座82的作用是不让浮球37离开浮球室81，在浮球室81上方设置一通气管83，通气管83的一端与浮球室81连接处设置一与浮球紧配合的喇叭口84，浮球81在分离器里没有液体时浮球37下沉，气体从通气管83流走，当液体充满分离器30时，液体把浮球37托起，这时浮球37会顶住喇叭口84密封，让液体从分离器下面流进内管5，通气管83另一端连接在凸形管的后面，在浮球室81前面设置一过滤网38，过滤网38下方设置一沉淀杯39，然后用封头把两头密封，在两端封头下方打孔，使进液内管5截开与两端打孔处焊接密封，其原理是当液体与气体进入所述的油气分离器30时，液体通过过滤网38时，气液中的杂质被过滤掉，沉入沉淀杯39，打开沉淀杯39下面的螺丝，把杂质排掉。当气液流出分离器30与流量计29时，流动的液体会被流量计29后面的凸形管挡住，这时气体会从分离器30的浮球室81上面的通气管83流走，油水从下面流过，气体从上管流走，这样能准确测出内管5中所流过的液量。而且还能控制燃烧器，在内管5中没有液量流过时，燃烧器自动停止，有液量流过时燃烧器自动开启。在所述内管5上分离器30的前面设置一进水口35，以备在洗井中油井出现间断出油，通过该进水口35把水罐57的水加温以后补到油井里，提高井底液面使抽油机油泵正常工作。

本发明优选实施方式，所述设备包括进口连接器A和出口连接器B，所述进口连接器A由连接管90(A)和连接管上的丝扣89(A)，在连接管内部设置一过滤网88(A)，呈45度斜角设置在连接管90(A)内，目地是过滤液体中的杂质，增加液体通过的空间。然后在封头中间打孔，在打孔的位置设置一阀门91(A)，阀门91(A)的后面设置一连接头86(A)，阀门91(A)与连接头86(A)的中间设置一泄压管，泄压管上设置一泄压阀87(A)。所述出口连接器(B)由连接管95(B)和连接管上的丝扣96(B)，在连接管95(B)内设置两层分离网94(B)，在分离网94(B)的中间打孔，连接管95(B)的后面用封头密封，在封头中间打一圆孔，圆孔与分离网94(B)的圆孔要同心，然后从打孔处穿一根喷液管97(B)，在喷液管97(B)的前面设置一斜口，它的作用是改变液体的流向，便于油管外壁、套管内壁结蜡的冲洗，喷液管97(B)的一端与阀门93(B)连接，在阀门93(B)的后面设置一连接头92(B)，在连接管95(B)上设置一泄压管98(B)，泄压管98(B)上安装一泄压阀门99(B)，泄压管98(B)要设置在两个分离网94(B)的后面。

本发明所述设备是；

1、设备以油井自身产出液为介质，与地层配伍性好，不污染油层，无排水期。

2、设备热效率高，温度可达70-350℃，传热速度快、传热均匀，并能储存能量、释放热量，不但可清除油管杆表面的蜡，并可清除抽油泵和尾管网眼附近的有机污垢。

3、洗井后可增大油流通道，减少管柱内油流阻力，提高了机采系统效率，地能高的可恢复到开发初期产液量。

4、设备压力可达到35Mpa，可对新井的井口、油管进行压力检漏；集油水井洗井、清蜡、扫线、解堵、洗盐、验套、加药、作业刺洗、注水井洗井等多功能于一体。取代了锅炉车、泵车、水罐车、加药车、热油清蜡车、蒸汽车等设备，真正做到了一机多用。

5、该设备配备有自发电系统、遥控操作系统、风向仪、防火罩、流量计、高压刺洗、多功能防爆变压器等设施，为设备安全作业提供保障。记录仪、触摸屏操作系统、可显示功图、电流、流量等设施，操作方便，给施工作业提供精确的数据。

