CN112523725A - 一种油田用清蜡装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田用清蜡装置及其使用方法，涉及油田清蜡技术领域，包括三个从上至下直径依次减小的圆柱体一体成型构成的装置本体，所述装置本体内从上至下依次开设有第一转动腔、第二转动腔、第三转动腔和第四转动腔，所述装置本体的下端外壁周向均匀固定连接有多个连接杆，多个所述连接杆远离装置本体的一端共同固定连接有漏筒，所述第三转动腔的内顶壁固定安装有双轴电机。优点在于：本发明通过设置敲击机构、软化机构、离合机构和开合机构，使敲击锤与刚性刮板、弹性刮板可适应不同内径的油井，并依次进行敲击锤敲击、喷出热水、刮除附着在井壁上的蜡，并收集在漏筒中，有效实现清蜡且清蜡效率高。

Description

一种油田用清蜡装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及油田清蜡技术领域，尤其涉及一种油田用清蜡装置及其使用方法。

背景技术

原油中含有不同数量的石蜡,在油层条件下,一般处于溶解状态。原油从井底上升流经油管时，温度、压力逐渐降低，蜡逐渐析出，聚集、积附于管壁，称油井结蜡。它使油管内径变小,影响井的生产能力,严重时使油井停产。不同油田、油层的油井，由于原油性质和含蜡量、温度压力、流动条件和油管表面条件等不同，开始结蜡的位置也不同。自喷井、抽油井或气举井都在某一井段以上（包括出油管线）开始结蜡。在生产过程中，当井底附近油层的温度低，或由于注水，使油层温度降低到结蜡温度时，也会在井底附近或油层内部结蜡。

目前的清蜡装置一般采用机械清蜡的方式，但由于油井内径不同，清蜡装置不能适用于所有不同内径的油井。

为解决上述问题，我们提出了一种油田用清蜡装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种油田用清蜡装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种油田用清蜡装置，包括三个从上至下直径依次减小的圆柱体一体成型构成的装置本体，所述装置本体内从上至下依次开设有第一转动腔、第二转动腔、第三转动腔和第四转动腔，所述装置本体的下端外壁周向均匀固定连接有多个连接杆，多个所述连接杆远离装置本体的一端共同固定连接有漏筒，所述第三转动腔的内顶壁固定安装有双轴电机，所述双轴电机上下两个输出端分别固定连接有上驱动轴与下驱动轴，所述上驱动轴的上端贯穿第二转动腔并延伸至第一转动腔内，所述第一转动腔、第二转动腔、第三转动腔内分别设置有敲击机构、软化机构、离合机构，所述双轴电机通过离合机构连接有开合机构；

所述敲击机构包括固定连接在上驱动轴上的第一凸轮，所述第一转动腔内周向均匀滑动连接有第一滑板，所述第一滑板背离第一凸轮的一侧固定连接有直杆，所述直杆远离第一滑板的一端贯穿第一转动腔并螺纹连接有敲击锤，所述敲击锤的自由端与套管内壁活动接触，所述直杆上活动套接有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与第一转动腔的内壁、第一滑板固定连接。

在上述的油田用清蜡装置中，所述装置本体的上端通过钢丝绳连接有卷扬机。

在上述的油田用清蜡装置中，所述软化机构包括固定套接在上驱动轴上的第二凸轮，所述第二转动腔内周向均匀滑动连接有多个第二滑板，所述第二滑板远离第二凸轮的一侧与第二转动腔的内壁共同固定连接有密封的弹性囊，所述第二转动腔内嵌装有与弹性囊连通的单向出水管，所述单向出水管的另一端连接有喷头，所述弹性囊通过单向进水管连接有热水箱。

在上述的油田用清蜡装置中，所述开合机构包括贯穿第三转动腔与第四转动腔之间夹层并与之转动连接的螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹套接有转盘，所述转盘的外圆周向均匀一体成型有多个滑块，所述第四转动腔内壁开设有与各滑块滑动连接的滑槽，各所述滑块远离转盘的一端铰接有从动杆，所述从动杆远离滑块的一端铰接有刚性刮板，每两个相邻的所述刚性刮板固定连接有弹性刮板，且刚性刮板与弹性刮板均与漏筒铰接。

在上述的油田用清蜡装置中，所述离合机构包括固定在螺纹杆上端的第二花键轴和开设在下驱动轴下端的第一花键槽，所述第二花键轴上滑动套接有第一花键轴，所述第一花键轴的上端与第一花键槽卡接配合，所述第一花键轴的下端开设有与第二花键轴卡接的第二花键槽，所述第二花键槽的内顶壁与第二花键轴共同固定连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的伸缩端与第二花键槽的内壁固定连接。

