CN108119098A - 井口清蜡装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井口清蜡装置及方法，该井口清蜡装置用于和井口的大四通配合安装，所述大四通的套管闸门设置有第一卡瓦，所述井口清蜡装置包括：用于和第一卡瓦密封配合的第二卡瓦，所述第二卡瓦整体呈中空的回转体，其具有相对的第一端和第二端，所述第一端处设置有第一管段，所述第一管段内设置有弹性件；所述第二端处设置有第二管段；穿设在所述套管闸门内的接触式洗井内管，其整体呈中空的管状，其具有相对的上游端和下游端，所述上游端用于和油管外壁相接触，所述下游端与所述弹性件相接触；洗井接头，所述洗井接头一端与所述第二管段相固定，另一端用于连接蒸汽供应系统。本发明能够保证油井清蜡的高效性和稳定性。

Description

井口清蜡装置及方法

技术领域

本发明涉及油田保生产开发领域，特别涉及一种井口清蜡装置及方法。

背景技术

众所周知稀油井的日常管理中，主要问题集中在水、蜡、砂、气、窜等方面，其中油井的清蜡占五大因素的第二位。辽河油田稀油井中的各个区块的结蜡点和温度不尽相同，但是结蜡井都有一个共同特点，即越是距离井口位置，结蜡量和厚度越大。尤其是冬季生产中，经常出现油井举升负荷重、井口回压高和地面管线憋压刺漏等工程事故。其中井口处油管悬挂器位置结蜡最为严重，这个通道是油井正常输油的关键节点，所以解决好井口悬挂器处的蜡对于油井的正常生产和稳产具有重要意义。

目前针对油井清防蜡油以下几种工艺。

一是机械刮蜡。即将刮蜡片设计在抽油杆柱上，利用抽油器的往复运动，完成油井的日常清蜡施工。该种工艺结构简单，适用于结蜡初期，后期刮蜡效果较差，容易造成抽油杆负荷重拉断等工程事故。

二是化学药剂洗井清蜡。利用水泥车将化学药剂从套管环空注入，化学药剂上返到油管内，与油管内析出的蜡化学反应，完成清蜡施工。施工比较简单，但是化学药剂费用较高，不适应于频繁操作，还经常发生在洗井中，引入大量的外来水，有时候处理的蜡块较大，造成井口憋压严重，导致后期油井作业的麻烦，不利于油井的生产管理。

三是油管电加热清蜡。该工艺结构复杂，需要对油管管柱、井口和地面等特殊配套要求，单井作业周期长，并且还要保证管柱的绝缘性，不适合大面积推广，且浪费电能。

因此，针对现有技术的上述缺陷，有必要提供一种新型的井口清蜡装置及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种井口清蜡装置及方法，能够克服现有技术中的缺陷，保证油井清蜡的高效性和稳定性，便于操作，且生产成本较低，不会给井中引入新的问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种井口清蜡装置，其用于和井口的大四通配合安装，所述大四通设置有多个套管闸门，所述套管闸门设置有第一卡瓦，所述井口清蜡装置包括：

用于和所述套管闸门的第一卡瓦密封配合的第二卡瓦，所述第二卡瓦整体呈中空的回转体，其具有相对的第一端和第二端，所述第一端处设置有第一管段，所述第一管段内设置有弹性件；所述第二端处设置有第二管段；

穿设在所述套管闸门内的接触式洗井内管，其整体呈中空的管状，其具有相对的上游端和下游端，所述上游端用于和油管外壁相接触，所述下游端与所述弹性件相接触；

洗井接头，所述洗井接头一端与所述第二管段相固定，另一端用于连接蒸汽供应系统。

在一个优选的实施方式中，所述第二管段内还设置有单向球阀，所述单向球阀包括：固定在所述第二管段内且靠近所述洗井接头的阀座，与所述阀座配合的阀球，以及一端与所述阀球固定，另一端抵靠在所述第二管段内且远离所述洗井接头的复位件。

