CN115163006B - 油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法，包括井液加热罐，油井液通过油井液连接口进入到井液加热罐内，经过电加热器、导热油盘管和导热油内胆的加热后通过油井液第二出口和油井液第一出口流出，油井液可从油井液第二出口注入油井的环套空间，油井液可以从油井液第一出口流出进入油井液缓冲罐。在油井液缓冲罐内通过摆动杆的摆动和加药防止油井液结蜡，然后可通过油井液第三出口注入油井的环套空间，或是存储在油井液缓冲罐内。

Description

油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法。

背景技术

在油田开采中，经常会用到胶质沥青质含量高达50％的油井液，随着油田开发时间的延长，受油井压力、温度等参数下降影响，胶质沥青质随之不断析出，在井筒内堆积导致井筒堵塞影响油井正常生产。针对上述问题，通常选择成本低、安全可靠的防垢措施来解决，通过加药装置将药液加入至井液中进行除垢。但是现有的加药装置，其加药量和时机不能进行自动控制，导致药物产生浪费现象，而且药液加入至井液中，其也无法快速的融入到油井液中使其黏性降低，为此，我们提出油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：油井清蜡降黏远程计量配套设备，包括井液加热罐，井液加热罐的底部形成有排污孔，井液加热罐的侧壁上邻近其底部的位置处形成有油井液连接口，并且该油井液连接口上安装有井液进口阀，井液加热罐的侧壁邻近其顶部的位置处密封连接有油井液出口管，油井液出口管上装有油井产液计量，油井液出口管的末端分叉出油油井液第二出口和油井液第一出口，油井液第二出口处设有环套远程控制阀，油井液第一出口与油井液缓冲罐的进口相连，且油井液第一出口与油井液缓冲罐的连接端设有干线远程控制阀，干线远程控制阀和环套远程控制阀受控于智能控制箱。

优选的，井液加热罐的内部安装有导热油内胆，井液加热罐的外部安装有电加热器，电加热器穿过井液加热罐后延伸至导热油内胆内，井液加热罐的底部设置有导热油循环泵，导热油循环泵的进管穿过井液加热罐连接至导热油内胆内，导热油内胆上螺旋绕设有导热油盘管，热油循环泵的出管连接导热油盘管，井液加热罐的顶部固定有导热油膨胀罐，导热油盘管的顶部向上延伸贯穿至井液加热罐外部后形成有导热油进口，并且该导热油进口与导热油膨胀罐的顶部相连，导热油膨胀罐的顶部还连接有膨胀管安全阀，导热油膨胀罐底部连接的的两个导热油连接管延伸至井液加热罐内与导热油内胆连通。

优选的，还包括设置于油井液缓冲罐顶部的加药桶，加药桶的底部中心处密封转动连接有旋转球，油井液缓冲罐的内部设有摆动杆，摆动杆的顶部贯穿旋转球后延伸至加药桶内，摆动杆与旋转球固定相连，且摆动杆以旋转球为中心做摇摆运动；摆动杆的内部沿其长度方向形成有排药槽，排药槽的底部与油井液缓冲罐相连通，排药槽的顶部固定连接有第二弹簧，第二弹簧的底端连接有与排药槽滑动配合的滑块，摆动杆位于旋转球上方段的外壁上开设有与排药槽相连通的第一进药槽，滑块内靠近其顶部的位置贯通开设有与第一进药槽相适配的第二进药槽，滑块内沿其长度方向形成有连通第二进药槽和排药槽的排药孔，位于油井液缓冲罐内部的摆动杆上铰接有两个摆动叶片，两个摆动叶片的前后端面之间均连接有第一弹簧，两个摆动叶片的前后端面上还分别设置有一组连杆，每组连杆包括有两个连接杆，连接杆的一端与相对应的摆动叶片铰接，两个连接杆的另一端铰接；位于油井液缓冲罐内部的摆动杆上沿其长度方向分布有多个连通排药槽和油井液缓冲罐的出药口；且至少有一个出药口与连接杆相对应，滑块底部固定连接有两条拉绳，拉绳另一端穿过该出药口后分别固定在两个连接杆的铰接处。

优选的，加药桶的一侧固定有电动机，电动机的电机轴延伸至加药桶内部后固定连接有转动盘，转动盘朝向摆动杆的一侧偏心位置处固定有T型滑块，摆动杆的外壁上沿其长度方向开设有与T型滑块相配合的T型滑槽，T型滑块嵌入至T型滑槽内并与之滑动配合连接。