一种油田用清蜡装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：根据油井内径调节敲击锤相对于直杆的位置，并使上驱动轴轴线至第一凸轮最远端之间距离加第一滑板、直杆和敲击锤的长度之和约等于油井半径；

步骤二：将本装置与井口上的卷扬机进行连接，并将本装置放入井底；

步骤三：控制电动伸缩杆处于断电状态，双轴电机依次通过下驱动轴、第一花键槽与第一花键轴、第二花键槽与第二花键轴的卡接带动螺纹杆转动，转盘与滑块随着螺纹杆的转动而下移，通过从动杆带动多个刚性刮板与井壁接触，弹性刮板自动适应并与井壁接触，而后对电动伸缩杆进行通电，第一花键轴在电动伸缩杆的收缩下脱离第一花键槽；

步骤四：启动双轴电机，使双轴电机通过上驱动轴同步带动第一凸轮与第二凸轮转动，并利用卷扬机提升本装置进行敲击、软化、刮除、收集作业。

与现有的技术相比，本油田用清蜡装置的优点在于：

本发明通过设置敲击机构、软化机构、离合机构和开合机构，使敲击锤与刚性刮板、弹性刮板可适应不同内径的油井，并依次进行敲击锤敲击、喷出热水、刮除附着在井壁上的蜡，并收集在漏筒中，有效实现清蜡且清蜡效率高。

附图说明

图1为本发明提出的一种油田用清蜡装置正面的结构剖视图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为图1中B处放大的结构示意图；

图4为本发明提出的一种油田用清蜡装置刚性刮板与弹性刮板连接处俯视的结构示意图；

图5为本发明提出的一种油田用清蜡装置转盘与滑块连接处俯视的结构示意图。

图中：1装置本体、101第一转动腔、102第二转动腔、103第三转动腔、104第四转动腔、105滑槽、2连接杆、3漏筒、4双轴电机、5下驱动轴、51第一花键槽、6第一花键轴、61第二花键槽、7电动伸缩杆、8第二花键轴、9螺纹杆、10转盘、11滑块、12从动杆、13刚性刮板、14弹性刮板、15上驱动轴、16第一凸轮、17第二凸轮、18第一滑板、19直杆、20敲击锤、21复位弹簧、22第二滑板、23弹性囊、24喷头。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例一

参照图1-5，一种油田用清蜡装置，包括三个从上至下直径依次减小的圆柱体一体成型构成的装置本体1，装置本体1内从上至下依次开设有第一转动腔101、第二转动腔102、第三转动腔103和第四转动腔104，装置本体1的下端外壁周向均匀固定连接有多个连接杆2，多个连接杆2远离装置本体1的一端共同固定连接有漏筒3，第三转动腔103的内顶壁固定安装有双轴电机4，双轴电机4上下两个输出端分别固定连接有上驱动轴15与下驱动轴5，上驱动轴15的上端贯穿第二转动腔102并延伸至第一转动腔101内，第一转动腔101、第二转动腔102、第三转动腔103内分别设置有敲击机构、软化机构、离合机构，双轴电机4通过离合机构连接有开合机构。

进一步地，装置本体1的上端通过钢丝绳连接有卷扬机，卷扬机为现有技术。

具体地，敲击机构包括固定连接在上驱动轴15上的第一凸轮16，第一转动腔101内周向均匀滑动连接有第一滑板18，第一滑板18背离第一凸轮16的一侧固定连接有直杆19，直杆19远离第一滑板18的一端贯穿第一转动腔101并螺纹连接有敲击锤20，直杆19上活动套接有复位弹簧21，且复位弹簧21的两端分别与第一转动腔101的内壁、第一滑板18固定连接，由于敲击锤20与直杆19螺纹连接，那么可将敲击锤20旋出或旋进，进而调节各敲击锤20相对于直杆19的位置，并使敲击锤20的自由端能与井壁套管接触。

实施例二

与实施例一基本相同，不同之处在于，软化机构包括固定套接在上驱动轴15上的第二凸轮17，第二转动腔102内周向均匀滑动连接有多个第二滑板22，第二滑板22远离第二凸轮17的一侧与第二转动腔102的内壁共同固定连接有密封的弹性囊23，弹性囊23即具有弹性回复能力的气囊，利用第二凸轮17的挤压以及自身回复能力，可抽吸或抽出热水，第二转动腔102内嵌装有与弹性囊23连通的单向出水管，单向出水管的另一端连接有喷头24，弹性囊23通过单向进水管连接有热水箱，上述单向出水管与单向进水管均由管道与安装在管道中的单向阀构成，可限制热水的流向。

