CN104728554B - 旋流除蜡装置 - Google Patents

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陈国玺
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
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Abstract

本发明涉及一种旋流除蜡装置，是在旋流壳体的入口端内部还装有换向导流器，换向导流器中央为掺水管，掺水管在位于旋流壳体的入口端周向向外延展出台肩，台肩上横向开有多个小孔；所述的旋流壳体的侧壁上开有掺水入口，换向导流器的台肩上纵向还开有通孔，通孔一端连通掺水入口，另一端连通换向导流器的掺水管；所述的掺水管内装有掺水螺旋高效旋流器，在掺水管与旋流壳体之间的空间内装有入口螺旋高效旋流器，掺水螺旋高效旋流器和入口螺旋高效旋流器均在外壁上开有多条圆形旋转流道。本发明解决了以往所掺的冷水冷却速度慢、掺水推动旋转力也小、井口来的采集液旋转力度小、除蜡成本过高等问题。

Description

旋流除蜡装置
技术领域
本发明属于油田装置领域，特别涉及一种旋流除蜡装置。
背景技术
对于高含蜡后期开发油田采油综合含水率超过 90% 的油田，如何防止集输管线结蜡是一项难题。油井产出液体中含有原油、水和天然气，其中原油中含有石蜡，从井口排出的集输液的温度为40℃左右，通过集输管线在输送过程中，由于散热，集输液的温度逐渐从40℃左右降到30℃左右，此过程石蜡与管壁接触，不断在管内壁凝结成固体石蜡，此过程称为结蜡过程。管内壁结蜡后，液体的流通面积随结蜡厚度的增加，越来越小，使集输液的输送阻力越来越大，造成输送管线和油井井口压力升高。所以使抽油机的负荷增加，浪费能源、降低原油的年产量、集输管线结蜡，需定期清蜡，影响生产和增加原油成本等问题。为了解决上述问题，以往解决方法是热输，即各转油站通过把水加热到60℃以上，通过热水管网将热量输送到井口，油井产出液混合后提高温度输送。使输送的热水的最低温度也高于结蜡温度，防止管线结蜡。但是，浪费了很多的能源。其中，专利号为ZL201320214486.X，
除蜡集输器，和专利号为ZL201320269333.5为节能除蜡掺水器。这两个专利除蜡原理完全一样，由于组合不同，用途就不同。在实践中都取得了较好的效果，但也存在不足。1、井口来的采集液旋转力度小。2、掺水推动旋转力也小。3、所掺的冷水冷却速度慢。因此，需要对除蜡装置做进一步的改进以解决上述问题。
发明内容
本发明提供的是一种旋流除蜡装置，解决了以往所掺的冷水冷却速度慢、掺水推动旋转力也小、井口来的采集液旋转力度小、除蜡成本过高等问题。
本发明通过以下技术方案来实现：一种旋流除蜡装置，包括旋流壳体、入口法兰和出口法兰，入口法兰和出口法兰分别装在旋流壳体的两端，所述的旋流壳体的入口端内部还装有换向导流器，换向导流器中央为掺水管，掺水管在位于旋流壳体的入口端周向向外延展出台肩，台肩上横向开有多个小孔；所述的旋流壳体的侧壁上开有掺水入口，换向导流器的台肩上纵向还开有通孔，通孔一端连通掺水入口，另一端连通换向导流器的掺水管；所述的掺水管内装有掺水螺旋高效旋流器，所述的掺水螺旋高效旋流器为圆柱形且在外壁上开有多条圆形旋转流道一；所述的掺水管与旋流壳体之间的空间内装有入口螺旋高效旋流器，所述的入口螺旋高效旋流器为圆柱形但中央被掺水管贯穿，并且入口螺旋高效旋流器在外壁上开有多条圆形旋转流道二。
进一步的，所述的圆形旋转流道一和圆形旋转流道二的旋转角度为30-45°。
采用上述技术方案的积极效果：本发明可将掺水直接导入旋流壳体的中央，而集输液导入到旋流壳体的四周，冷却速度快，有效的解决了在集输管线内结蜡的问题，除蜡效果十分明显，极大的降低了石油开采的成本，提高了工作效率，保障了原油开采的顺利进行。
附图说明
图1是本发明的剖面图。
图2是换向导流器的结构示意图；
图3是换向导流器的右视图；
图4是入口螺旋高效旋流器结构示意图；
图5是掺水螺旋高效旋流器结构示意图；
图中，1旋流壳体，2入口法兰，3出口法兰，4换向导流器，5掺水管，6台肩，7小孔，8掺水入口，9通孔，10掺水螺旋高效旋流器，11圆形旋转流道一，12入口螺旋高效旋流器，13圆形旋转流道二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，但不应理解为对本发明的限制：
图 1 是本发明的剖面图，图 2 是换向导流器的结构示意图，图 3 是换向导流器的右视图，图 4 是入口螺旋高效旋流器结构示意图，图 5 是掺水螺旋高效旋流器结构示意图，如图所示，一种旋流除蜡装置，包括旋流壳体1入口法兰2和出口法兰3，入口法兰和出口法兰分别装在旋流壳体的两端，所述的旋流壳体的入口端内部还装有换向导流器4，换向导流器中央为掺水管 5，掺水管在位于旋流壳体的入口端周向向外延展出台肩 6，台肩上横向开有多个小孔 7，小孔用于导入集输液。所述的旋流壳体的侧壁上开有掺水入口 8，换向导流器的台肩上纵向还开有通孔 9，通孔一端连通掺水入口，另一端连通换向导流器的掺水管，用于导入掺水。所述的掺水管内装有掺水螺旋高效旋流器10，所述的掺水螺旋高效旋流器为圆柱形且在外壁上开有多条圆形旋转流道一11。所述的掺水管与旋流壳体之间的空间内装有入口螺旋高效旋流器，所述的入口螺旋高效旋流器 12 为圆柱形但中央被掺水管贯穿，并且入口螺旋高效旋流器在外壁上开有多条圆形旋转流道二13。掺水螺旋高效旋流器和入口螺旋高效旋流器的作用原理类似，即在不增加外力的前提下，通过液体自身的压力进行旋转从而制造旋流。经过这样改动以后，转动效果大大提高，在入口流量、入口温度、压力相同的情况下，原来的每秒旋转2圈，现在提高到5圈，完全达到除蜡的要求。
进一步的，为了增大旋流力度、增加蜡的降温速度，所述的圆形旋转流道一和圆形旋转流道二的旋转角度为30-45°。
具体的，本发明在实际应用中，从井口流出的自身带有 0.1-0.15MPa 压力的集输液经过换向导流器的小孔，流至入口螺旋高效旋流器外壁上的多条圆形旋转流道二内，并在压力驱动下带动入口螺旋高效旋流器高速旋转。冷水从掺水入口经通孔流入掺水管，掺水螺旋高效旋流器在冷水和井口压力差驱动下高速旋转。换向导流器把掺水的冷流体引入到掺水装置内部的掺水螺旋高效旋流器内旋转，把井口集输液引导到换向导流器外侧的入口螺旋高效旋流器内旋转。二者旋转过程中混合，其中，水的比重比蜡的比重大，离心力，水靠管壁流动，隔断蜡与管壁接触，同时冷水在旋转过程中在离心力作用下不断外移，加速石蜡的冷却降温，当温度低于石蜡的凝固点时，石蜡已成固体析出，不会在管壁上结蜡，最终混合的集输液从出口法兰流出。其中，所有与旋流液接触的材质，都经过硬化处理，可满足长期工作使用的需要。由于直接将冷水导入到集输液的中央位置，可以大大提高冷却速度，加速石蜡凝结析出。
本发明具有结构简单，操作便捷，经济实用，使用安全，具有井口来的采集液旋转力度大、掺水推动旋转力度大、所掺的冷水冷却速度快等优点。该装置有效的解决了在集输管线内结蜡的问题，除蜡效果十分明显，极大的降低了石油开采的成本，提高了工作效率，保障了原油开采的顺利进行，具有广泛的应用前景。