优选的，转动盘的圆周面上环形分布有多个用于对药液进行搅拌的齿。

本发明还提供了一种油井清蜡降黏远程管控方法，方法如下：

工作时，油井液通过油井液连接口进入到井液加热罐内，经过电加热器、导热油盘管和导热油内胆的加热后通过油井液第二出口和油井液第一出口流出，油井液从油井液第二出口注入油井的环套空间；或者，油井液从油井液第一出口流出进入油井液缓冲罐，在油井液缓冲罐混入药液后注入油井的环套空间；

通过智能控制箱控制导热油循环泵，使导热油在导热油内胆、导热油盘管、导热油膨胀罐中循环流通，然后使电加热器开始工作，对导热油内胆内的导热油加热，导热油内胆内加热后的导热油可对油井液继续加热，加热后的导热油通过导热油盘管内循环快速对井液进行再次加热。

与现有技术相比，本发明提供了油井清蜡降黏远程计量配套设备及方法，具备以下有益效果：

(1)油井液通过油井液连接口进入到井液加热罐内，经过电加热器、导热油盘管和导热油内胆的加热后通过油井液第二出口和油井液第一出口流出，油井液可从油井液第二出口注入油井的环套空间，油井液可以从油井液第一出口流出进入油井液缓冲罐。在油井液缓冲罐内通过摆动杆的摆动和加药防止油井液结蜡，然后可通过油井液第三出口注入油井的环套空间，或是存储在油井液缓冲罐内。

(2)本发明通过电动机驱动T型滑块在T型滑槽内滑动从而带动摆动杆进行摆动，摆动叶片相对于摆动杆摆动时，摆动叶片上的两个连接杆角度变小，拉动拉绳向下滑动，拉绳拉动滑块在排药槽内向下移动，当第二进药槽和第一进药槽重合时，药液通过第一进药槽和第二进药槽流入排药孔，通过排药孔流入排药槽内，通过排药槽底端和摆动杆上的出药口流入油井液缓冲罐内，油井液的黏度越大，摆动叶片相对于摆动杆摆动角度越大。拉动拉绳向下的距离越大，使第二进药槽和第一进药槽重合的面积越大，流入排药槽的药液就越多，从而实现了对药物加入量的自动控制，避免了盲目加注药物导致的药物浪费，降低了生产成本，提高了生产效率，同时也降低了人工的劳动强度。

(3)本发明中的摆动杆由于采用摆动方式，所以药液流入油井液缓冲罐内的位置不同，使药液分布均匀，摆动杆和摆动叶片对油井液缓冲罐内的油井液搅拌使药液更均匀的融入到油井液中，可快速的降低其黏性。

(4)转动盘的圆周面上环形分布有多个齿，电机驱动转动盘旋转时，转动盘上的齿对药液搅动，防止药液产生沉淀影响效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为实施例中整个设备的结构示意图；

图2为实施例中油井液缓冲罐的三维结构示意图；

图3为实施例中油井液缓冲罐的内部结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为本实施例中摆动杆内部的局部剖面示意图；

图6为本实施例中第一弹簧在摆动叶片上的分布示意图；

图7为图6中的局部结构示意图。

图中：1、导热油膨胀罐；2、油井液第一出口；3、油井液连接口；4、电加热器；5、导热油循环泵；6、油井产液计量；7、导热油盘管；8、油井液出口管；9、智能控制箱；10、膨胀管安全阀；11、装置底座；12、井液进口阀；13、排污孔；14、油井液第二出口；15、干线远程控制阀；16、环套远程控制阀；17、导热油进口；18、导热油连接管；19、井液加热罐；20、导热油内胆；21、加药桶；22、油井液缓冲罐；23、电动机；24、密封盖；25、加药管；26、油井液第三出口；27、第一弹簧；28、摆动叶片；29、摆动杆；30、旋转球；31、出药口；32、第一进药槽；33、排药孔；34、滑块；35、第二进药槽；36、第二弹簧；37、T型滑槽；38、T型滑块；39、转动盘；40、拉绳；41、排药槽；42、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-图7，请参阅图1-图7，本实施例提出油井清蜡降黏远程计量配套设备，包括有井液加热罐19，井液加热罐19底部连接有装置底座11，井液加热罐19的底部形成有排污孔13，由于油井液内含油泥沙杂质，时间长会堵塞生产干线，油泥沙杂质可沉淀至井液加热罐19底部，一段时间后只需打开排污孔13排出沉淀物；井液加热罐19的侧壁上邻近其底部的位置处形成有油井液连接口3，并且该油井液连接口3上安装有井液进口阀12，井液加热罐19的侧壁邻近其顶部的位置处密封连接有油井液出口管8，油井液出口管8上装有油井产液计量6，油井液出口管8的末端分叉出油油井液第二出口14和油井液第一出口2，油井液第二出口14处设有环套远程控制阀16，油井液第一出口2与油井液缓冲罐22的进口相连，且油井液第一出口2与油井液缓冲罐22的连接端设有干线远程控制阀15，干线远程控制阀15和环套远程控制阀16受控于智能控制箱9。