6、采用中国重汽底盘，越野能力强，提高了机动性能。该设备智能化程度高，采用耐高压、抗腐蚀材料，延长设备使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备主要分布在厢体内，外观呈厢式，所述设备包括燃烧室呈正方形、圆形、椭圆形、圆切形、圆形立式、长方形立卧式，所述的超导循环管和内管的排列可分为多种；一种是超导循环管和内管在燃烧室的排列方法可从上往下或从下往上纵向呈塔形重叠依次排列，每排的每根超导管都通过支管相连通，然后把内管依次呈U形穿过每根超导管。本发明所述的一种是；所述燃烧室分燃烧室内壁排列的两层超导循环管，所述的超导循环管是呈圆形分两层排列在燃烧室的内壁，所述超导循环管从燃烧室前后内封头挡板上开孔穿过固定，所述的内管穿过每根超导管循环管，然后穿过内封头挡板与外封头挡板之间的燃烧室壁，经燃烧室的外壁呈螺旋盘绕至一层到五层或者更多，然后再加装超导室外壳，套在所述燃烧室外壁所盘的内管上，然后两头用外封头挡板密封，在所述前外封头挡板下方中间设置一加热装置安装口，所述加热装置安装口是通过开孔的前内封头挡板与开孔的前外封头挡板之间的超导室设置一连接管，与前内封头挡板和前外封头挡板密封固定，连接管与燃烧室及外面相通，然后在外封头挡板连接管的位置上设置一连接盘，在前外封头挡板的下方燃烧室外壁与外壳的中间位置设置一安装管，在所述安装管的上面设置一超导温度传感器接头和超导压力传感器接头，在所述燃烧室前内封头挡板上设置一火焰回流挡板，在火焰回流挡板的下面纵向设置一排超导管，与后内封头挡板留有火焰流动空间，所述超导管的两端与所述燃烧室壁开孔穿过固定密封，所述超导管两端与燃烧室及外壳之间是相通，把燃烧室上下分为两层，让火焰在燃烧室形成一个双回路，然后在火焰的出口烟囱底部加装一个阻流网、或着阻流板，烟囱设置成自动升降，由电机带动，所述超导室中间的夹层和超导循环管与内管之间的空间和超导管为超导室，里面添加超导液，所述的超导液是通过燃烧器加热超导循环管和超导管与燃烧室内壁获得热能，传递给内管，再传给内管的液体，所述的外壳顶部设置一加液口，下部设置一排污口。所述设备顶部设置一组膨胀槽，从膨胀槽底部用一组连接管与超导室相连通，在膨胀槽的上方设置一组安全阀，所述内管一端为液体的进口，另一端为液体出口，在所述的液体进口和液体出口上各设一控制阀门，所述的液体进口管线上设置一温度传感器接头和压力传感器接头，在所述液体进口管线上安装一流量计，在流量计后面设置一油气分离器，在所述液体出口管线上设置一个压力传感器接头和两个温度传感器接头，安装上压力传感器和温度传感器以后，与PLC、单片机连接，由显示屏显示控制，在所述液体进口管线于所述油气分离器的后面设置一三通，用管线与水泵的出口相连接，在水泵的出口上加装一单项阀，在所述单项阀后面的管线上设置一三通，用于安