CN105089559A - 一种油井自动清蜡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种油井自动清蜡装置，包括油管，所述油管上等距离设置有三个清蜡单元，所述清蜡单元位于套管内，所述清蜡单元通过铠装电缆与设置在套管外的配电柜连接；所述清蜡单元包括清蜡单元本体，所述清蜡单元本体中间为通孔，清蜡单元本体上沿着通孔呈放射性设置多个内部磁控管，所述清蜡单元本体边缘均匀分布有三个外部磁控管和一个铠装电缆，所述铠装电缆旁设置有温控装置，温控装置和清蜡单元电连接。本发明无需停止生产，可以自动清蜡。在工作时，当清蜡单元工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置，切断电源，停止加热，保护设备安全，当清蜡单元工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置会自动连接电源，进行加热清蜡。
Description
技术领域
本发明属于采油井清蜡领域，特别涉及一种油井自动清蜡装置。
背景技术
在油田开发过程中，经常伴随油井结蜡，油管结蜡后，会导致油井产液量下降，增加检泵次数，抽油机载荷增加，增加能耗，当结蜡严重时会堵死油管，油井产不出液，更严重时，会造成抽油杆断裂，造成事故。
当前对结蜡油井一般采用防蜡技术和清蜡技术，防蜡技术有化学防蜡和物理防蜡。化学防蜡是加入防蜡剂，费用高，同时清蜡剂成分会造成环境污染，物理防蜡有专利号CN201539231U井口加热装置，申请公布号CN101709636A井底加热装置等不是直接作用于结蜡点，同时全天运行，存在耗能大，效率低等问题，专利号CN2620082Y为直接作用于结蜡点，但存在操作麻烦，难以实施。清蜡技术有化学清蜡剂清蜡和物理清蜡，物理清蜡有专利US6749019B2为物理机械清蜡，存在操作性差。总之，现有方法不能简单实施，节能运行解决油井油管清防蜡问题。
发明内容
为了克服现有装置中不能快速、高效清蜡的问题，本发明提供一种油井自动清蜡装置，本发明采用金属对微波的屏蔽性和微波对有机材料的穿透性原理，根据加热流体种类不同，采用不同类型的磁控管，直接对流体加热，可以快速加热油井产出液。对产出液加热时，不同类型的磁控管针对性的高效加热产出水和原油，利用产出液上行的过程对结蜡油管段加热，同时不同类型的磁控管对油套环空中的水蒸气和伴生气体加热，加热后的水蒸气和伴生气密度变小，会与上部低温气体形成对流热交换，可以快速加热、补偿油管散热，保持油管温度，达到快速、高效清蜡的目的。
本发明采用的技术方案是：
一种油井自动清蜡装置，包括油管，所述油管上等距离设置有三个清蜡单元，所述清蜡单元位于套管内，所述清蜡单元通过铠装电缆与设置在套管外的配电柜连接；
所述清蜡单元包括清蜡单元本体，所述清蜡单元本体中间为通孔，清蜡单元本体上沿着通孔呈放射性设置多个内部磁控管，所述清蜡单元本体边缘均匀分布有三个外部磁控管和一个铠装电缆，所述铠装电缆旁设置有温控装置，温控装置和清蜡单元电连接。
所述清蜡单元本体由四个首尾相接的半圆连接呈莲花状的台体，所述的三个外部磁控管和一个铠装电缆分别位于莲花状清蜡单元本体的四个半圆的凸起处。
所述外部磁控管和铠装电缆外部设有梯形有机材料密封件，所述梯形有机材料密封件通过外部紧固螺栓固定在清蜡单元本体上。
清蜡单元本体通孔内设置有环形有机材料密封件，所述环形有机材料密封件与清蜡单元本体通过内部紧固螺栓固定连接。
清蜡单元上端设置有清蜡装置公扣下端设置有清蜡装置母扣。
所述清蜡单元与油管通过螺纹连接，清蜡单元内部直径大于油管直径。
本发明的有益效果为：
