CN114412415B - 一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法，涉及石油开采的技术领域，所述装置包括：轴流混合器、聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器以及套筒；轴流混合器、聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器依次套装于套筒中；套筒的顶部和尾部分别装有上接头以及下接头；上接头与套筒的顶部可拆卸连接；下接头与套筒的底部可拆卸连接；自激振荡脉冲发生器一端于与聚焦射流发生器固定相连，自激振荡脉冲发生器另一端与超声波发生器输入端固定相连。通过本发明可以解决现有技术中振子为超声波发生器无法获取持续稳定的振荡脉冲的能量来源而造成的使用达不到最佳乳化效果的技术问题。

Description

一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法

技术领域

本发明涉及石油开采设备的技术领域，尤其是涉及一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法。

背景技术

我国现有油田中，原油含蜡比达8-30%的高含蜡油井约占80%。对于含水较高的稠油井、易结蜡油井和矿化度较高的产出液为油水混合物的油井，防结蜡阻结垢一直是本行业着力解决的技术问题。为了解决这个问题，目前采用的技术方法主要有：一是化学法，即向井内注入化学药剂；二是伴热法，即通过热水或加热电缆向井下输入能量，提高产液产出过程中的温度；三是参稀法，即向井内参入易溶解蜡及重油的稀油；上述方法均存在着不同的缺陷，存在着可能污染底层、浪费能源、浪费珍贵的稀油资源的问题。四是强磁防蜡，其原理是：原油是成份复杂的各种烃的混合物，当原油通过达到足够大磁场强度及梯度的磁场时，削弱蜡分子结晶时的色散力。抑制了石蜡晶核的生成，阻止了石蜡晶体的生长与聚结，从而改善了原油的流动性能。五是机械法，即利用机械装置在井下对油井产出液充分乳化。机械法是具有绿色环保的技术，为此利用机械法使油井产出液在井下乳化的方法是大家一直追求的目标。

不同产层渗流出原生态产出液呈现“物以类聚”的特点，相互抱团、富集，在产出过程中随着温度、压力下降呈偏析、偏聚、偏流状态，从而形成蜡晶、垢晶，富集长大形成蜡晶团、垢晶团从而形成蜡堵、垢堵，也使产出液整体粘稠度增大。机械式防蜡阻垢的基本原理是使产出液充分乳化，由大组团的连续相变为细小的分散相，使蜡、垢、油分子和分子团实现异相包覆和屏蔽，改善产出液流态，使其呈现”泡流流态”，实现防蜡、阻垢、降粘。

就乳化技术本身而言，目前采用的技术方法主要有两种，即超声波乳化和高速机械搅拌乳化。超声波乳化的机理是：在强超声波作用下，液体内会产生大量的气泡，小气泡随着超声振动而逐渐生长和增大，然后又突然破灭和分裂，分裂后的气泡又连续生长和破灭。这些小气泡急速崩溃时在气泡内产生了高温高压，且因气泡周围的液体高速冲入气泡而在气泡附近的液体中产生了强烈的局部激波，也形成了局部的高温高压，从而产生了超声的粉碎、乳化作用。超声波乳化的先决条件是需要产生超强超声波。高速机械搅拌乳化的机理是：搅拌件以其极高的线速度和高频机械效应产生强劲动能，使待乳化物在运动件与固定件之间极小间隙中受到剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而达到分散、研磨、乳化的效果。高速机械乳化的先决条件一是运动件以极高的转速旋转，实践证明运动件的转数需要达到每分钟几千甚至上万转。运动件与固定件需要精密配合，以确保运动件与固定件之间的间隙足够小。

以上两种方法有一共同要求，均需要持续提供乳化所需要的能量输入。

近几年出现的自激荡喷嘴技术也有一定的混合、乳化作用，未见用于石油开采领域井下防蜡阻垢方面应用的报道。自激振荡喷嘴利用产生的自激振荡效应和高速碰撞效应等对液体产生振荡波，同时也可对两种及两种以上的含液相混合物产生乳化效应。