装一个刺洗接头，在所述刺洗接头后面加装一控制阀门，然后在所述单项阀与所述三通的后面设置一控制阀和一溢流阀，在所述液体出口管线上设置一个三通，通过三通用管线与水罐连通固定，在水罐的上部与三通之间竖向设置一回水管，在回水管上设置一回水控制阀门，在所述水罐的下部各设置一压力液位计接头和温度传感器接头，在所述水罐的底部设置一出水管，出水管加装一控制阀，所述出水管与水泵的进水口连接，在连接处加装两个三通，第一个三通与所述设备上设置的防冻液箱用管线连接，在管线上设置一控制阀。第二个三通加装一组补水接口，在补水接口后面设置一阀门，把补水接口与阀门用连接管线从所述设备底部穿过，设置在所述设备左侧装有绞盘与刺洗接头的功能箱内，在所述设备功能箱内装有绞盘，所述绞盘用于盘放高压喷枪的软管，所述刺洗接头与补水接头都设置于功能箱内，绞盘的收放由调速电机带动，电机的正反转用遥控操作，在所述设备的左后方设置一配电箱，所述配电箱内装有盘放电缆的绞盘，还设置有多功能的防爆变压器，可以把多项高压电变成工作电压，变压器的外边还装有配电盘，配电盘上装有几组保险和不同级别电压等级的接线柱，工作间的触摸显示屏显示电压等级。在所述配电箱的后面设置一连接箱，所述连接箱内设置有进液口、出液口和与出液口相连的水箱回水管阀门，所述仪表柜设置在工作间内，所述仪表柜内设置有进口的温度传感器和压力传感器及油气分离器和流量计，所述仪表柜内设置有出口的温度传感器和压力传感器，所述仪表柜内设置有水箱液位传感器和温度传感器，所述仪表柜内设置有安装管，安装管上设置有超导压力传感器和超导温度传感器，所述设备还包括自动化控制操作系统，其特征在于，所述的自动化控制操作系统由PLC和单片机发出指令由触摸屏显示操作。所述设备超导室的控制由进出口的温度和压力及超导温度与压力的参数对燃烧器进行控制，由PLC和单片机发出信号和指令，所述流量计的流量及报警也起到对燃烧器关停的控制，还有对油井无液量时流量计给PLC发出信号报警，启动补液系统工作。所述水罐循环加热系统是打开回水阀门和补水阀门，关闭进口和出口阀门，由水罐温度和液位传感器发出信号由PLC发出指令，由水泵把水罐的液体经进水口通过所述设备进口管线进入所述的设备燃烧室加热，经与出口管线相连接的回水管流入水罐。循环加热到一定温度由温度传感器给PLC信号，由PLC指令燃烧器动作，所述的PLC和单片机设置有载荷接收器和移位接收器，把载荷发射器装在抽油机的抽油杆的卡子上给载荷接收器发出信号，由PLC和单片机上安装的载荷接收器和移位接收器接收到信号以后，通过转换后在触摸显示屏上显示油井的功图和载荷，在所述PLC和单片机还装有电流互感接收器，时时接收卡在油井配电箱电源上的电流互感发射器发出的信号，转换后从显示屏随时监测抽油机电机的电流变化。所述烟囱升降装置的控制也是通过PLC和单片机发出指令由触摸显示屏操作。

