CN204457627U - 泵下增油装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种泵下增油装置,泵下增油装置包括:油管短接;牺牲阳极,固定于油管短接内;磁化组件,固定于油管短接内;支撑组件,包括支撑体和用于支撑该支撑体的第一支架,第一支架与油管短接的内壁抵接,支撑体为柱状并且沿油管短接的轴线方向设置,牺牲阳极和磁化组件沿支撑体的轴向依次套设于支撑体外,液体能够从油管短接的入口端流入油管短接内并从油管短接的出口端流出。设置牺牲阳极和磁化组件,可以通过牺牲阳极对抽油泵的固定凡尔进行防垢处理,通过磁化组件对井液进行防蜡、降粘处理,从而可以延长检泵周期,进而能够达到提高油井产量的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及采油工程技术领域,具体是一种泵下增油装置。
背景技术
目前,由于油田稀油、高凝油开发生产中的井液高含蜡、高矿化度的物理化学特性,会同时导致以下两种后果:第一种后果是抽油机、抽油杆、抽油泵由于油井结蜡而导致举升困难。第二种后果是抽油泵固定凡尔处容易结垢造成固定凡尔处密封不严从而产生井液漏失并降低泵效。这两种后果造成油井产量降低甚至无法开采并易引发安全及环保事故。
实用新型内容
为了克服现有的油井产量低甚至无法开采的不足,本实用新型提供了一种泵下增油装置,达到提高油井产量的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种泵下增油装置,泵下增油装置包括:油管短接;牺牲阳极,固定于油管短接内;磁化组件,固定于油管短接内;支撑组件,包括支撑体和用于支撑该支撑体的第一支架,第一支架与油管短接的内壁抵接,支撑体为柱状并且沿油管短接的轴线方向设置,牺牲阳极和磁化组件沿支撑体的轴向依次套设于支撑体外,液体能够从油管短接的入口端流入油管短接内并从油管短接的出口端流出。
进一步地,支撑体的轴线与油管短接的轴线重合,沿油管短接的入口端向出口端的方向,牺牲阳极、磁化组件和第一支架依次排列,且磁化组件的一端与第一支架抵接,牺牲阳极的轴线和磁化组件的轴线均与油管短接的轴线重合,牺牲阳极的外径和磁化组件的外径均小于油管短接的内径。
进一步地,第一支架为圆形,油管短接的轴线与第一支架垂直,第一支架上设置有多个第一液体通孔,第一液体通孔到油管短接的轴线的距离大于磁化组件外径的二分之一。
进一步地,支撑体包括用于支撑磁化组件的第一支撑部和用于支撑牺牲阳极的第二支撑部,第一支撑部为阶梯状,第一支撑部包括依次连接的大径段、中径段、小径段和压紧端盖,大径段和压紧端盖分别设置在第一支架的两侧,中径段与小径段之间的连接端面与第一支架卡接,磁化组件套设于小径段外,且压紧端盖能够将磁化组件压紧于第一支架上。
进一步地,第二支撑部包括支杆和第二支架,该支杆的一端与压紧端盖固定连接,该支杆的另一端与第二支架固定连接,牺牲阳极套设在该支杆外,第二支撑部与油管短接的内壁固定连接。
进一步地,第二支架为圆形,第二支架与油管短接的轴线垂直,第二支架上设置有多个第二液体通孔,第二液体通孔到油管短接的轴线的距离大于牺牲阳极外径的二分之一。
进一步地,磁化组件包括多个永磁体和多个隔环,每两个相邻永磁体之间均设置有至少一个隔环。
进一步地,泵下增油装置还包括圆柱状的旋流体,旋流体套置于油管短接内并位于油管短接的出口端,沿油管短接的轴线方向,旋流体与磁化组件设置在第一支架的两侧,旋流体的外表面上设置有螺旋槽,螺旋槽的入口与油管短接的入口端连通,螺旋槽的出口与油管短接的出口端连通。
进一步地,旋流体的一端设置有轴向螺纹孔,支撑体的一端与轴向螺纹孔固定连接,支撑体的另一端置于油管短接的入口端。
