CN201599018U - 多功能增油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于油田油井作业的多功能增油装置，具有一个由筒顶管、筒体管和筒底管依次套接组成的套体，在筒顶管上部设有卸油器螺丝和扶正套，在筒顶管下部管腔内装有配置了强磁块的尼龙套，在筒体管内上部装有一个两头开通且内置有增压球阀的球阀座，在球阀座的上端口设有一个声波发生器，在筒体管内下部装有一个外壁开设了螺旋导流槽的尼龙棒，在球阀座和尼龙棒之间装有转动叶轮。工作时将该装置装接在抽油泵下并使之随油管一起下井，在对油管起扶正作用的前提下，通过导流槽、叶轮、增压球阀、声波发生器和强磁块等的联合作用，可及时将附着于套管内壁及油泵下部的蜡及油垢杂物等清除掉，达到延长清蜡周期和提高油泵工效的作用。

Description

多功能增油装置

技术领域

本实用新型属于石油钻采装置技术领域，涉及一种在油田油井作业施工中使用的多功能增油装置。

背景技术

油田作业中，依靠抽油泵中的抽油杆上下来回做工使之在井内产生压力，进而使油液被激进出来的过程为采油。在实际采油过程中，由于油井的深度太长(1500米至2000米以上)，工作时压力很大，井下工具极易产生塑性颤抖而与油井套管发生偏磨；此外，原油的结蜡、垢物以及机械磨擦产生的废屑、杂质等也是影响抽油泵使用寿命和修井周期的重要因素。为防止油井井眼不规则、油井套管内蜡和油垢杂物等聚集以及泥砂等物进入对抽油泵油管造成的阻磨损坏，通常要在杆式抽油泵上配置刮蜡扶正器、强磁防堵器及防沙管，以保证油管顺利下井。现有技术领域内，抽油泵、除蜡扶正器、强磁防堵器和防沙管等都是分立设置的，工作时要通过专门的构件加以组合连接，成本高、工作可靠性差，而且防垢除蜡的效果也很不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、操作方便、节约能源、生产成本低、防垢除蜡效果好且工作可靠性和环保性能好的多功能增油装置。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的多功能增油装置具有一个由筒顶管、筒体管和筒底管依次套接组成的套体，在筒顶管的上部管壁处设有卸油器螺丝和扶正套，在筒顶管下部管腔内套装有其上均匀配置了强磁块的尼龙套，在筒体管的内上部装有一个两头开通且内置有增压球阀的球阀座，在球阀座的上端口设有一个带多个收缩孔的声波发生器，在筒体管的内下部装有一个外壁开设了螺旋导流槽的尼龙棒，在球阀座和尼龙棒之间通过上、下轴承装有转动叶轮，整个泄油器的上下两端均设有螺纹，分别用于与抽油泵和沙管连接。

本实用新型的进一步技术解决方案还包括：在尼龙套的一周按两块之间同极配置的方式配备有四块强磁块；在声波发生器的各收缩孔位置处配置有振动弹片；在转动叶轮的中部设有流道孔。

装有该多功能增油装置的抽油杆在做工过程中，由于杆体的上下运动使泵内形成真空状态，在上下压力差的作用下，油液产生了极大的能量，流进油井中的油液首先经过被沙网包裹的沙管，使原来较大的团状和絮状原油被切割为较小的团体和水融合在一起，继而在抽油杆巨大提升力的作用下，进入该多功能增油装置。期间，流液首先进入由筒体管的内下部所设的螺旋导流槽、尼龙棒、转动叶轮等部件构成的涡流搅拌增压均化器，通过导流槽对进入的原油产生高速涡流运动，使原油流动能力得到大幅度提高，进而再由通过均化器的原油混合液呈喷射状推动叶轮做旋转运动(为保证叶轮高速旋转，可根据抽油泵做功的大小，调节导流槽的深浅，使流液做功达到最大)，同时带动进入叶轮空间的油水混合物做高速涡流旋转使混合液形成立体复合式涡流，促使原油状态更加细小均匀呈乳化状。经过高速涡流运动的乳化油液在激进过程中通过叶轮中部的流道孔进入叶轮中心冲起增压球阀(同时具备保证油泵的工作效率)，钢球在自身重量和引力的作用下给上升的油液压力，使激进的水柱爆涨性散开，在冲击力和惯性作用下产生第二次涡流旋转，经过两次上下压力差激进的原油混合液被进一步乳化，存在于原油中的石蜡分子按同一方向运动，使之细小均匀存在，降低因杂乱无章而相互碰撞集结而形成的较大的分子团，初步析出被抑制。

经过涡流搅拌增压均化器处理的乳化状原油混合物随之再进入声波发生乳化器。利用超声液哨的基本原理，乳化油液在到达声波发生乳化器缩截面孔时，已具有很高的流速，通过收缩截面孔的高速射流产生爆破扩张，激发振动系统产生300～1700Hz的声波振动，在周围油水介质内形成声波场。该声波场有强烈的交变压力作用于油水介质，再次振动和分散乳化，起到解聚降粘的作用，使蜡晶不易聚集长大，从而达到降粘防蜡，延长油井结蜡周期的作用。

