CN119346552B - 作业井地面油管高效清蜡器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油管清蜡装置技术领域，是一种作业井地面油管高效清蜡器，其包括挡板、连杆和喷头，挡板左侧中部固定安装有连杆。本发明结构合理而紧凑，使用方便，高温蒸汽通过六个呈风车状螺旋排列的倾斜喷气孔喷射向油管内壁能够强力冲刷油管内壁，去除部分结蜡，同时辅助本装置在油管螺旋前进刮削结蜡；第二刮蜡片挡板和油管内壁形成高温熔蜡室，高温蒸汽在高温熔蜡室内高速旋转能够加速结蜡熔化，方便后续通过第一刮蜡片和第二刮蜡片快速刮除掉油管内壁的熔解蜡，最终将油管内壁的结蜡全部清理干净，有效提高清蜡作业效率，节省作业时间，从而缩短锅炉车使用时间，降低作业成本。

Description

作业井地面油管高效清蜡器

技术领域

本发明涉及油管清蜡装置技术领域，是一种作业井地面油管高效清蜡器。

背景技术

我国大部分采油管理区开采油藏类型属于低孔低渗油藏，这些油井在生产过程中清防蜡常规工艺措施局限性大，作业井油管普遍结蜡严重，刺洗难度大。目前，油井作业时起出原井油管通常是用锅炉车进行地面清蜡，因无专用工具，通常做法是在锅炉车蒸汽管线前端安装刺枪，将刺枪插入油管母扣端，利用锅炉车蒸汽热量将油管内部结蜡熔化成液态并通过高压蒸汽流带出油管内腔。刺洗过程中，高压蒸汽呈层流状态，越靠近管壁冲刺速度越慢，温度越低，而越靠近油管内腔中心，温度越高却无控制的直接从公扣端高速喷出，在油管内停留时间较短，热效能得不到充分利用，为了将油管内壁结蜡通刺干净，每根油管平均用时达10分钟以上，蜡多的油管在冬季清蜡更加困难，每根需10-20分钟以上。

公告号为CN2833100Y的中国专利文献公开了一种地面油管清蜡器包括齿轮箱、轮箱上连接有齿条和齿轮，它的上提机构通过齿条传动连接有齿轮箱、齿轮、钻头穿过油管，油管上固定连接有动力源，油管的下端从上到下依次连接有吊卡、井口法兰。其在蜡堵严重时，方便清洁蜡堵油管，而且安全性好，抗震性能强；但装置相对复杂，使用麻烦，更适用于严重堵塞的油管清理。

因此，现有锅炉车使用的蒸汽通刺清蜡方式因原油含蜡量高、粘度高、凝固点低在实际使用过程中存在以下不足：锅炉车工作时间长，油耗高，油管刺洗时间长，刺洗效率低，清蜡效果差。

发明内容

本发明提供了一种作业井地面油管高效清蜡器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有蒸汽通刺清蜡方式存在的锅炉车工作时间长，油耗高，油管刺洗时间长，刺洗效率低，清蜡效果差的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种作业井地面油管高效清蜡器，包括挡板、连杆和喷头，挡板左侧中部固定安装有连杆，连杆左端外侧固定安装有喷头，喷头中部沿圆周均布有至少三个开口向外的喷气孔，喷头左侧设有开口向左且右端与喷气孔相连通的连接孔，连接孔内固定安装有具有轴向流道的空心管，对应喷头左侧位置的空心管外侧安装有能够刮削油管内壁结蜡的刮蜡片组件，空心管左部外侧固定安装有右端与刮蜡片组件左侧相抵的紧固件。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述刮蜡片组件可包括第一刮蜡片和第二刮蜡片，对应紧固件右侧位置的空心管外侧设有呈左大右小锥台状的第一刮蜡片，对应第一刮蜡片和喷头之间位置的空心管外侧设有至少一个呈左小右大锥台状的第二刮蜡片。

上述刮蜡片组件还可包括第一垫片和第二垫片，对应第一刮蜡片和喷头之间位置的空心管外侧设有四个左小右大锥台状的第二刮蜡片，相邻两个第二刮蜡片之间、第二刮蜡片与喷头之间、第一刮蜡片与紧固件之间均设有套装于空心管外侧的第一垫片，第二刮蜡片和第一刮蜡片之间设有套装于空心管外侧的第二垫片。