井液加热罐19的内部安装有导热油内胆20，井液加热罐19的外部安装有电加热器4，电加热器4穿过井液加热罐19后延伸至导热油内胆20内，井液加热罐19的底部设置有导热油循环泵5，导热油循环泵5的进管穿过井液加热罐19连接至导热油内胆20内，导热油内胆20上螺旋绕设有导热油盘管7，热油循环泵5的出管连接导热油盘管7。导热油循环泵5将导热油泵出导热油内胆20进入导热油盘管7内，电加热器4对导热油内胆20内部的导热油进行加热处理。井液加热罐19的顶部固定有导热油膨胀罐1，导热油盘管7的顶部向上延伸贯穿至井液加热罐19外部后形成有导热油进口17，并且该导热油进口17与导热油膨胀罐1的顶部相连，导热油膨胀罐1的顶部还连接有膨胀管安全阀10，导热油膨胀罐1底部连接的的两个导热油连接管18延伸至井液加热罐19内与导热油内胆20连通，导热油循环泵5导热油在导热油内胆20、导热油盘管7、导热油膨胀罐1中循环流通，导热油内胆20内加热后的导热油可对油井液加热，加热后的导热油通过导热油盘管7内循环快速对井液进行再次加热。

本实施例提出油井清蜡降黏远程计量配套设备，包括设置于油井液缓冲罐22顶部的加药桶21。其中，油井液缓冲罐22的一侧底部开设有油井液第三出口26；加药桶21的一侧则连接有加药管25，加药管25上设有密封盖24，加药管25和密封盖24螺纹密封连接。

油井液缓冲罐22内部设有摆动杆29加药桶21的底部中心处密封转动连接有旋转球30，油井液缓冲罐22的内部设有摆动杆29，摆动杆29的顶部贯穿旋转球30后延伸至加药桶21内，摆动杆29与旋转球30固定相连，且摆动杆29以旋转球30为中心做摇摆运动。具体的，加药桶21的一侧固定有电动机23，电动机23的电机轴延伸至加药桶21内部后固定连接有转动盘39，转动盘39朝向摆动杆29的一侧偏心位置处固定有T型滑块38，摆动杆29的外壁上沿其长度方向开设有与T型滑块38相配合的T型滑槽37，T型滑块38嵌入至T型滑槽37内并与之滑动配合连接。通过电动机23驱动T型滑块38进行旋转，T型滑块38在T型滑槽37内滑动从而带动摆动杆29以旋转球30为中心进行摆动。

另外，转动盘39的圆周面上环形分布有多个齿，转动盘39上的齿对药液搅动，防止药液产生沉淀影响效果。

作为本发明的重要技术方案，本实施例中，在摆动杆29的内部沿其长度方向形成有排药槽41，排药槽41的底部与油井液缓冲罐22相连通，排药槽41的顶部固定连接有第二弹簧36，第二弹簧36的底端连接有与排药槽41滑动配合的滑块34，摆动杆29位于旋转球30上方段的外壁上开设有与排药槽41相连通的第一进药槽32，滑块34内靠近其顶部的位置贯通开设有与第一进药槽32相适配的第二进药槽35，滑块34内沿其长度方向形成有连通第二进药槽35和排药槽41的排药孔33，当滑块34向下移动时，第一进药槽32和第二进药槽35可重合，此时药液通过第一进药槽32和第二进药槽35流入排药孔33，随后经排药孔33流入排药槽41内。

进一步的，位于油井液缓冲罐22内部的摆动杆29上铰接有两个摆动叶片28，两个摆动叶片28的前后端面之间均连接有第一弹簧27，第一弹簧27的两端固定在摆动叶片28上，中间则穿过设置在摆动杆29上的套环。两个摆动叶片28的前后端面上还分别设置有一组连杆，每组连杆包括有两个连接杆42，连接杆42的一端与相对应的摆动叶片28铰接，两个连接杆42的另一端铰接；位于油井液缓冲罐22内部的摆动杆29上沿其长度方向分布有多个连通排药槽41和油井液缓冲罐22的出药口31，且至少有一个出药口31与连接杆42相对应，滑块34底部固定连接有两条拉绳40，拉绳40另一端穿过该出药口31后分别固定在两个连接杆42的铰接处。由于油井液有阻力，所以摆动叶片28克服第一弹簧27的拉力相对于摆动杆29摆动，当摆动叶片28相对于摆动杆29摆动时，摆动叶片28上的两个连接杆42角度变小，拉动拉绳40向下滑动，而拉绳40则拉动滑块34在排药槽41内向下移动。