进一步地,牺牲阳极为镁牺牲阳极。
本实用新型的有益效果是,设置牺牲阳极和磁化组件,可以通过牺牲阳极对抽油泵的固定凡尔进行防垢处理,通过磁化组件对井液进行防蜡、降粘处理,从而可以延长检泵周期,进而能够达到提高油井产量的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为根据本实用新型泵下增油装置实施例的结构示意图;
图2为根据本实用新型泵下增油装置实施例中旋流组件的结构示意图;
图3为图2中A-A向剖视图。
图中附图标记:10、油管短接;20、牺牲阳极;30、磁化组件;31、永磁体;32、隔环;40、支撑体;41、压紧端盖;411、安装螺纹孔;42、大径段;43、中径段;44、小径段;45、支杆;46、第二支架;461、第二液体通孔;51、第一支架;511、第一液体通孔;60、旋流体;61、螺旋槽;62、轴向螺纹孔。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至图3所示,本实用新型实施例提供了一种泵下增油装置,泵下增油装置包括油管短接10、牺牲阳极20、磁化组件30和支撑组件。牺牲阳极20和磁化组件30均固定于油管短接10内。支撑组件包括支撑体40和用于支撑该支撑体40的第一支架51,第一支架51与油管短接10的内壁抵接,支撑体40为柱状并且沿油管短接10的轴线方向设置,牺牲阳极20和磁化组件30沿支撑体40的轴向依次套设于支撑体40外,液体能够从油管短接10的入口端流入油管短接10内并从油管短接10的出口端流出。
设置牺牲阳极20和磁化组件30,可以通过牺牲阳极20对抽油泵的固定凡尔进行防垢处理,通过磁化组件30对井液进行防蜡、降粘处理,从而可以延长检泵周期,进而能够达到提高油井产量的目的。
将本实用新型实施例中的泵下增油装置工作时,固定凡尔和牺牲阳极20处于同一个电解质环境下构成一个新的宏观电池,牺牲阳极20是新电池的阳极,而固定凡尔则成为新电池的阴极。从牺牲阳极20上通过电解质向固定凡尔提供一个阴极电流,使固定凡尔进行阴极极化并不断向固定凡尔周围井液提供电子,使得井液产生极性活化,能够防止因固定凡尔结垢而导致的密封不严以及井液漏失的问题,实现提高油井产量的目的。
该牺牲阳极20含有大量的镁、铟、钛、铝等金属,这些金属在水中电解可形成大面积的氢氧化物,这些氢氧化物在中性溶液中不仅是良好的缓蚀剂,而且具有很强的吸附作用,在固定凡尔上易形成一层均匀的薄膜,防止固定凡尔本体结垢。
对于固定凡尔来说,腐蚀和结垢两个过程同时存在,并且相互促进,相互制约。在成垢无机盐中,有氧化性腐蚀产物的生成,也有成垢无机盐、泥砂、原油等物质的存在。
当使用该防垢装置之后,腐蚀产物如FeO、Fe3O4、FeS等的生成量大大降低,固定凡尔的保护膜光洁度较高,成垢无机盐、泥砂等在固定凡尔表面沉积也较困难,这样,结垢的可能性也就大大降低。无机盐CaCO3、CaSO4等成垢的过程,从动力学观点来看,在电场的作用下,微晶粒不能按照特有的次序排列,无法形成规则的晶体,使晶体发生畸变,使其结构成为疏松状,阻止了微晶粒的生长和沉积。
需要说明的是,本实用新型实施例中的牺牲阳极20为镁牺牲阳极。镁牺牲阳极20的长度为200mm至800mm,牺牲阳极20的内径为8mm至15mm,牺牲阳极20的外径为25mm至70mm。
进一步地,当井液经过牺牲阳极20处理后,以初始流速流经磁化组件30,由于井液中的石蜡是一种抗磁性物质,分子本身没有磁矩,当井液流经特殊磁路的高能磁场时,石蜡分子被瞬时磁化,石蜡分子中的电子自旋量增加,运动轨道发生变化,产生了能量的跃进,其结果是使原油的物性在一定的时间内发生变化,石蜡分子产生诱导磁矩,同时绕磁力线发生进动。使原油克服磁场力做功,分子内能增大,而石蜡分子的进动速度相近,沿磁力线方向排列,相邻分子由于排列方向相同,极性相同,相互排斥,就不易再结合成网络状蜡晶,从而使蜡晶呈细碎状态悬浮在油流中被带走,达到防止管壁和抽油杆结蜡的目的。