所述设备包括进口连接器和出口连接器，所述进口连接器由连接管和连接管上的丝扣，在连接管内部设置一过滤网，过滤网呈45度斜角设置在连接管内，在连接管的后面用封头密封，然后在封头中间打孔，在打孔的位置设置一阀门，阀门的后面设置一连接头，阀门与连接头的中间设置一泄压管，泄压管上设置一泄压阀，所述出口连接器由连接管和连接管上的丝扣，在连接管内设置两层分离网，在分离网的中间打空，连接管的后面用封头密封，在封头中间打一圆孔，圆孔与分离网的圆孔要同心，然后从打孔处穿一根喷液管，在喷液管的前面设置一斜口，喷液管的一端与阀门连接，在阀门的后面设置一连接头，在连接管上设置一泄压管，泄压管上安装一泄压阀门，泄压管要设置在两个分离网的后面，所述设备进口与进口连接器连接，然后与油井生产管线连接。所述设备出口与出口连接器连接，然后与油井的套管连接。

2.根据权利要求1所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备的主体结构为箱式，其内部结构见(图八)，所述设备加热介质为超导液(导热介质或加热介质)，所述设备燃烧室及超导室所用的管材为超导材料，(也可用无缝管、锅炉管和不锈钢管)。

3.根据权利要求1或2所述的油田多功能清蜡设备，所述燃烧室分燃烧室内壁排列的两层或两层以上的超导循环管，所述的超导循环管是呈圆形分两层排列在燃烧室的内壁，所述超导循环管从燃烧室前后的内封头挡板上开孔穿过固定，所述的超导管循环管内径穿过的是内管，所述的内管穿过燃烧室内壁排列的每根超导循环管，然后穿过内封头挡板与外封头挡板之间的燃烧室壁，经燃烧室的外壁呈螺旋盘绕，盘绕在燃烧室外壁的内管从一层到五层以上，所述的内管完成燃烧室与超导室的走向以后，一端从前外封头挡板的下方穿伸出去为出口，另一端从燃烧室外壁与外壳之间下方超导室穿伸出去为进口；在所述燃烧室前内封头挡板上设置一火焰回流挡板，在火焰回流挡板的下面纵向设置一排超导管，与后内封头挡板留有火焰流动空间，所述超导管的两端分别穿过燃烧室内壁中间侧面两端固定密封与超导室相连通，然后在火焰的出口烟囱底部加装一个阻流网或着阻流板，然后再加装超导室外壳，套在所述燃烧室外壁所盘的内管上，然后两头用外封头挡板密封，烟囱设置为自动升降，由电机带动，所述烟囱内部设置两层防火网，所述超导室是燃烧室外壁与外壳中间的空间和超导循环管与内管之间的空间及超导管内为超导室，里面添加超导液。

4.根据权利要求1或2，3所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备还包括圆形燃烧室，所述圆形燃烧室内壁排列的超导循环管；所述超导循环管为直管，所述超导循环管为套在所述内管的直管部分，所述超导循环管两端与超导室相通，所述超导循环管是穿过燃烧室两头内封头挡板密封固定。

5.根据权利要求1或4所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述内管是先从每根超导循环管中呈U形穿过，然后从后内封头挡板与后外封头挡板之间的燃烧室壁开孔穿过，再围绕燃烧室外壁做环形盘绕，排满整个燃烧室外壁，再把内管从超导室前面的外封头挡板穿出密封固定，一端为液体的出口，一端为液体的进口。

6.根据权利要求1、所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，在所述前外封头挡板下方中间设置一加热装置安装口，所述加热装置安装口是通过开孔的前内封头挡板与开孔的前外封头挡板之间的超导室设置一连接管，与前内封头挡板和前外封头挡板密封固定，连接管与燃烧室及外面相通，然后在外封头挡板连接管的位置上设置一连接盘，在前外封头挡板的下方燃烧室外壁与外壳的中间位置设置一安装管，在所述安装管的上面设置一超导温度传感器接头和超导压力传感器接头，可实时监测超的温度和超导压力。

7.根据权利要求1、3、5所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备燃烧室的外壳顶部设置一加液口，下部设置一排污口。所述设备顶部设置一组膨胀槽，从膨胀槽底部用三跟连接管与超导室相连通，在膨胀槽的上方设置一组安全阀，所述内管一端为液体的进口，另一端为液体出口，在所述的液体进口和液体出口上各设一控制阀门和接头，所述的液体进口管线上设置一温度传感器接头和压力传感器接头，在所述液体出口管线上设置一个压力传感器接头和两个温度传感器接头，安装上压力传感器和温度传感器以后，与单片机、PLC连接，由单片机、PLC发出判断结果发送至所述由触摸显示屏显示的控制单元。

8.根据权利要求1、所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述的在所述液体进口管线上安装一流量计，在流量计后面设置一油气分离器，临近油气分离器的后面设置一三通接口，与水泵出口连接，在连接处设置一单项阀，在三通与水泵的连接管线设置有控制阀门和溢流阀，控制阀用于刺洗，溢流阀是保护燃烧室内管压力过大，然后再加装一剌洗接头，此设计用于洗井补水和高压刺洗的作用。

9.根据权利要求1所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述液体出口管线设置一出水口，通过该出水口用一管线与水罐上部连通固定，管线上设置一控制阀，用与水罐自循环加热时打开此阀门，在所述水罐中部设置一温度传感器，用于水罐自循环加热时控制加热器的工作，使水罐的水温保持正常设定值，已保证水泵的正常运行，在水罐底部设置一压力液位计，用于监测水罐的液位，通过水罐出水口与水泵进水口连接的管线上，设置一与防冻液箱连接的管线，作用是在冬季施完工以后把防冻液通过水泵使泵体与管线充满防冻液，防止结冻。