具体地，开合机构包括贯穿第三转动腔103与第四转动腔104之间夹层并与之转动连接的螺纹杆9，螺纹杆9上螺纹套接有转盘10，转盘10的外圆周向均匀一体成型有多个滑块11，第四转动腔103内壁开设有与各滑块11滑动连接的滑槽105，各滑块11远离转盘10的一端铰接有从动杆12，从动杆12远离滑块11的一端铰接有刚性刮板13，每两个相邻的刚性刮板13固定连接有弹性刮板14，且刚性刮板13与弹性刮板14均与漏筒3铰接，弹性刮板14可适应井壁。

具体地，离合机构包括固定在螺纹杆9上端的第二花键轴8和开设在下驱动轴5下端的第一花键槽51，第二花键轴8上滑动套接有第一花键轴6，第一花键轴6的上端与第一花键槽51卡接配合，第一花键轴6的下端开设有与第二花键轴8卡接的第二花键槽61，第二花键轴8的上端嵌设有电动伸缩杆7，电动伸缩杆7的伸缩端与第二花键槽61的内壁固定连接，双轴电机4通过下驱动轴5、第一花键槽51与第一花键轴6、第二花键槽61与第二花键轴8将转矩传递给螺纹杆9。

具体使用步骤为：

步骤一：根据油井内径调节敲击锤20相对于直杆19的位置，并使上驱动轴15轴线至第一凸轮16最远端之间距离加第一滑板18、直杆19和敲击锤20的长度之和约等于油井半径；

本步骤的目的是敲击锤20间歇地对附着在井壁上的蜡进行机械敲击，以免出现敲击锤20无法接触井壁的情况，另外需要说明的是，敲击锤20 为橡胶锤，避免与井壁刚性接触，造成油井内部损伤的情况，还可适应不同内径的井壁。

步骤二：将本装置与井口上的卷扬机进行连接，并将本装置放入井底；

在本步骤中，卷扬机作为现有技术中常见的升降设备。

步骤三：控制电动伸缩杆7处于断电状态，双轴电机4依次通过下驱动轴5、第一花键槽51与第一花键轴6、第二花键槽61与第二花键轴8的卡接带动螺纹杆9转动，转盘10与滑块11随着螺纹杆9的转动而逐渐下移，通过从动杆12带动多个刚性刮板13与井壁接触，弹性刮板14自动适应并与井壁接触，而后对电动伸缩杆7进行通电，第一花键轴6在电动伸缩杆7的收缩下脱离第一花键槽51；

在本步骤中，电动伸缩杆7自带电源装置，通过控制电动伸缩杆7进行伸缩，使电动伸缩杆7处于收缩态或伸长态，以此决定第一花键轴6是否卡接在第一花键槽51内，在第一花键轴6与第一花键槽51卡接时，双轴电机4可将转矩传递给螺纹杆9，转盘10在滑块11与滑槽105限位滑动的条件下随着螺纹杆9的转动而下移，滑块11通过从动杆12带动刚性刮板13与井壁接触。

[A1] [A2] 步骤四：启动双轴电机4，使双轴电机4通过上驱动轴15同步带动第一凸轮16与第二凸轮17转动，并利用卷扬机提升本装置进行敲击、软化、刮除、收集作业。