在一个优选的实施方式中，所述第二管段上还设置有压力放空接头，所述压力放空接头位于所述复位件的下游。

在一个优选的实施方式中，所述第二卡瓦与所述第一管段和第二管段为一体成型构造。

在一个优选的实施方式中，还包括压盖，所述接触式洗井内管的下游端设置有环状凸起，所述环状凸起的一侧与所述弹性件相接触，另一侧通过所述压盖限位。

在一个优选的实施方式中，所述弹性件为弹簧，所述弹簧处于压缩状态，具有预定弹性势能，随着油管壁上的蜡不断被清洗，所述弹簧自动释放弹性势能，所述接触式洗井内管向所述油管靠近。

在一个优选的实施方式中，所述第一管段的外表面设置有外螺纹，相应的，所述第一卡瓦的内表面设置有用于和所述外螺纹配合的内螺纹。

一种上述的井口清蜡装置的井口清蜡方法，所述井口清蜡方法在保证油井正常生产管柱完好，抽油及不停抽的前提下执行，其包括：

打开大四通的套管闸门，进行放压；

当套管内放压完成后，将井口清蜡装置与套管闸门相连接，其中，将接触式洗井内管与油管悬挂器下方的油管相接触；将蒸汽供应系统与所述井口清蜡装置相连接；

通过所述井口清蜡装置注入蒸汽后建立热场循环，从蒸汽供应系统供入的蒸汽通过井口清蜡装置后首先作用在与所述接触式洗井内管相接触的油管上，然后沿着油管向下流通，通过井下筛管、抽油泵、油管返出地面。

在一个优选的实施方式中，所述方法还包括：基于地面管线的温度信号、油管闸门的压力信号中的至少一种判断井口清蜡效果。

在一个优选的实施方式中，所述温度信号表示地面管线的温度上升预定温度或者所述压力信号表示回压降低至上述预定压力时，井口清蜡满足要求。

本发明的特点和优点是：本申请所提供的井口清蜡装置及方法，当所述井口清蜡装置安装在井口并且连通所述蒸汽供应系统，并且其中接触式洗井内管与油管外壁相接触，高温水蒸汽首先通过该井口清蜡装置进入，随后将沿着油管向下流动，通过井下筛管、油管进入油管悬挂器，整个过程中受热场的直接接触作用，整个井口清蜡过程连续加热，使得油管内壁的析出蜡逐级处理并抽出地面，能够实现高效稳定地清蜡效果。

进一步的，由于井口不憋压，不会影响正常的生产，只需抽油泵正常抽吸即可在正常生产时同时实现清蜡作业。

特别是该井口清蜡装置的接触式洗井内管的下游端直接作用在油管外壁上，即可以保证了井口结蜡最多的地方始终有热源接触式处理，较佳地保证了清蜡效果。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是一种井口生产管柱的结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种井口清蜡装置安装在井口后的结构示意图；

图3是本申请实施方式中一种井口清蜡装置的结构示意图；

图4是本申请实施方式中一种井口清蜡方法的步骤流程图。

附图标记说明：

1-套管；2-油管；3-丝堵；4-筛管；5-抽油泵；6-大四通；61-套管闸门61；62-第一卡瓦；7-油管悬挂器7；8-油管闸门8；11-接触式洗井内管；12-压盖；13-弹性件；14-第二卡瓦；141-第一管段；142-第二管段；15-压力放空接头；16-单向球阀；17-洗井接头。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本发明提供一种简单时效性高的井口清蜡装置及方法，能够克服现有技术中的缺陷，保证油井清蜡的高效性和稳定性，清蜡时，操作简便，生产成本较低，并且不会增加大量的外来水，不会给井中引入新的问题。

如图1所示，一般的，整个生产管柱通过油管悬挂器7固定在井口并伸入井下套管1中，该生产管柱包括：自上而下依次连接的油管闸门8、油管2、抽油泵5、筛管4及丝堵3。所述油管悬挂器7外设置有大四通6，所述大四通6连接有多个套管闸门61。所述大四通6的下端与套管1相连通。油管2与套管1形成油套环空。