上述第一刮蜡片和第二刮蜡片均可为聚氨酯刮蜡片。

上述喷头中部沿圆周可均布有至少三个呈外高内低状倾斜的喷气孔，所有喷气孔绕喷头轴向呈风车状螺旋排列，喷头中部至右部呈左大右小的锥台状。

上述喷头中部沿圆周均布有六个呈外高内低状倾斜的喷气孔。

上述挡板可呈左小右大的锥台状。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，高温蒸汽通过六个呈风车状螺旋排列的倾斜喷气孔喷射向油管内壁能够强力冲刷油管内壁，去除部分结蜡，同时辅助本装置在油管螺旋前进刮削结蜡；第二刮蜡片挡板和油管内壁形成高温熔蜡室，高温蒸汽在高温熔蜡室内高速旋转能够快速加热高温熔蜡室内的结蜡，加快结蜡熔化速度，方便后续通过第一刮蜡片和第二刮蜡片快速刮除掉油管内壁的熔结蜡，最终将油管内壁的结蜡全部清理干净，有效提高清理结蜡作业效率，节省作业时间，从而缩短锅炉车使用时间，降低作业成本；大径端朝左的第一刮蜡片在刮除结蜡的同时，还能够增大与高温蒸汽的接触面积，从而便于通过高温蒸汽快速推动本装置沿油管轴向移动，提高清蜡作业工作效率，缩短作业时间。

附图说明

附图1为本发明实施例1的主视局部剖视结构示意图。

附图2为附图1中的喷头右视结构示意图。

附图3为附图1中的喷头立体结构示意图。

附图中的编码分别为：1为挡板，2为连杆，3为喷头，4为喷气孔，5为连接孔，6为轴向流道，7为空心管，8为紧固件，9为第一刮蜡片，10为第二刮蜡片，11为第一垫片，12为第二垫片。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3所示，该作业井地面油管高效清蜡器包括挡板1、连杆2和喷头3，挡板1左侧中部固定安装有连杆2，连杆2左端外侧固定安装有喷头3，喷头3中部沿圆周均布有至少三个开口向外的喷气孔4，喷头3左侧设有开口向左且右端与喷气孔4相连通的连接孔5，连接孔5内固定安装有具有轴向流道6的空心管7，对应喷头3左侧位置的空心管7外侧安装有能够刮削油管内壁结蜡的刮蜡片组件，空心管7左部外侧固定安装有右端与刮蜡片组件左侧相抵的紧固件8。

通过这样设置，刮蜡片组件右侧、挡板1左侧和油管内侧之间可形成相对密闭的高温熔蜡室，当高温蒸汽充满高温熔蜡室后，能够快速对高温熔蜡室及其左右位置的油管内壁进行局部加热，使结蜡快速充分熔化，以便于挡板1顺利前进，同时在刮蜡片组件向右移动过程中能够将熔化后的结蜡更干净、更快速地刮除干净，从而节省清蜡作业时间，提高作业效率，缩短锅炉车的使用时间；刮蜡片组件左端面与油管内壁之间则可形成相对密闭的高温高压蒸汽腔，既能够更好地通过高温蒸汽推动本装置沿油管轴向移动，又能使高温蒸汽全部通过空心管7内的轴向流道6和喷头3上的喷气孔4喷出，通过喷气孔4射流能够使高温蒸汽对油管内壁上的结蜡产生更强的径向冲刺力，从而更快速的洗刷结蜡，提高作业效率，还可对此位置的油管内壁进行二次加热，油管内壁残留的细微结蜡熔化脱落；此外，通过本装置能够对油管内壁进行局部充分加热，当油管壁上存在的细小砂眼时，通过观察油管渗出外壁的高温蒸汽凝结的水珠，可快速准确确定裂缝、沙眼、气孔等缺陷的位置，既能够快速将不合格油管挑出避免返工，又便于后续油管修复定位。

根据需求，为保证连杆2与挡板1之间的连接强度，连杆2与挡板1连接处可局部加粗，连杆2与挡板1之间还可通过现有公知技术中的铸造或机加工一体成型设置或焊接或螺接或铆接实现，此外为防止挡板1剐蹭油管内壁和避免本装置卡顿，挡板1外径应略小于油管内径，本实施例中油管内径为62 mm，挡板1外径为58 mm，连杆2长100 mm；为增强喷头3的耐磨性，喷头3可为50钢喷头3；连杆2与喷头3之间、喷头3与空心管7之间均可通过现有公知技术中的铆接或焊接或粘接或过盈连接或螺纹连接或紧定螺钉连接实现，本实施例中使用的是螺纹连接，以便于拆卸更换零部件；刮蜡片组件可通过现有公知技术中的两端带挡板的钢丝滚刷或海绵滚刷或耐油橡胶滚刷或设置的刮蜡片组件实现；紧固件8与空心管7之间可通过现有技术中的螺接或焊接或粘接或铆接或过盈连接等实现固定安装，为了便于拆装更换刮蜡片组件，本实施例中紧固件8为螺接在空心管7外侧的紧固螺母。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，高温蒸汽通过空心管和喷气孔4射流后能够强力冲刺在油管内壁上，冲刷油管内壁上的结蜡；刮蜡片组件右侧、挡板1左侧和油管内侧形成的高温熔蜡室能够将高温蒸汽聚集在一起对油管内壁进行局部分段加热，进而通过高温蒸汽充分加热结蜡后熔化结蜡；刮蜡片组件左端面与油管内壁形成的高温高压蒸汽腔能够推动本装置沿油管轴向移动，使刮蜡片组件将熔化后的结蜡快速刮除干净，大大提高了清蜡作业效率，有效缩短油管清蜡时间，进而缩短锅炉车的工作时间，节省油管清蜡作业成本。

