CN205714107U - 一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，包括芯片套管，芯片套管包括中部的空心管段和两端与石油管连接的螺纹连接管段，空心管段沿芯片套管的轴向方向间隔布置有多个防蜡防垢芯片，防蜡防垢芯片上开有多个流体过孔，防蜡防垢芯片的横截面覆盖空心管段的横截面。防垢防蜡装置在石油管内布置合理，安装简单，布局紧凑，不影响管道连接。防蜡防垢芯片能改变水(溶剂)的极性和Ca⁺、Mg⁺、HCO₃ ^‑、CO₃ ^—等溶质离子的活度等物理化学特性，有效延缓或阻碍溶液中的离子反应生成不溶于水的盐类物质。可以防蜡防垢，且不需要外加药物、能源。同时，多元合金形成数目的原电池会有效地抑制电化学腐蚀，具备一定的防腐功能。

Description

一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置

技术领域

本实用新型涉及防垢防蜡装置技术领域，具体地指一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置。

背景技术

在石油开采中，原油(油、气、水的混合液)刚从地下开采出来的时候，温度和压力都比较高，且气体中含有腐蚀性气体(如HS)，水中富含Ca、Mg离子，具有强烈的腐蚀和结垢倾向。同时，随着石油从地下几百米乃至几千米处提升到地面时，随着压力的降低，原来溶解在石油中的“蜡”就会依附在石油管内壁结晶出来。附着在管壁的“蜡”很难清理，导致石油管产生一种“缩颈”现象，单位时间内液体流通能力下降。结蜡、结垢已严重影响到石油生产的节奏与持续。如何有效、经济的解决这一问题，直接关系到石油生产的效率与环保。

现有的防腐、防垢、防蜡的方法主要有：

化学方法---通过加入一定量的阻垢剂，改变水的一系列物理化学特性，从而起到较好的阻垢作用。它的缺点是成本较高，易造成二次污染和对管道阀门有一定的腐蚀且除垢的作用十分有限。在防腐方面采用高分子材料喷涂，但施工复杂，涂层耐磨性不够，使用寿命有限。

物理方法---目前比较认可的方式有超声波、磁化、共振等方式。它们在流体呈紊流状态时，阻垢、除垢方面的效果并不明显。且都需要外加能源，对野外、高空、高温使用时有一定的局限性。在防腐上，往往会选用耐腐蚀的不锈钢制作，造成管网系统制作成本太高，也不能显效的解决石油生产管网系统的结蜡、结垢问题。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，该装置能很好的解决石油管的结垢结蜡问题，成本低，使用效果好。

为实现此目的，本实用新型所设计的用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，包括芯片套管，所述芯片套管包括中部的空心管段和两端与石油管连接的螺纹连接管段，所述空心管段沿芯片套管的轴向方向间隔布置有多个防蜡防垢芯片，所述防蜡防垢芯片上开有多个流体过孔，所述防蜡防垢芯片的横截面覆盖空心管段的横截面。

进一步的，所述空心管段的两端开有环形卡槽，所述环形卡槽内固定有限位卡簧，所述防蜡防垢芯片间隔固定于空心管段两端的限位卡簧之间。

更进一步的，相邻两个防蜡防垢芯片之间设有隔离环，所述隔离环中部为通孔，所述隔离环的两侧表面分别抵住相邻两个防蜡防垢芯片的表面；所述空心管段两端的防蜡防垢芯片的外侧表面分别与空心管段两端的限位卡簧紧密贴合。

本实用新型的有益效果是：防蜡防垢装置与石油管连接方便，安装简单，布局紧凑，不影响管道连接。防蜡防垢芯片能改变水(溶剂)的极性和Ca⁺、Mg⁺、HCO₃ ^-、CO₃ ^-等溶质离子的活度等物理化学特性，有效延缓或阻碍溶液中的离子反应生成不溶于水的盐类物质。起到防蜡防垢的作用，而且不需要外加药物、能源。同时，多元合金形成数目的原电池会有效地抑制电化学腐蚀，具备一定的防腐功能。