请参阅图2和3，本申请实施方式中提供一种用于和井口的大四通6配合安装的井口清蜡装置，所述大四通6套管闸门61的末端设置有第一卡瓦61。该井口清蜡装置可以包括：用于和所述套管闸门61的第一卡瓦61密封配合的第二卡瓦14，所述第二卡瓦14整体呈中空的回转体，其具有相对的第一端和第二端，所述第一端处设置有第一管段141，所述第一管段141内设置有弹性件13；所述第二端处设置有第二管段142；穿设在所述套管闸门61内的接触式洗井内管11，其整体呈中空的管状，其具有相对的上游端和下游端，所述上游端用于和油管2外壁相接触，所述下游端与所述弹性件13相接触；洗井接头17，所述洗井接头17一端与所述第二管段142相固定，另一端用于连接蒸汽供应系统。

在本实施方式中，所述第二卡瓦14用于和所述套管闸门61的第一卡瓦61密封配合。所述第二卡瓦14可以整体呈中空的回转体，其具有相对的第一端和第二端。所述第一端处设置有第一管段141，所述第一管段141内设置有弹性件13。具体的，所述第一卡瓦61与所述第一管段141之间形成用于抵扣所述弹性件13一端的第一限位部。所述第一限位部可以为所述第一卡瓦61的第一端端面与所述第一管段141形成的台阶面。当然，所述第一限位部的具体结构并不限于上述举例，本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，所述接触式洗井内管11穿设在所述套管闸门61内，其整体呈中空的管状，其具有相对的上游端和下游端，所述上游端用于和油管2外壁相接触，所述下游端与所述弹性件13相接触。

具体的，所述弹性件13可以为弹簧，所述弹簧处于压缩状态，具有预定弹性势能，随着油管2壁上的蜡不断被清洗，所述弹簧自动释放弹性势能，所述接触式洗井内管11向所述油管2靠近，从而保证所述接触式洗井内管11能够始终与靠近所述油管悬挂器7下方结蜡集中的区域相接触。当高温蒸汽通过该接触式洗井内管11直接作用在结蜡集中的位置时，能够大大提供清蜡效果。

在本实施方式中，所述接触式洗井内管11的下游端可以通过与所述第一端相配合的压盖12卡合在所述第一管段141内。具体的，所述接触式洗井内管11的下游端可以设置有环状凸起，所述环状凸起的一侧与所述弹性件13相接触，另一侧通过所述压盖12限位。具体的，所述压盖12可以通过可拆卸连接的方式与所述第一管段141相配合，该可拆卸连接的方式可以为螺纹或者卡扣连接等，具体的本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，所述第一管段141伸入所述第一卡瓦61内，其与所述第一卡瓦61之间可以为螺纹连接，以保证所述井口清蜡装置与所述大四通6的套管闸门61配合位置的密封性。具体的，所述第一管段141的外表面设置可以有外螺纹，相应的，所述第一卡瓦61的内表面可以设置有用于和所述外螺纹配合的内螺纹。此外，为了进一步保证第一管段141与所述第一卡瓦61内侧配合位置的密封性，还可以在螺纹连接的位置设置有密封圈。

在本实施方式中，所述第二卡瓦14的第二端处设置有第二管段142。所述第二管段142内设置有单向球阀16，流体能够通过该单向球阀16实现单向流动。当所述洗井接头17与能提供高温蒸汽的蒸汽供应系统连通时，能够防止井内的流体倒流进入蒸汽供应系统。

具体的，该单向球阀16可以包括：阀座、阀球和复位件。其中，所述阀座可以固定在所述第二管段142内，且靠近所述洗井接头17一侧。所述第二管段142内形成有第二限位部，所述复位件一端与所述第二限位部相接触，另一端与所述阀球相固定。具体的，所述第二限位部可以为所述第二管段142内侧形成的限位台阶，所述复位件的一端抵靠在所述限位台阶上。具体的，所述复位件也可以为弹簧的形式，该弹簧正常情况下可以处于具有一定的压缩形变量，密封住所述阀座的开口。当带有压力的高温蒸汽供入时，所述阀球被顶开，所述弹簧进一步压缩，使得高温蒸汽能够顺利通过。

在本实施方式中，所述第二卡瓦14可以与所述第一管段141和第二管段142为一体成型构造，从而一方面可以保证结构的紧凑性和安装的方便性，另一方面也可以保证结构具有较佳的密封性。