石油开采领域目前的井下防蜡、阻垢技术与装置实质上是乳化技术在该领域的应用。井下振动发生器的原理如下，液流冲击振子产生振动，但作为依靠液流冲击产生超声波的超声波发生器有不足之处。一是振子本身类似悬臂梁结构，本身低阶固有频率很低，虽然通过求解分析可以得到上万赫兹的高频固有频率，但阶数很高，相应阶数振幅很小，振动能量很小，若无能量补充，很难确保乳化效果。二是冲击振子的液流是几乎恒定稳态、波动幅度小，不利于振子将变形能向振动能转换，这样的振子在井下作为超声波发生器使用，达不到最佳乳化效果。

高速机械搅拌乳化若要达到理想的乳化效果，运动件的转数需要达到每分钟几千甚至上万转，若用在石油开采领域井下乳化场所几乎无法实现。主要由于以下几方面原因，一是井下为高温环境，并且随着井深变化、井下温度也在改变，还有，即使相同的井深，不同的地温梯度井下温度也会有所不同，很难十分准确预测装置的工作温度，而为了确保运动件超高转速旋转，则需要运动件和静止件之间的间隙精密控制，前提是十分的准确预测工作温度以补偿材料的热变形影响。二是油井井下环境复杂，底层可能含砂，为了适应井下工作环境，运动件和静止件之间的间隙不可能做得很小。三是产液量限制，日产100立方米的井属于高产井，即使如此，每日100立方米的流量也不能带动旋转件产生每分钟几千甚至上万转的超高速旋转。

综上分析，为了石油开采领域井下防蜡阻垢技术，需要对乳化装置实现持续、方便的能量输入，同时采用多种技术、装置组合以达到最佳效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法，以对石油的乳化装置提供实现持续稳定的振荡脉冲的能量输入，达到最佳乳化效果。

本发明提供了一种自激谐振防蜡阻垢装置，包括：轴流混合器、

聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器及套筒；

所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器、所述多级涡轮剪切混相器依次套装于所述套筒中；

所述套筒的顶部和尾部分别装有上接头以及下接头；

所述上接头与所述套筒的顶部可拆卸连接；

所述下接头与所述套筒的底部可拆卸连接；

所述自激振荡脉冲发生器一端于所述与所述聚焦射流发生器固定相连，所述自激振荡脉冲发生器另一端与所述超声波发生器输入端固定相连；

所述自激振荡脉冲发生器由进液喷嘴、振动腔、出液喷嘴组成，使稳态液流经所述自激振动喷嘴后形成振荡脉冲液流排出；

通过匹配自激振荡脉冲器单元，以使自激振荡脉冲发生器适应不同的液流流量和进液压力。

优选的，所述轴流混合器内部有中空腔体。

优选的，所述聚焦射流发生器包括射孔，所述聚焦射流发生器用于获取经所述轴流混合器混合后的油气水混相流从锥形孔射出后聚焦于一点。

优选的，所述进液喷嘴与所述聚焦射流发生器固定相连，所述出液喷嘴与所述超声波发生器输入端相连。

优选的，所述超声波发生器包括振子组，所述振子组由所述振子组件叠加而成，所述振子组件由多个振子构成，所述振子组的数量至少为一个，所述超声波发生器用于获取能量并产生高频谐振。

优选的，所述多级涡轮剪切混相器包括进液联接盘、定子、转子、安装于转子内部的无油滑动轴承、中心轴、出液联接盘组成；

所述出液联接盘上加工有通液孔，所述出液联接盘的内外径处均加工有螺纹，以实现与所述定子、所述中心轴的连接，装有无油滑动轴承的转子悬浮安装于定子和中心轴之间；

所述无油滑动轴承的转子套装于定子之内，出液联接盘加工有通液孔，内径处加工有内螺纹，出液联接盘与中心轴螺纹联接并利用液联接盘对定子定位支撑，所述多级涡轮剪切混相器用于将所述超声波发生器的产出液中蜡晶和垢晶进行破碎以及再乳化。

优选的，所述上接头设有外螺纹，与所述套筒的顶部设有内螺纹，且所述上接头与所述套筒的顶部采用螺纹连接；

所述下接头设有外螺纹，与所述套筒的底部设有内螺纹，且所述下接头与所述套筒的底部采用螺纹连接；

所述上接头与所述套筒的顶部的螺纹连接、所述下接头与所述套筒的底部的螺纹连接均用于所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器的轴向定位。