本发明设备简单，实施方便，实现了在不影响正常生产的前提下，自动清蜡，有效控制设备运行时间，提高设备寿命，同时可以节约能源，达到节能运行解决油井油管清蜡的问题。如果油井结蜡严重，本发明也可以连续工作，起到防蜡的功能。
以下将结合附图进行详细的说明。
附图说明
图1：自动清蜡装置连接示意图。
图2：清蜡单元结构示意图。
图3：清蜡单元结构剖面图。
图中，附图标记为：Ⅰ、配电柜、Ⅱ、铠装电缆；Ⅲ、清蜡单元；Ⅳ、油管；Ⅴ、套管；1、梯形有机材料密封件；2、外部磁控管；3、内部磁控管；4、温控装置；5、外部紧固螺栓；6、内部紧固螺栓；7、环形有机材料密封件；8、清蜡单元本体；9、清蜡装置公扣；10、清蜡装置母扣。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有装置中不能快速、高效清蜡的问题，本发明提供一种油井自动清蜡装置，本发明采用金属对微波的屏蔽性和微波对有机材料的穿透性原理，根据加热流体种类不同，采用不同类型的磁控管，直接对流体加热，可以快速加热油井产出液。对产出液加热时，不同类型的磁控管针对性的高效加热产出水和原油，利用产出液上行的过程对结蜡油管段加热，同时不同类型的磁控管对油套环空中的水蒸气和伴生气体加热，加热后的水蒸气和伴生气密度变小，会与上部低温气体形成对流热交换，可以快速加热、补偿油管散热，保持油管温度，达到快速、高效清蜡的目的。
一种油井自动清蜡装置，包括油管Ⅳ，所述油管Ⅳ上等距离设置有三个清蜡单元Ⅲ，所述清蜡单元Ⅲ位于套管Ⅴ内，所述清蜡单元Ⅲ通过铠装电缆Ⅱ与设置在套管Ⅴ外的配电柜Ⅰ连接；
所述清蜡单元Ⅲ包括清蜡单元本体8，所述清蜡单元本体8中间为通孔，清蜡单元本体8上沿着通孔呈放射性设置多个内部磁控管3，所述清蜡单元本体8边缘均匀分布有三个外部磁控管2和一个铠装电缆Ⅱ，所述铠装电缆Ⅱ旁设置有温控装置4，温控装置4和清蜡单元Ⅲ电连接。
本实施例中的温控装置4为温控阀。
所述清蜡单元Ⅲ与油管Ⅳ通过螺纹连接，清蜡单元Ⅲ内部直径大于油管Ⅳ直径所述清蜡单元Ⅲ与油管Ⅳ通过螺纹连接。
清蜡单元Ⅲ通过铠装电缆Ⅱ与配电柜Ⅰ相连接，配电柜Ⅰ相连接由抽油机重力感应器控制，当油井油管结蜡时，抽油机载荷会增加，当载荷增加到一定程度时，重力感应器向配电柜Ⅰ发出清蜡指令，联通清蜡单元Ⅲ电源，对油管内流体和油套环空加热，溶解结在油管内壁的蜡质，达到清蜡的目的；当油管内壁的蜡质溶解，抽油机载荷会下降，当降低到一定值后，重力感应器向配电柜Ⅰ发出停止清蜡指令，切断清蜡单元Ⅲ电源，停止对油管内流体和油套环空加热。
在工作时，当清蜡单元Ⅲ工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出停止工作信号，切断电源，保护设备安全，当清蜡单元Ⅲ工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出工作信号，自动连接电源，进行加热清蜡。
油井油管结蜡后，抽油机载荷增加，当载荷增加到一定程度时，重力感应器向配电柜Ⅰ发出清蜡指令，联通清蜡单元Ⅲ电源，外部磁控管2内部磁控管3进入工作状态，对油管Ⅳ内原油和产出水和油套环空中的水蒸气和伴生气加热，溶解结在油管内壁的蜡质，达到清蜡的目的。当油管内壁的蜡质溶解，抽油机载荷会下降，当降低到一定值后，重力感应器向配电柜Ⅰ发出停止清蜡指令，切断清蜡单元Ⅲ电源，停止对油管内流体和油套环空中的水蒸气和伴生气加热。