在一个实施方式中，所述第二管段142上还设置有压力放空接头15。该压力放空接头15可以用于将井口清蜡装置以及与井口清蜡装置相连通的井口等的压力释放，使得整个井口清蜡装置在工作时处于不带压的情况下作业，防止井口憋压。进而可以保证整个清蜡过程中抽油机均正常生产，整个系统不会造成地面输油系统压力升高。其中，所述压力放空接头15可以位于所述单向球阀16复位件的下游，一方面可以保证高温蒸汽供应系统供入的蒸汽顺利地进入井口清蜡装置，另一方面也能够进行安全放压。

在本实施方式中，所述洗井接头17一端与所述第二管段142相固定，另一端用于连接蒸汽供应系统。具体的，该蒸汽供应系统可以为锅炉车、高温水洗车等等。

当本申请所述井口清蜡装置安装在井口并且连通所述蒸汽供应系统，并且其中接触式洗井内管11与油管2外壁相接触，高温水蒸汽首先通过该井口清蜡装置进入，随后将沿着油管2向下流动，通过井下筛管4、油管2进入油管悬挂器7，整个过程中受热场的直接接触作用，整个井口清蜡过程连续加热，使得油管2内壁的析出蜡逐级处理并抽出地面，能够实现高效稳定地清蜡效果。进一步的，由于井口不憋压，不会影响正常的生产，只需抽油泵5正常抽吸即可在正常生产时同时实现清蜡作业。

特别是该井口清蜡装置的接触式洗井内管11的下游端直接作用在油管2外壁上，即可以保证了井口结蜡最多的地方始终有热源接触式处理，较佳地保证了清蜡效果。

请参阅图4，基于上述实施方式中提供的一种井口清蜡装置，本申请还提供一种井口清蜡方法，所述井口清蜡方法在保证油井正常生产管柱完好，抽油及不停抽的前提下执行，该方法可以包括如下步骤：

步骤S10：打开大四通6的套管闸门61，进行放压；

步骤S12：当套管1内放压完成后，将井口清蜡装置与套管闸门61相连接，其中，将接触式洗井内管11与油管悬挂器7下方的油管2相接触；将蒸汽供应系统与所述井口清蜡装置相连接，

步骤S14：通过所述井口清蜡装置注入蒸汽后建立热场，从蒸汽供应系统供入的蒸汽通过井口清蜡装置后首先作用在与所述接触式洗井内管11相接触的油管2上，然后沿着油管2向下流通，通过井下筛管4、抽油泵5、油管2返出地面。

所述方法还包括：基于地面管线的温度信号、油管闸门8的压力信号中的至少一种判断井口清蜡效果。具体判断时，可以在所述温度信号表示地面管线的温度上升预定温度或者所述压力信号表示回压降低至上述预定压力时，确定井口清蜡满足要求。

在本实施方式中，例如，地面高温洗井车温度可以提供100摄氏度的洗井液。经过油套环空、筛管4、抽油泵5、油管2返到地面。具体判断时，可以获取温度上增加量以及压力(回压)的减少量。

一般的，由于蜡的析出，会使得回压较高。若此装置把地面管线的温度提高了，此时回压会明显降低，证明装置清蜡有效，也就是说可以通过地面管线温度和压力判断清蜡效果。

在一个具体的应用场景下，在利用本申请所提供的井口清蜡方法时，具体可以包括如下步骤：

1、首先保证油井正常生产管柱完好，抽油机不停抽。

2、打开大四通6一侧的套管闸门61，进行放压。

3、在放压结束保证套管1内无压后，旋开闸门全部丝杠，并将接触式洗井内管11顶到油管悬挂器7下的油管2上。

4、确认所述接触式洗井内管11接触上悬挂器位置的油管2后，将第一卡瓦61与第二卡瓦14上好卡瓦螺丝并砸紧，实现密封；

5、将井口清蜡装置的洗井接头17与蒸汽供应系统连接，此时将高温水蒸汽供应系统与洗井接头17相连接，形成高温水蒸汽供应热场。

具体的，高温水蒸汽首先作用在接触式洗井内管11相接触的油管2外壁上，随后将沿着油管2向下流动，通过井下筛管4、油管2进入油管悬挂器7，整个过程中受热场的直接接触作用，整个井口清蜡过程连续加热，使得油管2内壁的析出蜡逐级处理并抽出地面。