附图说明

图1为本实用新型中防蜡防垢装置的轴向剖视图；

图2为本实用新型中防蜡防垢芯片的俯视图；

图3为本实用新型中防蜡防垢芯片的主视图；

图4为本实用新型中隔离环的俯视图；

图5为本实用新型中隔离环的主视图；

其中，1—芯片套管(1.1—空心管段，1.2—螺纹连接管段)，2—防蜡防垢芯片，3—流体过孔，4—限位卡簧，5—隔离环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示的用于石油开采及输送管道防蜡防垢装置，包括芯片套管1，芯片套管1包括中部的空心管段1.1和两端的螺纹连接管段1.2，空心管段1.1的两端开有环形卡槽，环形卡槽内固定有限位卡簧4，空心管段1.1两端的限位卡簧4之间布置有多个防蜡防垢芯片2，相邻两个防蜡防垢芯片2之间设有隔离环5，隔离环5中部为通孔(如图4—5所示)，隔离环5的两侧表面分别抵住相邻两个防蜡防垢芯片2的表面；空心管段1.1两端的防蜡防垢芯片2的外侧表面分别与空心管段1.1两端的限位卡簧4紧密贴合；防蜡防垢芯片2上开有多个流体过孔3，防蜡防垢芯片2的横截面覆盖空心管段1.1的横截面(如图1—3所示)。通过隔离环5的结构将相邻两个防蜡防垢芯片2隔开，使防蜡防垢芯片2在芯片套管1内排布合理，同时保证了石油通过防蜡防垢装置的流速，当需要更换防蜡防垢芯片2时，只需取下芯片套管1内两个限位卡簧4即可，拆装方便。

本实用新型中，首先在芯片套管的空心管段1.1的两端加工出与限位卡簧4对应的环形卡槽，根据设计需要间隔放入防蜡防垢芯片2和隔离环5，最后安装空心管段1.1两端的限位卡簧4即可，防垢防蜡导流芯片组的结构不影响芯片套管1两端的螺纹连接管段1.2与石油管的对接，实用性好。

本实用新型中所述的防蜡防垢芯片2的材料以Cu-Ni-Zn为主的多元合金组成，哈尔滨工业大学2009年学报公开的《合金材料的防垢防腐蚀机理及实验研究》记载了上述材料。它能改变水(溶剂)的极性和Ca⁺、Mg⁺、HCO₃ ^-、CO₃ ^—(溶质)的活度等物理化学特性，有效延缓或阻碍溶液中的离子反应生成不溶于水的盐类物质。不仅可以防垢，还可以除垢。而且不需要外加药物、能源，克服了已有除垢技术的缺点。同时，多元合金形成数目巨大的原电池会有效地抑制电化学腐蚀，具备一定的防腐功能。

防蜡防垢芯片2是由多种金属经高温熔炼并经过热处理后得到的特殊合金材料。由于各金属元素电极电位不同，在合适比例的情形下，合金之间会形成数目庞大的微小原电池，对流体中弱电解质的物理化学特性及微观行为会产生影响，这种原电池效应可以产生一种电化学催化作用，在石油进入石油采集系统使用前，石油进入芯片套管1内与本发明的合金材料接触摩擦，防蜡防垢芯片2的电化学催化产生作用，石油中较大的碳氢化合物的聚集物会被分散成微胶体颗粒。分散后的胶体颗粒粒度较小，可以达到10微米乃至更小。电化学催化作用还可以有效防止润滑油中碳氢化合物的共价聚结，始终让颗粒处于悬浮分散状态。

多元合金形成数目巨大的原电池可以提供结晶所需的初始能量，干扰晶核长大，使之畸变。因此，本发明可以改善或减少石油管网的结蜡现象。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，其特征在于：它包括芯片套管(1)，所述芯片套管(1)包括中部的空心管段(1.1)和两端与石油管连接的螺纹连接管段(1.2)，所述空心管段(1.1)沿芯片套管(1)的轴向方向间隔布置有多个防蜡防垢芯片(2)，所述防蜡防垢芯片(2)上开有多个流体过孔(3)，所述防蜡防垢芯片(2)的横截面覆盖空心管段(1.1)的横截面。

2.如权利要求1所述的用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，其特征在于：所述空心管段(1.1)的两端开有环形卡槽，所述环形卡槽内固定有限位卡簧(4)，所述防蜡防垢芯片(2)间隔固定于空心管段(1.1)两端的限位卡簧(4)之间。

3.如权利要求2所述的用于石油开采及输送管道的防蜡防垢装置，其特征在于：相邻两个防蜡防垢芯片(2)之间设有隔离环(5)，所述隔离环(5)中部为通孔，所述隔离环(5)的两侧表面分别抵住相邻两个防蜡防垢芯片(2)的表面；所述空心管段(1.1)两端的防蜡防垢芯片(2)的外侧表面分别与空心管段(1.1)两端的限位卡簧(4)紧密贴合。