10.根据权利要求1所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备在所述设备的左侧下面前方设置一功能箱，功能箱内装有绞盘，所述绞盘用于盘放高压喷枪的软管，所述刺洗接头与补水接头都设置于功能箱内，绞盘的收放由调速电机带动，电机的正反转用遥控操作，在所述设备的左后方设置一配电箱，所述配电箱内装有盘放电缆的绞盘，还设置有多功能的防爆变压器，可以把多项高压电变成工作电压，变压器的外边还装有配电盘，配电盘上装有几组保险和不同级别电压等级的接线柱，由工作间里面的触摸显示屏显示电压等级，与所述配电箱相邻的连接箱内设置有进液口和出液口，与所述出液口相连的水箱回水管阀门也设置于连接箱内。

11.根据权利要求1所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备还包括自动化控制操作系统，其特征在于，所述的自动化控制操作系统由单片机和PLC发出指令由触摸屏显示操作。所述设备超导室的控制由进出口的温度和压力及超导温度与压力的参数对燃烧器进行控制，由单片机和PLC发出信号和指令，所述流量计的流量及报警也起到对燃烧器关停的控制，还有对油井无液量时流量计给PLC发出信号报警，启动补液系统工作，所述水罐循环加热系统是打开回水阀门和补水阀门，关闭进口和出口阀门，由水罐温度和液位传感器发出信号由PLC发出指令，由水泵把水罐的液体经进水口通过所述设备进口管线进入所述的设备燃烧室加热，经与出口管线相连接的回水管流入水罐。循环加热到一定温度由温度传感器给PLC信号，由PLC指令燃烧器动作，所述的PLC和单片机设置有载荷接收器和移位接收器，把载荷发射器装在抽油机的抽油杆卡子上给载荷接收器发出信号，由单片机和PLC上安装的载荷接收器和移位接收器接收到信号以后，通过转换后在显示屏上显示油井的功图和载荷，在所述单片机和PLC还装有电流互感接收器，时时接收卡在油井配电箱电源线上的电流互感发射器发出的信号，转换后从显示屏随时监测抽油机电机的电流变化，所述烟囱升降装置的控制也是通过单片机和PLC发出指令由触摸显示屏操作。

12.根据权利要求1、3所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备还包括烟囱升降装置，所述烟囱升降装置设置在所述设备的顶部，用于烟囱自动升降，所述烟囱还装有两层防火网，用于防止火星喷出，当烟囱放倒以后防雨罩自动盖好烟囱口，以防雨水进入燃烧室。

13.根据权利要求1所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备还包括进口连接器和出口连接器，所述设备进口通过管线与进口连接器连接，然后把进口连接器与油井生产管线连接，所述进口连接器装有过滤网，以防杂物进入设备内，所述设备出口与出口连接器连接与油井的套管连接，所述出口连接器还装有油气分离装置，所述分离器在泄压时把油气分离，排出干净的气体。

14.根据权利要求1、7、10、11所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于所述单片机单片机和PLC控制系统，其整个程序自动化控制，触摸显示屏操作，所述设备还包括液体流量计、气液分离器至配套装置，用来计量液体数量和内管无液量时防止设备干烧对燃烧器的控制。

15.根据权利要求1、11所述的油田多功能清蜡设备，其特征在于，所述设备还包括自循环加热装置。所述热循环装置其特征是通过储水罐与水泵经液体进口上的进水口进入设备加热，加热后在经液体出口上的出水口返回储水罐，通过泵的作用利用储水罐的热水进行施工作业，还可以把所述储水罐的水再经所述的多功能清蜡设备再次加热，利用二次加温的高温液体，用于刺洗、清蜡、扫线、解堵、加抑盐剂等整个过程。

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