优选的，还包括定位套，所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器均安装有所述定位套，所述定位套用于所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器轴向定位。

另一方面，本发明提供了一种采用自激谐振防蜡阻垢装置的自激谐振防蜡阻垢方法，具体包括如下步骤：

当抽油泵处于吸入状态时，地层产出液的势能转化成液体动能，经轴流混合器中的中空腔体以获取油气水混相流，所述聚焦射流发生器对获取所述油气水混相流以使所述油气水混相流雾化；

经雾化的所述油气水混相流进入所述自激振荡脉冲发生器的进液喷嘴，经所述自激振荡脉冲发生器的出液喷嘴形成振荡脉冲液；

所述振荡脉冲液向所述超声波发生器持续提供振荡脉冲能量以生成超高频谐振以使所述振荡脉冲液流入所述多级涡轮剪切混相器之中；

所述多级涡轮剪切混相器对所述振荡脉冲液中顽固性蜡、垢晶体进行剪切、破碎以及再乳化。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法，包括：轴流混合器、聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器以及套筒；轴流混合器、聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器依次套装于套筒中；套筒的顶部和尾部分别装有上接头以及下接头；上接头与套筒的顶部可拆卸连接；下接头与套筒的底部可拆卸连接；自激振荡脉冲发生器一端于与聚焦射流发生器固定相连，自激振荡脉冲发生器另一端与超声波发生器输入端固定相连。通过本发明的装置和方法可以解决现有技术中振动发生器单独在井下作为超声波发生器无法获取持续稳定的振荡脉冲能量来源而达不到最佳乳化效果的技术问题，利用自激振荡脉冲发生器为前述超声波发生器提供持续稳定的振荡脉冲能量来源，与超声波发声器持续产生超高频谐振，大幅提高了超声波乳化在石油领域的应用效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置结构图；

图2为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置轴流混合器剖面图；

图3为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置聚焦射流发生器剖面图；

图4为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置自激振荡脉冲发生器剖面图；

图5为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置自激振荡脉冲发生器原理图；

图6为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置超声波发生器剖面图；

图7为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置超声波发生器振子剖面图；

图8为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置多级涡轮剪切混相器剖面图；

图9为本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置外部泵挂图。

图标：1—下接头；2—轴流混合器；3—聚焦射流发生器；4—自激振荡脉冲发生器；5—超声波发生器；6—多级涡轮剪切混相器；7—上接头；8—进液喷嘴；9—振荡腔；10—出液喷嘴；11—进液联接盘；12—定子；13—转子、14—无油滑动轴承；15—出液联接盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，就乳化技术本身而言，目前采用的技术方法主要有两种，即超声波乳化和高速机械搅拌乳化。作为石油开采领域井下使用的、依靠液流冲击产生超声波的超声波发生器有不足之处：一是振子本身类似悬臂梁结构，本身低阶固有频率很低，虽然通过求解分析可以得到上万赫兹的高频固有频率，但阶数很高，相应阶振幅很小，振动能量很小，若无振荡脉冲能量补充，很难确保乳化效果；二是冲击振子的液流是几乎恒定稳态、无波动状态，不利于振子将变形能向振动能转换，这样的振动发生器在井下作为超声波发生器使用达不到最佳乳化效果。

基于此，本发明实施例提供的一种自激谐振防蜡阻垢装置及方法，可以通过本发明的装置和方法可以解决现有技术中振子单独在井下作为超声波发生器无法获取持续稳定的振荡脉冲能量来源而造成的使用达不到最佳乳化效果，利用自激振荡脉冲发生器为前述超声波发生器提供持续稳定振荡脉冲能量来源，大幅提高了超声波乳化在石油领域的应用效果。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种自激谐振防蜡阻垢装置进行详细介绍：

实施例一：

如图1所示，本发明提供了一种自激谐振防蜡阻垢装置，其特征在于，包括：轴流混合器2、聚焦射流发生器3、自激振荡脉冲发生器4、超声波发生器5、多级涡轮剪切混相器6及套筒；