可根据实际需要，对上述作业井地面油管高效清蜡器作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1所示，刮蜡片组件包括第一刮蜡片9和第二刮蜡片10，对应紧固件8右侧位置的空心管7外侧设有呈左大右小锥台状的第一刮蜡片9，对应第一刮蜡片9和喷头3之间位置的空心管7外侧设有至少一个呈左小右大锥台状的第二刮蜡片10。

通过这样设置，锥台状的第一刮蜡片9和第二刮蜡片10既便于刮除油管内壁熔化的结蜡，又能防止其与油管内壁之间的摩擦力过大阻碍本装置沿油管轴向快速移动或刮蜡片弯曲变形，且第一刮蜡片9的大径端还能与油管内壁形成高温高压蒸汽腔，第二刮蜡片10的大径端还能与油管内壁和挡板1形成高温熔蜡室；此外通过调节紧固件8的紧固程度或第二刮蜡片10的数量还能快速调节本装置对油管内壁的清洁效果和前进速度。

根据需求，第一刮蜡片9和第二刮蜡片10可通过现有公知技术中的耐油软橡胶或聚氨酯橡胶实现，为防止第一刮蜡片9和第二刮蜡片10被挤压和高温蒸汽加热变形膨胀后卡滞在油管内，第一刮蜡片9和第二刮蜡片10的最大外径尺寸应略小于油管内径。

实施例3：如附图1所示，刮蜡片组件还包括第一垫片11和第二垫片12，对应第一刮蜡片9和喷头3之间位置的空心管7外侧设有四个左小右大锥台状的第二刮蜡片10，相邻两个第二刮蜡片10之间、第二刮蜡片10与喷头3之间、第一刮蜡片9与紧固件8之间均设有套装于空心管7外侧的第一垫片11，第二刮蜡片10和第一刮蜡片9之间设有套装于空心管7外侧的第二垫片12。

通过这样设置，能够有效增大相邻两个第二刮蜡片10之间、第二刮蜡片10与喷头3之间、第一刮蜡片9与紧固件8之间、第一刮蜡片9与第二刮蜡片10之间的接触面积，防止磨损，同时保证紧固件8和喷头3能够可靠地将第一刮蜡片9和第二刮蜡片10牢靠的挤压在一起，防止刮蜡片旋转和松动，进而使第一刮蜡片9和第二刮蜡片10能够更好地刮削去除已被加热熔化的结蜡。

实施例4：如附图1所示，第一刮蜡片9和第二刮蜡片10均为聚氨酯刮蜡片。这样设置是因为聚氨酯具有隔热、耐油、耐磨、耐低温、耐老化、硬度高、弹性好的优点。

实施例5：如附图1、2、3所示，喷头3中部沿圆周均布有至少三个呈外高内低状倾斜的喷气孔4，所有喷气孔4绕喷头3轴向呈风车状螺旋排列，喷头3中部至右部呈左大右小的锥台状。

根据需求，为使喷气孔4绕喷头3轴向呈风车状螺旋排列，喷气孔4的斜孔轴线应与喷头3中部的锥台面垂直，此时喷气孔4的斜孔轴线与喷头3轴线可呈45°夹角、与喷头3径向可呈40°夹角，从而使高温蒸汽流呈螺旋发散状喷出喷头3外，进而使温度最高、冲刺力最强的蒸汽直接作用于油管内壁，清蜡效率最高，此外螺旋发散状的高温蒸汽还可使本装置在油管内旋转前进，使其能够做铣削运动更好的去除结蜡。