本发明可以自动清蜡，无需停止生产，当油井油管结蜡时，抽油机载荷会增加，当载荷增加到一定程度时，重力感应器向配电柜Ⅰ发出清蜡指令，联通清蜡单元Ⅲ电源，对油管内流体和油套环空内的气体加热，溶解结在油管内壁的蜡质，达到清蜡的目的；当油管内壁的蜡质溶解，抽油机载荷会下降，当降低到一定值后，重力感应器向配电柜Ⅰ发出停止清蜡指令，切断清蜡单元Ⅲ电源，停止对油管内流体和油套环空加热。在工作时，当清蜡单元Ⅲ工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出停止清蜡信号，切断电源，保护设备安全，当清蜡单元Ⅲ工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出清蜡信号，自动连接电源，进行加热清蜡。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述清蜡单元本体8由四个首尾相接的半圆连接呈莲花状的台体，所述的三个外部磁控管2和一个铠装电缆Ⅱ分别位于莲花状清蜡单元本体8的四个半圆的凸起处。
采用首尾相接的半圆材料，这样减轻了清蜡单元本体8的重量，节约了材料，在保证正常工作的情况下，节约了成本，减轻了整个装置的重量。
所述外部磁控管2和铠装电缆Ⅱ外部设有梯形有机材料密封件1，所述梯形有机材料密封件1通过外部紧固螺栓5固定在清蜡单元本体8上。
清蜡单元本体8通孔内设置有环形有机材料密封件7，所述环形有机材料密封件7与清蜡单元本体8通过内部紧固螺栓6固定连接。
清蜡单元Ⅲ上端设置有清蜡装置公扣9下端设置有清蜡装置母扣10。
清蜡单元Ⅲ上下有清蜡装置公扣9和清蜡装置母扣10组成方便安装，外部突起结构一方面为微波发生提供腔体和固定铠装电缆作用，另一方面外部突起部分起到增加抗拉强度，同时外部突起起到扶正器作用，保护铠装电缆免受磨损。
清蜡单元Ⅲ内部直径大于油管Ⅳ直径。
本发明提供的清蜡单元Ⅲ内部直径大于油管Ⅳ直径，产出液流经时流速变慢，有利于提高加热效率，内部磁控管3均匀分布在周围，可以对产出液中的油水分类加热；外部磁控管2可以对油套环空内的水蒸气和伴生气进行加热，加热后的水蒸气和伴生气密度减小，会与上部温度低气体形成对流热交换，可以快速补偿油管散热，保持油管温度，提高清蜡效率。
本发明可以自动清蜡，无需停止生产，当油井油管结蜡时，抽油机载荷会增加，当载荷增加到一定程度时，重力感应器向配电柜Ⅰ发出清蜡指令，联通清蜡单元Ⅲ电源，对油管内流体和油套环空内的气体加热，溶解结在油管内壁的蜡质，达到清蜡的目的；当油管内壁的蜡质溶解，抽油机载荷会下降，当降低到一定值后，重力感应器向配电柜Ⅰ发出停止清蜡指令，切断清蜡单元Ⅲ电源，停止对油管内流体和油套环空加热。在工作时，当清蜡单元Ⅲ工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出停止清蜡信号，切断电源，保护设备安全，当清蜡单元Ⅲ工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出清蜡信号，自动连接电源，进行加热清蜡。
清蜡单元Ⅲ从油管开始结蜡处由下自上丝扣连接安装，相邻清蜡装置之间有一定间距，直到井口。间距由清蜡单元Ⅲ的功率、产出液流量、含水以及与温降梯度决定。
油井油管结蜡后，抽油机载荷增加，当载荷增加到一定程度时，重力感应器向配电柜Ⅰ发出清蜡指令，联通清蜡单元Ⅲ电源，外部磁控管2内部磁控管3进入工作状态，对油管Ⅳ内原油和产出水和油套环空中的水蒸气和伴生气加热，溶解结在油管内壁的蜡质，达到清蜡的目的。当油管内壁的蜡质溶解，抽油机载荷会下降，当降低到一定值后，重力感应器向配电柜Ⅰ发出停止清蜡指令，切断清蜡单元Ⅲ电源，停止对油管内流体和油套环空中的水蒸气和伴生气加热。
当清蜡单元Ⅲ工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出停止工作信号，切断电源，保护设备安全，当清蜡单元Ⅲ工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出工作信号，自动连接电源，进行加热清蜡。