所述轴流混合器2、所述聚焦射流发生器3、所述自激振荡脉冲发生器4、所述超声波发生器5、所述多级涡轮剪切混相器6依次套装于所述套筒中；

所述套筒的顶部和尾部分别装有上接头7以及下接头1；

所述上接头7与所述套筒的顶部可拆卸连接；

所述下接头1与所述套筒的底部可拆卸连接；

所述自激振荡脉冲发生器4一端于所述与所述聚焦射流发生器3固定相连，所述自激振荡脉冲发生器4另一端与所述超声波发生器5输入端固定相连；

所述自激振荡脉冲发生器4由进液喷嘴、振动腔、出液喷嘴组成，使稳态液流经所述自激振动喷嘴后形成振荡脉冲液流排出；

通过匹配自激振荡脉冲发生器4的几何参数，以使自激振荡脉冲发生器适应不同的液流流量和进液压力。

所述自激振荡脉冲发生器的几何参数包括；进液喷嘴直径、出液喷嘴直径、振荡腔长度、振荡腔直径、出液喷嘴进液端锥角等；

如图2所示，优选的，所述轴流混合器2内部有中空腔体；

进一步的，地层产出液经下接头1流入轴流混合器2的中空腔体内，由旋转体进行混合。

如图4所示，所述自激振荡脉冲发生器4包括进液喷嘴8、出液喷嘴10以及振荡腔9，所述进液喷嘴8与所述聚焦射流发生器3固定相连，所述出液喷嘴10与所述超声波发生器5输入端相连。

进一步的，结合图5，经所述自激振荡脉冲发生器4中进液喷嘴8流入的液体首先经过低压区即1区，流速上升，在射流下游形成低压区，射流加速促进了低压涡环的形成，即形成中心汽化低压区2区，并在该区域对液流汽化，形成压力和大小均呈周期性变化的气囊团，并对射流形成周期性阻尼，使连续射流变为脉冲射流。射流进入空间较小的出液喷嘴10时对液流阻挡碰撞，即形成碰撞高压3区，液流经过该区压力升高。经碰撞区压力升高的液流进入出液喷嘴10，即5区，在此区域由于流速增加，压力逐渐下降。4区为边界负压区，低压2区的周期性变化的气囊团和高压3区的液流在此区域形成振荡。稳态液流经自激振荡喷嘴后形成振荡脉冲液流排出，实现了流态变化；

进一步的，通过匹配自激振荡脉冲发生器的几何参数，可以使所述自激振荡脉冲发生器适应不同的液流流量和进液压力，实际使用中也可以制作成不同型号的自激振荡脉冲器4，整个装置通过匹配适合的自激振荡脉冲器4，以满足不同的液流流量和进液压力要求。

结合6以及图7，优选的，所述超声波发生器5包括振子组，所述振子组由所述振子组件叠加而成，所述振子组件由多个振子构成，所述振子组的数量至少为一个，所述超声波发生器5用于获取持续稳定振荡脉冲能量并产生高频谐振。

进一步的，由于持续向振子提供持续稳定震荡脉冲能量，这样振子可以持续产生足够能量的超高频谐振，它就可以变为高效的超声波发生器，为了确保效果，振子可以制作成多片组。本发明的超声波发生器结构见图6所示，它由若干带有振子的振动组件组成，每个振动组件上含有若干振子。

结合图2，所述聚焦射流发生器3包括锥形孔，所述聚焦射流发生器3用于获取经所述轴流混合器2混合后的油气水混相流从射孔射出后聚焦于一点。

需要说明的是，所述聚焦射流发生器3对所述地层产出液中的油气水混相流中的各组分进行进一步雾化使之充分混合，经充分混合后进入所述自激振荡脉冲发生器4的进液喷嘴8之中；

结合图8，所述多级涡轮剪切混相器包括进液联接盘、定子、转子、安装于转子内部的无油滑动轴承、中心轴、出液联接盘组成；

所述出液联接盘上加工有通液孔，所述出液联接盘的内外径处均加工有螺纹，利用螺纹实现与所述定子、所述中心轴联接，装有无油滑动轴承的转子悬浮安装于定子和中心轴之间；

所述无油滑动轴承的转子套装于定子之内，出液联接盘加工有通液孔，内径处加工有内螺纹，出液联接盘与中心轴螺纹联接并利用液联接盘对定子定位支撑，所述多级涡轮剪切混相器用于将所述超声波发生器的产出液中蜡晶和垢晶进行破碎以及再乳化。