具体地,磁化组件30包括多个永磁体31和多个隔环32,每两个相邻永磁体31之间均设置有至少一个隔环32。通过改变隔环32的数量或者隔环32的尺寸来调整每个永磁体31所形成的磁场之间的位置,使得井液在流动过程中,蜡晶能够经历强弱变化的不同磁场,获得更好的防蜡效果。本实用新型实施例中的每两个相邻永磁体31之间均设置有一个隔环32。隔环32的宽度(沿油管短接10的轴向)小于永磁体31的宽度。
需要说明的是,本实用新型实施例中的永磁体31为汝铁硼永磁体,当然,根据需求不同,也可以选取其他材质制成的永磁体。
如图1所示,本实用新型实施例中的支撑体40的轴线与油管短接10的轴线重合,沿油管短接10的入口端向出口端的方向,牺牲阳极20、磁化组件30和第一支架51 依次排列,且磁化组件30的一端与第一支架51抵接,牺牲阳极20的轴线和磁化组件30的轴线均与油管短接10的轴线重合,牺牲阳极20的外径和磁化组件30的外径均小于油管短接10的内径。
将牺牲阳极20和磁化组件30设置在油管短接10的轴线上,目的是在油管短接10与牺牲阳极20以及油管短接10与磁化组件30之间形成井液通道,使井液能够正常流通,防止对油管短接10进行封堵。同时,在磁化组件30和牺牲阳极20的外周面形成井液通道,目的是增加井液与磁化组件30和牺牲阳极20的接触面积,提高防垢和防蜡的效果。
具体地,第一支架51为圆形,油管短接10的轴线与第一支架51垂直,第一支架51上设置有多个第一液体通孔511,第一液体通孔511到油管短接10的轴线的距离大于磁化组件30外径的二分之一。
将第一支架51设置成圆形,目的是为了使第一支架51能够与油管短接10的内壁充分抵接,以使第一支架51的支撑更加稳固。在第一支架51设置第一液体通孔511,目的是使油液能够从油管短接10的入口端穿过第一支架51后,从油管短接10的出口端进入到抽油泵中。同时,将第一液体通孔511的到油管短接10的轴线的距离设置成大于磁化组件30的外径的二分之一,目的是为了防止磁化组件30阻挡第一液体通孔511的正常工作,从而保证井液能够正常穿过第一液体通孔511并从油管短接10的出口端流出。
支撑体40包括用于支撑磁化组件30的第一支撑部和用于支撑牺牲阳极20的第二支撑部,第一支撑部为阶梯状,第一支撑部包括依次连接的大径段42、中径段43、小径段44和压紧端盖41,大径段42和压紧端盖41分别设置在第一支架51的两侧,中径段43与小径段44之间的连接端面与第一支架51卡接,磁化组件30套设于小径段44外,且压紧端盖41能够将磁化组件30压紧于第一支架51上。
优选地,压紧端盖41上设置有安装螺纹孔411,第二支撑部包括支杆45和第二支架46,该支杆45的一端与压紧端盖41上的安装螺纹孔411固定连接,该支杆45的另一端与第二支架46固定连接,牺牲阳极20套设在该支杆45外,第二支撑部与油管短接10的内壁固定连接。
设置第二支架46目的是为支杆45提供稳定的支撑力,保证支杆45的支撑稳固。本实用新型实施例中的支杆45的一端与压紧端盖41螺接,支杆45的另一端与第二 支架46一体设置。
第二支架46为圆形,第二支架46与油管短接10的轴线垂直,第二支架46上设置有多个第二液体通孔461,第二液体通孔461到油管短接10的轴线的距离大于牺牲阳极20外径的二分之一。