Claims (2)

1.一种旋流除蜡装置，包括旋流壳体（1）、入口法兰（2）和出口法兰（3），入口法兰（2）和出口法兰（3）分别装在旋流壳体（1）的两端，其特征在于：所述的旋流壳体（1）的入口端内部还装有换向导流器（4），换向导流器（4）中央为掺水管（5），掺水管（5）在位于旋流壳体（1）的入口端周向向外延展出台肩（6），台肩（6）上横向开有多个小孔（7）；所述的旋流壳体（1）的侧壁上开有掺水入口（8），换向导流器（4）的台肩（6）上纵向还开有通孔（9），通孔（9）一端连通掺水入口（8），另一端连通换向导流器（4）的掺水管（5）；所述的掺水管（5）内装有掺水螺旋高效旋流器（10），所述的掺水螺旋高效旋流器（10）为圆柱形且在外壁上开有多条圆形旋转流道一（11）；所述的掺水管（5）与旋流壳体（1）之间的空间内装有入口螺旋高效旋流器（12），所述的入口螺旋高效旋流器（12）为圆柱形但中央被掺水管（5）贯穿，并且入口螺旋高效旋流器（12）在外壁上开有多条圆形旋转流道二（13）。
2.根据权利要求1所述的旋流除蜡装置，其特征在于：所述的圆形旋转流道一（11）和圆形旋转流道二（13）的旋转角度为30-45°。
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