本发明在工作时，当清蜡单元工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时,温控装置，切断电源，停止加热，保护设备安全，当工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置会自动连接电源，进行加热清蜡。设备简单，实施方便，实现了在不影响正常生产的前提下，自动清蜡，有效控制设备运行时间，提高设备寿命，同时可以节约能源，达到节能运行解决油井油管清蜡的问题。
在工作时，当清蜡单元Ⅲ工作温度超过设定清蜡温度以上30℃时，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出停止工作信号，切断电源，保护设备安全，当清蜡单元Ⅲ工作温度降到设定清蜡温度后，温控装置4会通过测温探头测定，并向清蜡单元Ⅲ发出工作信号，自动连接电源，进行加热清蜡。
油井结蜡一般发生在地面到地下300-500m处，本发明采用金属对微波的屏蔽性和微波对有机材料的穿透性原理，根据加热流体种类不同，采用不同类型的磁控管，直接对流体加热，可以快速加热油井产出液。对产出液加热时，不同类型的磁控管针对性的高效加热产出水和原油，利用产出液上行的过程对结蜡油管段加热，同时不同类型的磁控管对油套环空中的水蒸气和伴生气体加热，加热后的水蒸气和伴生气密度变小，会与上部低温气体形成对流热交换，可以快速加热、补偿油管散热，保持油管温度，达到快速、高效清蜡的目的。
Claims (6)
1.一种油井自动清蜡装置，其特征在于：包括油管（Ⅳ），所述油管（Ⅳ）上等距离设置有三个清蜡单元（Ⅲ），所述清蜡单元（Ⅲ）位于套管（Ⅴ）内，所述清蜡单元（Ⅲ）通过铠装电缆（Ⅱ）与设置在套管（Ⅴ）外的配电柜（Ⅰ）连接；
所述清蜡单元（Ⅲ）包括清蜡单元本体（8），所述清蜡单元本体（8）中间为通孔，清蜡单元本体（8）上沿着通孔呈放射性设置多个内部磁控管（3），所述清蜡单元本体（8）边缘均匀分布有三个外部磁控管（2）和一个铠装电缆（Ⅱ），所述铠装电缆（Ⅱ）旁设置有温控装置（4），温控装置（4）和清蜡单元（Ⅲ）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种油井自动清蜡装置，其特征在于：所述清蜡单元本体（8）由四个首尾相接的半圆连接呈莲花状的台体，所述的三个外部磁控管（2）和一个铠装电缆（Ⅱ）分别位于莲花状清蜡单元本体（8）的四个半圆的凸起处。
3.根据权利要求1所述的一种油井自动清蜡装置，其特征在于：所述外部磁控管（2）和铠装电缆（Ⅱ）外部设有梯形有机材料密封件（1），所述梯形有机材料密封件（1）通过外部紧固螺栓（5）固定在清蜡单元本体（8）上。
4.根据权利要求1所述的一种油井自动清蜡装置，其特征在于：清蜡单元本体（8）通孔内设置有环形有机材料密封件（7），所述环形有机材料密封件（7）与清蜡单元本体（8）通过内部紧固螺栓（6）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种油井自动清蜡装置，其特征在于：清蜡单元（Ⅲ）上端设置有清蜡装置公扣（9）下端设置有清蜡装置母扣（10）。
6.根据权利要求1所述的一种油井自动清蜡装置，其特征在于：所述清蜡单元（Ⅲ）与油管（Ⅳ）通过螺纹连接，清蜡单元（Ⅲ）内部直径大于油管（Ⅳ）直径。
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