CN108104770B - 一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置，包括环形过流装置、扇形清蜡除垢叶片、底座；装置依靠自身重力下行，在下行过程中，环形过流装置外筒体上端边缘切割的倒角与扇形清蜡除垢叶片同时切刮管壁，达到清蜡除垢的目的，油流通过环形过流通道向上流动；装置到达井底后，在底座的作用下三个清蜡除垢叶片与环形过流装置实现闭合，在井底压力的作用下装置与原油一同被举升至井口，在举升过程中，过流装置再次切刮管壁，将附着在井筒内壁上的蜡质与污垢刮下，同时三个闭合的清蜡除垢叶片将刮下的蜡质与污垢带出井筒，该装置可以有效解决自喷井井筒结蜡结垢的问题。

Description

一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置

技术领域

本发明属于原油开采过程中清蜡除垢装置，尤其涉及一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置。

背景技术

在油井自喷生产阶段，原油流过井筒时，随着温度、压力的降低，溶解在原油中的天然气逐渐逸出，导致原油对蜡质的溶解能力下降，蜡分子会以晶体的形式逐渐析出并附着在生产管柱内壁。同时，原油举升过程中温度的降低导致油流黏度增大，油流冲刷能力降低，使得附着在井筒内壁的蜡质难以被清除，减小了井筒内油流通道，导致油井产量大幅降低，严重时甚至会堵塞通道造成油井停产。因此在含蜡油井的生产过程中，采取必要的清防蜡措施是保证油井高产稳产的重要前提。

同时，油井结垢也是影响生产的重要因素，采出液中含有易结垢离子，在采油过程中压力、温度变化导致化学平衡改变导致结垢，从而使得油管有效油流截面积减小，严重时造成堵塞。

目前针对油井结蜡、结垢常采取的措施有机械清蜡(垢)技术、热力清蜡(垢)技术、化学清蜡(垢)技术和微生物清蜡(垢)技术等。其中机械清蜡(垢)技术较为成熟，方法简单直观，但切刮过程中需要长时间停产，影响生产。热力清蜡(垢)技术效果好，但耗能大，费用高；化学清蜡(垢)技术中清蜡、清垢剂的选择存在难度；微生物清蜡(垢)技术防蜡效果好但清洗效果不佳。上述清蜡(垢)技术大多是在油井已结结蜡(垢)或结蜡(垢)严重之后才开始采取的措施，缺乏前期防治工作，因此效果不佳。

张兖驹发明了一种抽油杆自适应式井筒清蜡装置，在抽油杆上安装弹性刮刀，通过抽油杆的上下运动带动刮刀刮去油管内壁上的蜡，再通过柱塞将原油与蜡一同举升至地面，可以有效清除油管内壁附着的蜡。但此装置需配合抽油杆使用，适用于有杆泵举升油井，并不适用于自喷生产井。

中国石油大学(华东)发明了一种基于气举法采油的CCUS系统，其中包括一组电加热清蜡装置，燃气发电机组通过燃烧井下一部分天然气，对电加热清蜡装置进行供电，进而对井筒加热，清除井筒内壁附着的蜡。虽然该工艺降低了地面电网的供电成本和技术难度，但是工艺复杂，仅适用于含气井。

本发明是为解决自喷井井筒结蜡、结垢问题设计的一种新型清蜡除垢装置，该装置依靠自身的重力作用从井口下入井底，向下运动的过程中过流装置外筒体边缘切割的倒角及扇形清蜡除垢叶片同时对管壁进行切刮，从而清除管壁处的蜡质垢质。装置下入井底后，在井底缓冲弹簧的作用下三个清蜡除垢叶片与环形过流装置闭合，依靠井底压力的作用与原油一同被举升至井口，在举升过程中，过流装置再次对管壁进行切刮，同时三个闭合的清蜡除垢叶片将刮下的蜡与污垢带出井筒，该装置可以有效解决自喷井井筒结蜡结垢的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置。旨在通过对尚未结蜡(垢)或结蜡(垢)初期的自喷油井采取清蜡除垢措施来改善油井生产状况，延长油井未结蜡(垢)或轻微结蜡(垢)生产时间。

一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置，该装置由环形过流装置、3节可滑动小筒体、清蜡除垢叶片、底座组成。