石蜡是一种抗磁性物质，分子本身没有磁矩。当经过两次涡流运动的原油混合液快速流经配置了强磁块尼龙套的高于6000奥斯特磁的高能强磁器时，根据磁性同极相互排斥，异极相互吸引的原理，使尼龙套内的空间里形成强大的聚斥力，瞬时被强大的聚斥力所捕获，石蜡分子在强大聚斥力的作用下，高速运动相互撞击，使分子中的自旋量增加，运动轨道发生变化，极性分子产生诱导磁矩，分子内部因撞击产生带电离子，内部形成电子云，同时电子自旋磁矩和电子环流产生附加磁场，正好与外磁场相反，产生了能量的跃进，使石蜡分子的物性在一定时间内发生变化，此时，石蜡分子的运动速度相同，极性相同，相互排斥，克服和削弱了分子间的相互吸引力和附着力，使之不易再结合成大网状蜡晶，最后蜡晶呈细碎状态在油液中被带走。与之同时，在细密而强大的磁力线切割下，硬水被切割成数千亿单位，形成具有超强活性的小分子团水，在纳米磁场的磁器活化处理下，使水中钙离子疏松软化，析出降低，阻碍so₄ ^2-、co₃ ^2-和S₂ ²⁺、B_a ²⁺离子之间共价键的形成，已形成的BaSo₄、Srso₄、CaSo₄的成垢分子则由于电子云形成的负极和原子核形成的阳极之间的偶极矩被本增油装置的强大外加磁场拉长，也就阻止了它们在深井泵体表面附着的能力，从而减轻了油管内壁的结蜡结垢程度达到延长清壁周期，提高油泵的工作效率的目的。

在采油过程中，由于油井深度大都很深(1500米～2000米以上)，工作时压力太大，井下工具极易产生塑性颤抖，为了保证油泵不和Φ140套管发生偏磨，本实用新型利用扶正套在一定空间内不能发生回转运动的特点，加装偏心扶正套(可根据油井的不同，适量调整中心距)，根据直井和斜井使用不同调节中心距，以此来扶正油管，使抽油泵更加顺畅、稳定的工作，延长抽油泵的使用寿命。在使用过程中由于油管都是丝扣连接，为了防止丝扣松动和脱落，造成泵效低或者连接部件遗留在井内造成不必要经济损失，本产品还采用丝扣防脱技术(在相邻两部应振动产生扭矩时，通过防脱丝扣产生相反转动，抵消连接部位间扭矩)。

此外，在油井检修过程起出油管时，由于井筒内的原油在井底原油的阻挡下，回落较为缓慢，当压力相当时则不易回落，为了减轻油管提升重量，同时为了节约能源和免受环境污染，本实用新型在偏心扶正套上加装泄油器，使原油可以快速回落到井内，缩短了检修时间，大大提高了工作效率。

实际应用中，由于该装置为依次连接而成，根据油井和现场作业的不同，装置内各部位可独立服务于使用单位，也可两两相接使用。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图2为图1中声波发生器的结构示意图。

图中各标号名称分别为：1-备用回油孔，2-扶正套，3-泄油器(铜)螺丝，4-筒顶管，5-强磁块，6-尼龙套，7-声波发生器，8-声波发生收缩孔，9-增压球阀，10-上轴承室，11-球阀座，12-上轴承，13-叶轮，14-下轴承，15-螺旋导流槽，16-尼龙棒，17-筒体管，18-筒底管，19-螺纹(用于和抽油泵的连接)，20-螺纹(用于和沙管的连接)，21-流道孔，22-振动弹片。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型的内容做进一步说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。

参见附图，本实用新型所述的多功能增油装置具有一个由筒顶管4、筒体管17和筒底管18依次套接组成的套体。筒顶管4的顶部设有用于和抽油泵连接的螺纹19，在筒顶管4的上部管壁处设有(维修井时)用于排出油管内油液的卸油器(铜)螺丝3和起扶正油管作用的偏心扶正套2，在筒顶管4下部管腔内套装有用于装配强磁块5的尼龙套6，在尼龙套6的一周按两块之间同极配置的方式配备有四块强磁块5。筒体管17通过接头与筒顶管4相接，在筒体管17的内上部装有一个两头开通的球阀座11，在球阀座11内置有钢制增压球阀9，在球阀座11顶部装有一个带多个收缩孔8的声波发生器7，在声波发生器7的各收缩孔8位置处配置有振动弹片22(图2)；在筒体管17的内下部装有一个外壁开设了螺旋导流槽15的尼龙棒16，在球阀座11和尼龙棒16之间通过上、下轴承12、14装有转动叶轮13，在转动叶轮13的中部设有流道孔21。筒底管18通过接头与筒体管17连接，在筒底管18底部设有用于与沙管连接的螺纹20。

Claims (4)

1.一种多功能增油装置，其特征在于具有一个由筒顶管(4)、筒体管(17)和筒底管(18)依次套接组成的套体，在筒顶管(4)的上部管壁处设有卸油器螺丝(3)和扶正套(2)，在筒顶管(3)下部管腔内套装有其上均匀配置了强磁块(5)的尼龙套(6)，在筒体管(17)的内上部装有一个两头开通且内置有增压球阀(9)的球阀座(11)，在球阀座(11)的上端口设有一个带多个收缩孔(8)的声波发生器(7)，在筒体管(17)的内下部装有一个外壁开设了螺旋导流槽(15)的尼龙棒(16)，在球阀座(11)和尼龙棒(16)之间通过上、下轴承(12、14)装有转动叶轮(13)。

2.根据权利要求1所述的多功能增油装置，其特征是在尼龙套(6)的一周按两块之间同极配置的方式配备有四块强磁块(5)。

3.根据权利要求1所述的多功能增油装置，其特征是在声波发生器(7)的各收缩孔(8)位置处配置有振动弹片(22)。

4.根据权利要求1所述的多功能增油装置，其特征是在转动叶轮(13)的中部设有流道孔(21)。

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