实施例6：如附图1、2、3所示，喷头3中部沿圆周均布有六个呈外高内低状倾斜的喷气孔4。

通过设置六个呈风车状螺旋排列的倾斜喷气孔4，能够更充分的加热油管内壁使结蜡熔化，还能够为本装置在油管内壁旋转前进提供足够的动力。

实施例7：如附图1所示，挡板1呈左小右大的锥台状。

通过这样设置，锥台状的挡板1更有利于挡板1与油管内壁之间形成环形间隙，高温熔蜡室的旋流蒸汽由此环形间隙喷出，对挡板前的油管内壁结蜡进行初步融化。

本装置的使用方法如下：

首先将泄蜡护帽与油管的公扣端连接，保持泄蜡护帽上的泄蜡孔畅通；其次，通过锅炉车上的蒸汽刺枪局部加热油管的母扣端，使母扣端结蜡软化，然后将本装置从母扣端放入油管后再次灌入高温蒸汽，随着高温蒸汽累积即可通过第一刮蜡片9逐渐推动使本装置沿油管轴向移动，在上述过程中，高温蒸汽穿过空心管7内的轴向流道6后，会从六个呈风车状螺旋排列的倾斜喷气孔4喷射向油管内壁，高速强力冲刷油管内壁，并辅助本装置在油管内螺旋前进模拟铣削动作，更好地刮削掉熔化的结蜡，同时高温蒸汽在高温熔蜡室内径向螺旋冲刷，通过高温蒸汽局部快速加热熔化高温熔蜡室内及其前后位置油管内壁的结蜡，最后通过第一刮蜡片9和第二刮蜡片10快速将粘附在油管内壁的熔化结蜡刮除掉，使蜡液从泄蜡孔排出油管外；此过程中，还可通过观察油管外壁上是否有凝结的水珠或渗出的白气，检查油管是否存在裂缝、沙眼、气孔等缺陷。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，高温蒸汽通过六个呈风车状螺旋排列的倾斜喷气孔4喷射向油管内壁能够强力冲刷油管内壁，去除部分结蜡，同时辅助本装置在油管螺旋前进刮削结蜡；第二刮蜡片10挡板1和油管内壁形成高温熔蜡室，高温蒸汽在高温熔蜡室内高速旋转能够快速加热此区域的结蜡，加快结蜡熔化速度，方便后续通过第一刮蜡片9和第二刮蜡片10快速刮除掉油管内壁的结蜡，最终将油管内壁的结蜡全部清理干净，有效提高清蜡作业效率，节省作业时间，从而缩短锅炉车使用时间，降低成本；大径端朝左的第一刮蜡片9在刮除结蜡的同时，还能够增大与高温蒸汽的接触面积，从而便于通过高温蒸汽快速推动本装置沿油管轴向移动，提高清蜡作业工作效率，缩短作业时间。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于包括挡板、连杆和喷头，挡板左侧中部固定安装有连杆，连杆左端外侧固定安装有喷头，喷头中部沿圆周均布有至少三个开口向外且呈外高内低状倾斜的喷气孔，所有喷气孔绕喷头轴向呈风车状螺旋排列，使高温蒸汽流呈螺旋发散状喷出喷头外，喷头中部至右部呈左大右小的锥台状；

喷头左侧设有开口向左且右端与喷气孔相连通的连接孔，连接孔内固定安装有具有轴向流道的空心管，对应喷头左侧位置的空心管外侧安装有能够刮削油管内壁结蜡的刮蜡片组件，空心管左部外侧固定安装有右端与刮蜡片组件左侧相抵的紧固件；

刮蜡片组件右侧、挡板左侧和油管内侧之间能形成相对密闭的高温熔蜡室，当高温蒸汽充满高温熔蜡室后，能够快速对高温熔蜡室及其左右位置的油管内壁进行局部加热，使结蜡快速充分熔化；刮蜡片组件左端面与油管内壁之间则能形成相对密闭的高温高压蒸汽腔。

2.根据权利要求1所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于刮蜡片组件包括第一刮蜡片和第二刮蜡片，对应紧固件右侧位置的空心管外侧设有呈左大右小锥台状的第一刮蜡片，对应第一刮蜡片和喷头之间位置的空心管外侧设有至少一个呈左小右大锥台状的第二刮蜡片。

3.根据权利要求2所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于刮蜡片组件还包括第一垫片和第二垫片，对应第一刮蜡片和喷头之间位置的空心管外侧设有四个左小右大锥台状的第二刮蜡片，相邻两个第二刮蜡片之间、第二刮蜡片与喷头之间、第一刮蜡片与紧固件之间均设有套装于空心管外侧的第一垫片，第二刮蜡片和第一刮蜡片之间设有套装于空心管外侧的第二垫片。

4.根据权利要求2或3所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于第一刮蜡片和第二刮蜡片均为聚氨酯刮蜡片。

5.根据权利要求1或2或3所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于喷头中部沿圆周均布有六个呈外高内低状倾斜的喷气孔。

6.根据权利要求4所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于喷头中部沿圆周均布有六个呈外高内低状倾斜的喷气孔。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于挡板呈左小右大的锥台状。

8.根据权利要求5所述的作业井地面油管高效清蜡器，其特征在于挡板呈左小右大的锥台状。