在本步骤中，双轴电机4通过上驱动轴15同步带动第一凸轮16与第二凸轮17转动，第一凸轮16周期性地挤压第一滑板18，带动第一滑板18通过直杆19带动敲击锤20对井壁上的蜡进行敲击，击碎顽固附着在井壁上的蜡，使其自由落至在刮板（包括刚性刮板13与弹性刮板14），并落到漏筒3内，第二凸轮17周期性地挤压第二滑板22，使密封的弹性囊23内部容积周期性地增大缩小，在密封的弹性囊23容积增大时，则将热水箱内的热水吸入，在密封的弹性囊23容积减小时，则将热水通过喷头24喷出至井壁，对蜡进行软化，本装置在逐渐上移的过程中，带动刚性刮板13与弹性刮板14刮除附着在井壁上的蜡，蜡被收集在漏筒3内，水则通过漏筒3上的孔流出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油田用清蜡装置，包括三个从上至下直径依次减小的圆柱体一体成型构成的装置本体（1），其特征在于，所述装置本体（1）内从上至下依次开设有第一转动腔（101）、第二转动腔（102）、第三转动腔（103）和第四转动腔（104），所述装置本体（1）的下端外壁周向均匀固定连接有多个连接杆（2），多个所述连接杆（2）远离装置本体（1）的一端共同固定连接有漏筒（3），所述第三转动腔（103）的内顶壁固定安装有双轴电机（4），所述双轴电机（4）上下两个输出端分别固定连接有上驱动轴（15）与下驱动轴（5），所述上驱动轴（15）的上端贯穿第二转动腔（102）并延伸至第一转动腔（101）内，所述第一转动腔（101）、第二转动腔（102）、第三转动腔（103）内分别设置有敲击机构、软化机构、离合机构，所述双轴电机（4）通过离合机构连接有开合机构，所述敲击机构包括固定连接在上驱动轴（15）上的第一凸轮（16），所述第一转动腔（101）内周向均匀滑动连接有第一滑板（18），所述第一滑板（18）背离第一凸轮（16）的一侧固定连接有直杆（19），所述直杆（19）远离第一滑板（18）的一端贯穿第一转动腔（101）并螺纹连接有敲击锤（20），所述敲击锤（20）的自由端与套管内壁活动接触，所述直杆（19）上活动套接有复位弹簧（21），且复位弹簧（21）的两端分别与第一转动腔（101）的内壁和第一滑板（18）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种油田用清蜡装置，其特征在于，所述装置本体（1）的上端通过钢丝绳连接有卷扬机。

3.根据权利要求1所述的一种油田用清蜡装置，其特征在于，所述软化机构包括固定套接在上驱动轴（15）上的第二凸轮（17），所述第二转动腔（102）内周向均匀滑动连接有多个第二滑板（22），所述第二滑板（22）远离第二凸轮（17）的一侧与第二转动腔（102）的内壁共同固定连接有密封的弹性囊（23），所述第二转动腔（102）内嵌装有与弹性囊（23）连通的单向出水管，所述单向出水管的另一端连接有喷头（24），所述弹性囊（23）通过单向进水管连接有热水箱。

4.根据权利要求3所述的一种油田用清蜡装置，其特征在于，所述开合机构包括贯穿第三转动腔（103）与第四转动腔（104）之间夹层并与之转动连接的螺纹杆（9），所述螺纹杆（9）上螺纹套接有转盘（10），所述转盘（10）的外圆周向均匀一体成型有多个滑块（11），所述第四转动腔（103）内壁开设有与各滑块（11）滑动连接的滑槽（105），各所述滑块（11）远离转盘（10）的一端铰接有从动杆（12），所述从动杆（12）远离滑块（11）的一端铰接有刚性刮板（13），每两个相邻的所述刚性刮板（13）固定连接有弹性刮板（14），且刚性刮板（13）与弹性刮板（14）均与漏筒（3）铰接。

5.根据权利要求1或4所述的一种油田用清蜡装置，其特征在于，所述离合机构包括固定在螺纹杆（9）上端的第二花键轴（8）和开设在下驱动轴（5）下端的第一花键槽（51），所述第二花键轴（8）上滑动套接有第一花键轴（6），所述第一花键轴（6）的上端与第一花键槽（51）卡接配合，所述第一花键轴（6）的下端开设有与第二花键轴（8）卡接的第二花键槽（61），所述第二花键槽（61）的内顶壁与第二花键轴（8）共同固定连接有电动伸缩杆（7），且电动伸缩杆（7）的伸缩端与第二花键槽（61）的内壁固定连接。

6.根据上述权利要求5所述的一种油田用清蜡装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：根据油井内径调节敲击锤（20）相对于直杆（19）的位置，并使上驱动轴（15）轴线至第一凸轮（16）最远端之间距离加第一滑板（18）、直杆（19）和敲击锤（20）的长度之和约等于油井半径；

步骤二：将本装置与井口上的卷扬机进行连接，并将本装置放入井底；

步骤三：控制电动伸缩杆（7）处于断电状态，双轴电机（4）依次通过下驱动轴（5）、第一花键槽（51）与第一花键轴（6）、第二花键槽（61）与第二花键轴（8）的卡接带动螺纹杆（9）转动，转盘（10）与滑块（11）随着螺纹杆（9）的转动而下移，通过从动杆（12）带动多个刚性刮板（13）与井壁接触，弹性刮板（14）自动适应并与井壁接触，而后对电动伸缩杆（7）进行通电，第一花键轴（6）在电动伸缩杆（7）的收缩下脱离第一花键槽（51）；

步骤四：启动双轴电机（4），使双轴电机（4）通过上驱动轴（15）同步带动第一凸轮（16）与第二凸轮（17）转动，并利用卷扬机提升本装置进行敲击、软化、刮除、收集作业。

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