本发明提出一种油井清蜡降黏远程计量配套设备，工作时，油井液通过油井液连接口3进入到井液加热罐19内，经过电加热器4、导热油盘管7和导热油内胆20的加热后通过油井液第二出口14和油井液第一出口2流出，油井液可从油井液第二出口14注入油井的环套空间(环套空间未画出)，油井液可以从油井液第一出口2流出进入油井液缓冲罐22。在油井液缓冲罐22内通过摆动杆29的摆动和加药防止油井液结蜡，然后可通过油井液第三出口26注入油井的环套空间，或是存储在油井液缓冲罐22内。

通过远程管控系统控制智能控制箱9，由智能控制箱9控制导热油循环泵5，使导热油在导热油内胆20、导热油盘管7、导热油膨胀罐1中循环流通，然后使电加热器4开始工作，对导热油内胆20内的导热油加热，导热油内胆20内加热后的导热油可对油井液继续加热，加热后的导热油通过导热油盘管7内循环快速对井液进行再次加热。

被加热后的油井液从油井液出口管8流出，经过油井产液计量6从油井液第二出口14和油井液第一出口2流出，油井产液计量6可以测油水比。油井液从油井液第二出口14注入油井的环套空间，对环套空间进行持续加热，使其油管管壁结蜡融化，达到清蜡目的。油井液也可从油井液第一出口2流出进入油井液缓冲罐22混合药液后注入油井环套空间。

油井液进入到油井液缓冲罐22内后，当需要加药液时，打开密封盖24，通过加药管25将将药液注入加药桶21内，然后关闭密封盖24。

启动电动机23，电动机23带动转动盘39转动，转动盘39转动的同时，转动盘39上的齿对药液搅动，转动盘39转动带动T型滑块38转动，T型滑块38在T型滑槽37内滑动从而带动摆动杆29进行摆动。

摆动杆29在油井液内搅动，由于油井液有阻力，所以摆动叶片28克服第一弹簧27的拉力相对于摆动杆29摆动。油井液的黏度越大，摆动叶片28相对于摆动杆29摆动角度越大。当摆动杆29停止摆动时，摆动叶片28在第一弹簧27的拉动下恢复原状(如图3所示)。

摆动叶片28相对于摆动杆29摆动时，摆动叶片28上的两个连接杆42角度变小，拉动拉绳40向下滑动，拉绳40拉动滑块34在排药槽41内向下移动，当第二进药槽35和第一进药槽32重合时，药液通过第一进药槽32和第二进药槽35流入排药孔33，通过排药孔33流入排药槽41内，通过排药槽41底端和摆动杆29上的出药口31流入油井液缓冲罐22内。摆动叶片28恢复原状时，滑块34在第二弹簧36的拉力下恢复原状并使第二进药槽35和第一进药槽32错开，使药液无法进入油井液缓冲罐22内。

油井液的黏度越大，摆动叶片28相对于摆动杆29摆动角度越大。拉动拉绳40向下的距离越大，使第二进药槽35和第一进药槽32重合的面积越大，流入排药槽41的药液就越多，反之亦然。另外，由于摆动杆29摆动，所以药液流入油井液缓冲罐22内的位置不同，使药液分布均匀，摆动杆29和摆动叶片28对油井液缓冲罐22内的油井液搅拌使药液更均匀的融入到油井液降低黏性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.油井清蜡降黏远程计量配套设备，包括井液加热罐（19），其特征在于，井液加热罐（19）的底部形成有排污孔（13），井液加热罐（19）的侧壁上邻近其底部的位置处形成有油井液连接口（3），并且该油井液连接口（3）上安装有井液进口阀（12），井液加热罐（19）的侧壁邻近其顶部的位置处密封连接有油井液出口管（8），油井液出口管（8）上装有油井产液计量（6） ，油井液出口管（8）的末端分叉出油井液第二出口（14）和油井液第一出口（2），油井液第二出口（14）处设有环套远程控制阀（16），油井液第一出口（2）与油井液缓冲罐（22）的进口相连，且油井液第一出口（2）与油井液缓冲罐（22）的连接端设有干线远程控制阀（15），干线远程控制阀（15）和环套远程控制阀（16）受控于智能控制箱（9）；