所述环形过流装置由内外筒体组成，内筒体与外筒体间通过菱形柱体连接，外筒体上端边缘切割倒角，其目的是在装置上下移动过程中为管壁清蜡除垢提供切刮条件。

所述装置内筒体与外筒体形成3个环形过流通道供油流通过。内筒体下端连接3节可滑动小筒体。

所述3节小筒体内径依次减小，可滑动收缩进入环形过流装置，各小筒体顶端有扇形清蜡除垢叶片，三叶片在空间上各呈一定角度。

所述装置小筒体收缩进入内筒体后，3个清蜡除垢扇形叶片处于同一平面，在底座的作用下与环形过流装置实现闭合，增加了该装置受力截面，在压力和油流的作用下，使其向上浮动。

所述底座目的是当装置到达底部与井底接触时，起到缓冲作用，同时保证清蜡除垢叶片与过流装置实现闭合。

附图说明

图1是本发明一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置结构图；

图2是本发明环形过流装置结构图；

图3是本发明小筒体及清蜡除垢叶片结构图；

图4是本发明底座结构图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～4所示，其中，图1是本发明一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置结构图；图2是本发明环形过流装置结构图；图3是本发明装置小筒体及清蜡除垢叶片；图4本发明底座结构图。

本发明提供一种适用于自喷采油井的新型清蜡除垢装置，它包括环形过流装置1、扇形清蜡除垢叶片、底座。

所述环形过流装置1是由内、外筒体组成，外筒体1-1直径略小于油管内径，筒体壁厚1mm，其上下端边缘切割倒角1-2，其目的是为管壁清蜡除垢提供切刮条件。内筒体1-5直径约为13mm，壁厚为1mm，内外筒体间形成环形过流通道1-3供油流通过。内外筒体间依靠菱形柱体1-4连接。

所述滑动筒体2由3节小筒体组成，内径依次为14/13/12mm，各小筒体顶端有扇形清蜡除垢叶片2-2，三叶片在空间上的角度各为110°，3小节筒体收缩进环形过流装置内筒体1-5时，3个清蜡除垢叶片在同一平面，与环形过流装置实现闭合。

所述底座由3-1弹簧底座、3-2弹簧支柱、3-3弹簧、3-4挡板组成；当清蜡除垢装置到达底部时弹簧起到缓冲的作用，同时在底座的作用下三个扇形清蜡除垢叶片与环形过流装置实现闭合。

利用本发明清蜡防垢装置进行工作的过程如下：

装置放入井筒内向下运动，油流通过环形过流通道1-3向上流动，外筒体边缘的倒角1-2和扇形清蜡除垢叶片2-2同时对管壁起到切刮作用，使得刚附着或即将附着在管壁的蜡质与垢质脱落被被流动的油流带出，从而防止蜡、垢在管壁沉积；当装置到达井底时，在底座的作用下3节小筒体依次收缩进入环形过流装置内筒体1-5，此时3个扇形清蜡除垢叶片在环形过流装置底部处于同一水平面，在底座的作用下三个清蜡除垢扇形叶片与环形过流装置实现闭合，达到密封筒体底部的效果，此时油流无法从筒体内部通过，仅从筒体与油管壁之间的缝隙通过。在油流和压力的作用下装置向上运动，并切刮管壁达到再次清蜡刮垢的效果，此时刮落的蜡质、垢质脱落进入筒体，随着装置一起到达井口。

综上所述，相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)在自喷井未结蜡或者结蜡初期进行清防蜡，改善油井结蜡状况，延长油井未结蜡或轻微结蜡生产时间；

(2)装置还可将管壁上的其他物质(水合物等)切刮带出地面；

(3)本装置运行时无需停产；

(4)装置上下行两次进行清蜡除垢作业；

(5)经济实用，安全方便。

Claims (4)

1.一种适用于自喷采油井的新型清蜡防垢装置，该装置由环形过流装置、扇形清蜡除垢叶片、底座组成，其中：所述环形过流装置由内、外筒体组成，环形通道供油流通过；所述扇形清蜡除垢叶片分别连接在3节滑动小筒体底部，3节小筒体可滑动收缩进入环形过流装置。

2.如权利要求1所述一种适用于自喷采油井的新型清蜡防垢装置，其特征在于，外筒体上端边缘切割倒角，其目的是在装置上下移动过程中为管壁清蜡除垢提供切刮条件。

3.如权利要求1所述一种适用于自喷采油井的新型清蜡防垢装置，其特征在于，3节小筒体内径依次减小，可收缩进入环形过流装置内筒体。

4.如权利要求1所述一种适用于自喷采油井的新型清蜡防垢装置，其特征在于，3叶片在空间上各呈一定角度，当3节小筒体依次收缩进入环形过流装置内筒体时，3叶片处于同一平面且可以达到密封环形过流装置底部的效果。