整个自激谐振防蜡阻垢装置压紧定位后即可实现对定子的轴向、周向固定，转子悬浮安装。通过定子与转子的相对运动实现对产出液中颗粒进行破碎以及再乳化；

进一步的，超声波发生器5的产出液中存在较大的顽固性蜡晶以及顽固性垢晶，利用所述多级涡轮剪切混相器6的较高的转速超声波发生器5的产出液进行进一步的剪切破碎，以及再乳化，以达到防蜡除垢的目的；

优选的，所述上接头7设有外螺纹，与所述套筒的顶部设有内螺纹，且所述上接头7与所述套筒的顶部采用螺纹连接；

所述下接头1设有外螺纹，与所述套筒的底部设有内螺纹，且所述下接头1与所述套筒的底部采用螺纹连接；

所述上接头7与所述套筒的顶部的螺纹连接、所述下接头1与所述套筒的底部的螺纹连接月均用于所述轴流混合器2、所述聚焦射流发生器3、所述自激振荡脉冲发生器4、所述超声波发生器5以及所述多级涡轮剪切混相器6的周向定位。

优选的，还包括定位套，所述轴流混合器2、所述聚焦射流发生器3、所述自激振荡脉冲发生器4、所述超声波发生器5以及所述多级涡轮剪切混相器6均安装有所述定位套，所述定位套用于所述轴流混合器2、所述聚焦射流发生器3、所述自激振荡脉冲发生器4、所述超声波发生器5以及所述多级涡轮剪切混相器6轴向定位。

实施例二：

本发明实施例二提供了一种采用自激谐振防蜡阻垢装置的自激谐振防蜡阻垢方法，具体包括如下步骤：

结合图9，当抽油泵处于吸入状态时，地层产出液的势能转化成液体动能，经轴流混合器2中的中空腔体以获取油气水混相流，所述聚焦射流发生器3获取所述油气水混相流以使所述油气水混相流雾化；

进一步的，结合井下具体作业情况，为了保证抽油泵的工作状态，要求抽油泵浸没于油井动液面，即泵正常工作的液面以下；

当泵处于吸入状态时，若不计沿程阻力，浸没度，即图中H的势能在井下可以很方便的转化成液流的动能，为自激振荡喷嘴及后续的超声波发生器5持续提供所需的稳定震荡脉冲能量；

经雾化的所述油气水混相流进入所述自激振荡脉冲发生器4的进液喷嘴8，经所述自激振荡脉冲发生器4的出液喷嘴10形成振荡脉冲液；

所述振荡脉冲液向所述超声波发生器5的振子持续提供稳定震荡脉冲能量以生成超高频谐振以使所述振荡脉冲液流入所述多级涡轮剪切混相器6之中；

所述多级涡轮剪切混相器6对所述振荡脉冲液中的蜡晶、垢晶进行剪切、破碎以及再乳化。

实施例三：

本发明所实施例三针对于前述自激振荡脉冲发生器4的具体参数范围提供给了实施方式：

在本发明提供的实施例中，自激振荡脉冲发生器4的进液喷嘴与出液喷嘴的直径及振荡腔尺寸之间有一定的比例关系，对应不同的流量和工作压力，出液喷嘴直径是进液喷嘴直径的1.5-3倍，振荡腔直径是出液喷嘴直径的4-10倍，振荡腔长度是振荡腔直径的0.4-1.5倍，出液喷嘴进液端锥角100-130°，具体数值可以依据特定工况通过计算分析确定；

实施例四：

本发明所实施例四针对于前述自激振荡脉冲发生器4的具体参数提供给了一种可能的实施方式：

进一步的，在本发明提供的实施例中，针对某种具体工况，所述进液喷嘴孔径6mm,出液喷嘴直径12mm,振荡腔直径60mm,振荡腔长度53mm，出液喷嘴进液端锥角120°。

本发明具有如下优势：

1）提供了一种新型的自激谐振防蜡阻垢装置，并提供了一种新的乳化方法；

2）利用井下地层产出液的势能为自激振荡脉冲发生器以及超声波发生器的振子提供持续稳定的振荡脉冲的能量，从而打破现有技术中自激荡喷嘴技术井下作业中无法获取持续稳定的振荡脉冲的能量来源的问题，填补了自激振荡器技术在石油行业应用的空白；