还包括设置于油井液缓冲罐（22）顶部的加药桶（21），加药桶（21）的底部中心处密封转动连接有旋转球（30），油井液缓冲罐（22）的内部设有摆动杆（29），摆动杆（29）的顶部贯穿旋转球（30）后延伸至加药桶（21）内，摆动杆（29）与旋转球（30）固定相连，且摆动杆（29）以旋转球（30）为中心做摇摆运动；摆动杆（29）的内部沿其长度方向形成有排药槽（41），排药槽（41）的底部与油井液缓冲罐（22）相连通，排药槽（41）的顶部固定连接有第二弹簧（36），第二弹簧（36）的底端连接有与排药槽（41）滑动配合的滑块（34），摆动杆（29）位于旋转球（30）上方段的外壁上开设有与排药槽（41）相连通的第一进药槽（32），滑块（34）内靠近其顶部的位置贯通开设有与第一进药槽（32）相适配的第二进药槽（35），滑块（34）内沿其长度方向形成有连通第二进药槽（35）和排药槽（41）的排药孔（33），位于油井液缓冲罐（22）内部的摆动杆（29）上铰接有两个摆动叶片（28），两个摆动叶片（28）的前后端面之间均连接有第一弹簧（27），两个摆动叶片（28）的前后端面上还分别设置有一组连杆，每组连杆包括有两个连接杆（42），连接杆（42）的一端与相对应的摆动叶片（28）铰接，两个连接杆（42）的另一端铰接；位于油井液缓冲罐（22）内部的摆动杆（29）上沿其长度方向分布有多个连通排药槽（41）和油井液缓冲罐（22）的出药口（31）；且至少有一个出药口（31）与连接杆（42）相对应，滑块（34）底部固定连接有两条拉绳（40），拉绳（40）另一端穿过该出药口（31）后分别固定在两个连接杆（42）的铰接处；

加药桶（21）的一侧固定有电动机（23），电动机（23）的电机轴延伸至加药桶（21）内部后固定连接有转动盘（39），转动盘（39）朝向摆动杆（29）的一侧偏心位置处固定有T型滑块（38），摆动杆（29）的外壁上沿其长度方向开设有与T型滑块（38）相配合的T型滑槽（37），T型滑块（38）嵌入至T型滑槽（37）内并与之滑动配合连接。

2.根据权利要求1所述的油井清蜡降黏远程计量配套设备，其特征在于：井液加热罐（19）的内部安装有导热油内胆（20），井液加热罐（19）的外部安装有电加热器（4），电加热器（4）穿过井液加热罐（19）后延伸至导热油内胆（20）内，井液加热罐（19）的底部设置有导热油循环泵（5），导热油循环泵（5）的进管穿过井液加热罐（19）连接至导热油内胆（20）内，导热油内胆（20）上螺旋绕设有导热油盘管（7），热油循环泵（5）的出管连接导热油盘管（7），井液加热罐（19）的顶部固定有导热油膨胀罐（1），导热油盘管（7）的顶部向上延伸贯穿至井液加热罐（19）外部后形成有导热油进口（17），并且该导热油进口（17）与导热油膨胀罐（1）的顶部相连，导热油膨胀罐（1）的顶部还连接有膨胀管安全阀（10），导热油膨胀罐（1）底部连接的两个导热油连接管（18）延伸至井液加热罐（19）内与导热油内胆（20）连通。

3.根据权利要求1所述的油井清蜡降黏远程计量配套设备，其特征在于：转动盘（39）的圆周面上环形分布有多个用于对药液进行搅拌的齿。

4.一种油井清蜡降黏远程管控方法，采用权利要求2所述的油井清蜡降黏远程计量配套设备，其特征在于：方法如下：

工作时，油井液通过油井液连接口（3）进入到井液加热罐（19）内，经过电加热器（4）、导热油盘管（7）和导热油内胆（20）的加热后通过油井液第二出口（14）和油井液第一出口（2）流出，油井液从油井液第二出口（14）注入油井的环套空间；或者，油井液从油井液第一出口（2）流出进入油井液缓冲罐（22），在油井液缓冲罐（22）混入药液后注入油井的环套空间；

通过智能控制箱（9）控制导热油循环泵（5），使导热油在导热油内胆（20）、导热油盘管（7）、导热油膨胀罐（1）中循环流通，然后使电加热器（4）开始工作，对导热油内胆（20）内的导热油加热，导热油内胆（20）内加热后的导热油可对油井液继续加热，加热后的导热油通过导热油盘管（7）内循环快速对井液进行再次加热。