6、如此反复，通过地面管线温度和油管闸门8的压力表检验井口清蜡效果。

7、采用此工艺一般8小时内用水量在5立方米作用，整个处理过程中，没有增加外来水量，蒸汽冷却的水随着抽油泵5的反复抽吸，全部抽出地面，不会影响油井的举升和含水。

综上可见，基于本申请提供的井口清蜡装置的井口清蜡方法具有如下技术效果：

(1)整个工艺设计简单，现场操作性强，便于推广应用。

(2)充分利用热量的接触式传导性，使得整个施工中内外均发挥热力清蜡。

(3)杜绝井口憋压，整个过程中抽油机均正常生产，整个系统不会造成地面输油系统压力升高。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

本文披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种井口清蜡装置，其特征在于，用于和井口的大四通配合安装，所述大四通设置有多个套管闸门，所述套管闸门设置有第一卡瓦，所述井口清蜡装置包括：

用于和所述套管闸门的第一卡瓦密封配合的第二卡瓦，所述第二卡瓦整体呈中空的回转体，其具有相对的第一端和第二端，所述第一端处设置有第一管段，所述第一管段内设置有弹性件；所述第二端处设置有第二管段；

穿设在所述套管闸门内的接触式洗井内管，其整体呈中空的管状，其具有相对的上游端和下游端，所述上游端用于和油管外壁相接触，所述下游端与所述弹性件相接触；

洗井接头，所述洗井接头一端与所述第二管段相固定，另一端用于连接蒸汽供应系统。

2.如权利要求1所述的井口清蜡装置，其特征在于，所述第二管段内还设置有单向球阀，所述单向球阀包括：固定在所述第二管段内且靠近所述洗井接头的阀座，与所述阀座配合的阀球，以及一端与所述阀球固定，另一端抵靠在所述第二管段内且远离所述洗井接头的复位件。

3.如权利要求2所述的井口清蜡装置，其特征在于，所述第二管段上还设置有压力放空接头，所述压力放空接头位于所述复位件的下游。

4.如权利要求1所述的井口清蜡装置，其特征在于，所述第二卡瓦与所述第一管段和第二管段为一体成型构造。

5.如权利要求1所述的井口清蜡装置，其特征在于，还包括压盖，所述接触式洗井内管的下游端设置有环状凸起，所述环状凸起的一侧与所述弹性件相接触，另一侧通过所述压盖限位。

6.如权利要求5所述的井口清蜡装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧处于压缩状态，具有预定弹性势能，随着油管壁上的蜡不断被清洗，所述弹簧自动释放弹性势能，所述接触式洗井内管向所述油管靠近。

7.如权利要求1所述的井口清蜡装置，其特征在于，所述第一管段的外表面设置有外螺纹，相应的，所述第一卡瓦的内表面设置有用于和所述外螺纹配合的内螺纹。

8.一种基于权利要求1所述的井口清蜡装置的井口清蜡方法，其特征在于，所述井口清蜡方法在保证油井正常生产管柱完好，抽油及不停抽的前提下执行，其包括：

打开大四通的套管闸门，进行放压；

当套管内放压完成后，将井口清蜡装置与套管闸门相连接，其中，将接触式洗井内管与油管悬挂器下方的油管相接触；将蒸汽供应系统与所述井口清蜡装置相连接；

通过所述井口清蜡装置注入蒸汽后建立热场循环，从蒸汽供应系统供入的蒸汽通过井口清蜡装置后首先作用在与所述接触式洗井内管相接触的油管上，然后沿着油管向下流通，通过井下筛管、抽油泵、油管返出地面。

9.如权利要求8所述的井口清蜡方法，其特征在于，所述方法还包括：基于地面管线的温度信号、油管闸门的压力信号中的至少一种判断井口清蜡效果。

10.如权利要求9所述的井口清蜡方法，其特征在于，所述温度信号表示地面管线的温度上升预定温度或者所述压力信号表示回压降低至上述预定压力时，井口清蜡满足要求。