3）解决了现有技术中振子单独在井下作为超声波发生器使用达不到最佳乳化效果的技术问题，利用自激振荡脉冲发生器为前述超声波发生器提供持续稳定的振荡脉冲能量来源，大幅提高了超声波乳化在石油领域的应用效果。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种自激谐振防蜡阻垢装置，其特征在于，包括：轴流混合器、聚焦射流发生器、自激振荡脉冲发生器、超声波发生器、多级涡轮剪切混相器及套筒；

所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器、所述多级涡轮剪切混相器依次套装于所述套筒中；

所述套筒的顶部和尾部分别装有上接头以及下接头；

所述上接头与所述套筒的顶部可拆卸连接；

所述下接头与所述套筒的底部可拆卸连接；

所述自激振荡脉冲发生器一端与所述聚焦射流发生器固定相连，所述自激振荡脉冲发生器另一端与所述超声波发生器输入端固定相连；

所述自激振荡脉冲发生器由进液喷嘴、振动腔、出液喷嘴组成，使稳态液流经所述自激振动喷嘴后形成振荡脉冲液流排出；

通过匹配自激振荡脉冲发生器的几何参数，以使自激振荡脉冲发生器适应不同的液流流量和进液压力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴流混合器内部有中空腔体。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚焦射流发生器包括射孔，所述聚焦射流发生器用于获取经所述轴流混合器混合后的油气水混相流从锥形孔射出后聚焦于一点。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进液喷嘴与所述聚焦射流发生器固定相连，所述出液喷嘴与所述超声波发生器输入端相连。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波发生器包括振子组，所述振子组由所述振子组件叠加而成，所述振子组件由多个振子构成，所述振子组的数量至少为一个，所述超声波发生器用于获取能量并产生高频谐振。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多级涡轮剪切混相器包括进液联接盘、定子、转子、安装于转子内部的无油滑动轴承、中心轴、出液联接盘组成；

所述出液联接盘上加工有通液孔，所述出液联接盘的内外径处均加工有螺纹，以实现所述出液联接盘与所述定子、所述中心轴的连接，装有无油滑动轴承的转子悬浮安装于定子和中心轴之间；

所述无油滑动轴承的转子套装于定子之内，出液联接盘加工有通液孔，内径处加工有内螺纹，出液联接盘与中心轴螺纹联接并利用出液联接盘对定子定位支撑，所述多级涡轮剪切混相器用于将所述超声波发生器的产出液中蜡晶和垢晶进行破碎以及再乳化。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上接头设有外螺纹，所述套筒的顶部设有内螺纹，且所述上接头与所述套筒的顶部采用螺纹连接；

所述下接头设有外螺纹，所述套筒的底部设有内螺纹，且所述下接头与所述套筒的底部采用螺纹连接；

所述上接头与所述套筒的顶部的螺纹连接、所述下接头与所述套筒的底部的螺纹连接均用于所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器的轴向定位。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括定位套，所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器均安装有所述定位套，所述定位套用于所述轴流混合器、所述聚焦射流发生器、所述自激振荡脉冲发生器、所述超声波发生器以及所述多级涡轮剪切混相器轴向定位。

9.一种采用权利要求1所述的自激谐振防蜡阻垢装置的自激谐振防蜡阻垢方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

当抽油泵处于吸入状态时，地层产出液的势能转化成液体动能，经轴流混合器中的中空腔体以获取油气水混相流，所述聚焦射流发生器对获取所述油气水混相流以使所述油气水混相流雾化；

经雾化的所述油气水混相流进入所述自激振荡脉冲发生器的进液喷嘴，经所述自激振荡脉冲发生器的出液喷嘴形成振荡脉冲液；

所述振荡脉冲液向所述超声波发生器持续提供能量以生成超高频谐振以使所述振荡脉冲液流入所述多级涡轮剪切混相器之中；

所述多级涡轮剪切混相器对所述振荡脉冲液中顽固性蜡、垢晶体进行剪切、破碎以及再乳化。

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