将第二液体通孔461的到油管短接10的轴线的距离设置成大于牺牲阳极20的外径的二分之一,目的是为了防止牺牲阳极20阻挡第二液体通孔461的正常工作,从而保证井液能够正常穿过第二液体通孔461并从油管短接10的出口端流出。
优选地,多个第一液体通孔511间隔均布于第一支架51上,且每个第一液体通孔511的轴线均与油管短接10的轴线平行。多个第二液体通孔461间隔均布于第二支架46上,且每个第二液体通孔461的轴线均与油管短接10的轴线平行。
本实用新型实施例中的多个第一液体通孔511形成两组环状液体通孔组,且其中一组环状液体通孔组的直径小于另外一组环状液体通孔组的直径。上述第二液体通孔461的布置形状与第一液体通孔511的布置形状相同,此处不再赘述。
需要说明的是,本实用新型实施例中的第一液体通孔511和第二液体通孔461的直径为6毫米、数量为15-32个。
如图2和图3所示,本实用新型实施例中的泵下增油装置还包括圆柱状的旋流体60,旋流体60套置于油管短接10内并位于油管短接10的出口端,沿油管短接10的轴线方向,旋流体60与磁化组件30设置在第一支架51的两侧,旋流体60的外表面上设置有螺旋槽61,螺旋槽61的入口与油管短接10的入口端连通,螺旋槽61的出口与油管短接10的出口端连通。
设置旋流体60,在井液被磁化组件30磁化后,井液能够穿过第一支架51并置于旋流体60的一端,由于旋流体60上设置有螺旋槽61,井液能够通过螺旋槽61流至油管短接10的出口端。而且螺旋槽61是呈螺旋状设置在旋流体60的外表面上的,因此在井液经过螺旋槽61的过程中,在保证过流面积的同时,可以使井液产生高速涡流运动,井液的流动能力获得提高。在涡流状态下,井液压力增高使油水混合充分,也使原来以网状结合的石蜡分子充分分散在油水中,石蜡分子形成的细小结晶不宜结合在一起,石蜡析出进一步得到抑制,从而达到防蜡、延长油井结蜡周期的作用。
进一步地,螺旋槽61为多条,且多条螺旋槽61间隔均布于旋流体60的外表面上,每条螺旋槽61的入口均置于旋流体60的一端,每条螺旋槽61的出口均置于旋 流体60的另一端。
设置多条螺旋槽61,可以使旋流体60保证足够的液体流量,从而使抽油泵的工作效率不会降低,同时,设置多条螺旋槽61,可以将井液均分为多部分,且每一部分的井液均能够充分进行搅拌和混合,提高井液的搅拌效率和搅拌程度,进一步达到防止结蜡和降低井液粘度的目的。
需要说明的是,本实用新型实施例中的螺旋槽61为四条,每条螺旋槽61的槽深为10mm至20mm,螺旋槽61的槽宽为20mm至30mm,螺旋槽61的导程为300mm至500mm。当螺旋槽61的槽深取15mm,槽宽取25mm,导程取400mm时,旋流体60的过流量以及对于油液的搅拌程度达到最优效果。
需要说明的是,本实用新型实施例中的旋流体60的两端均与油管短接10的内壁焊接固定,第一支架51与油管短接10的内壁间隙配合,第二支架46与油管短接10的内壁焊接,上述磁化组件30的内径大于小径段44的外径,上述牺牲阳极20采用冶金方式固定于支杆45上。
进一步地,旋流体60的一端设置有轴向螺纹孔62,支撑体40的大径段42与轴向螺纹孔62固定连接,支撑体40的另一端置于油管短接10的入口端。
通过设置轴向螺纹孔62,能够使支撑体40被支撑于旋流体60上,从而保证支撑体40的支撑稳固。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:设置牺牲阳极和磁化组件,可以通过牺牲阳极对抽油泵的固定凡尔进行防垢处理,通过磁化组件对井液进行防蜡、降粘处理,从而可以延长检泵周期,进而能够达到提高油井产量的目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种泵下增油装置,其特征在于,所述泵下增油装置包括:
油管短接(10);
牺牲阳极(20),固定于油管短接(10)内;
磁化组件(30),固定于油管短接(10)内;
支撑组件,包括支撑体(40)和用于支撑该支撑体(40)的第一支架(51),第一支架(51)与油管短接(10)的内壁抵接,支撑体(40)为柱状并且沿油管短接(10)的轴线方向设置,牺牲阳极(20)和磁化组件(30)沿支撑体(40)的轴向依次套设于支撑体(40)外,液体能够从油管短接(10)的入口端流入油管短接(10)内并从油管短接(10)的出口端流出。
2.根据权利要求1所述的泵下增油装置,其特征在于,支撑体(40)的轴线与油管短接(10)的轴线重合,沿油管短接(10)的入口端向出口端的方向,牺牲阳极(20)、磁化组件(30)和第一支架(51)依次排列,且磁化组件(30)的一端与第一支架(51)抵接,牺牲阳极(20)的轴线和磁化组件(30)的轴线均与油管短接(10)的轴线重合,牺牲阳极(20)的外径和磁化组件(30)的外径均小于油管短接(10)的内径。
3.根据权利要求2所述的泵下增油装置,其特征在于,第一支架(51)为圆形,油管短接(10)的轴线与第一支架(51)垂直,第一支架(51)上设置有多个第一液体通孔(511),第一液体通孔(511)到油管短接(10)的轴线的距离大于磁化组件(30)外径的二分之一。
4.根据权利要求2所述的泵下增油装置,其特征在于,支撑体(40)包括用于支撑磁化组件(30)的第一支撑部和用于支撑牺牲阳极(20)的第二支撑部,第一支撑部为阶梯状,第一支撑部包括依次连接的大径段(42)、中径段(43)、小径段(44)和压紧端盖(41),大径段(42)和压紧端盖(41)分别设置在第一支架(51)的两侧,中径段(43)与小径段(44)之间的连接端面与第一支架(51)卡接,磁化组件(30)套设于小径段(44)外,且压紧端盖(41)能够将磁化组件(30)压紧于第一支架(51)上。
5.根据权利要求4所述的泵下增油装置,其特征在于,第二支撑部包括支杆(45)和第二支架(46),该支杆(45)的一端与压紧端盖(41)固定连接,该支杆(45) 的另一端与第二支架(46)固定连接,牺牲阳极(20)套设在该支杆(45)外,第二支撑部与油管短接(10)的内壁固定连接。
6.根据权利要求5所述的泵下增油装置,其特征在于,第二支架(46)为圆形,第二支架(46)与油管短接(10)的轴线垂直,第二支架(46)上设置有多个第二液体通孔(461),第二液体通孔(461)到油管短接(10)的轴线的距离大于牺牲阳极(20)外径的二分之一。
7.根据权利要求1所述的泵下增油装置,其特征在于,磁化组件(30)包括多个永磁体(31)和多个隔环(32),每两个相邻永磁体(31)之间均设置有至少一个隔环(32)。
8.根据权利要求1所述的泵下增油装置,其特征在于,所述泵下增油装置还包括圆柱状的旋流体(60),旋流体(60)套置于油管短接(10)内并位于油管短接(10)的出口端,沿油管短接(10)的轴线方向,旋流体(60)与磁化组件(30)设置在第一支架(51)的两侧,旋流体(60)的外表面上设置有螺旋槽(61),螺旋槽(61)的入口与油管短接(10)的入口端连通,螺旋槽(61)的出口与油管短接(10)的出口端连通。
9.根据权利要求8所述的泵下增油装置,其特征在于,旋流体(60)的一端设置有轴向螺纹孔(62),支撑体(40)的一端与轴向螺纹孔(62)固定连接,支撑体(40)的另一端置于油管短接(10)的入口端。
10.根据权利要求8所述的泵下增油装置,其特征在于,牺牲阳极(20)为镁牺牲阳极。
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