CN206386098U - 一种催化合金防蜡阻垢器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种催化合金防蜡阻垢器，包括，外筒和下部接头，所述外筒的右端螺纹连接下部接头，所述外筒的左端螺纹连接上部接头，所述外筒内部设置芯轴组件，所述芯轴组件的一端抵在上部接头一端，所述芯轴组件的另一端抵在下部接头一端，所述芯轴组件的两端均固定套设挡圈。所述芯轴组件包括螺母、泵定距套筒、催化合金芯片和连杆，所述连杆外部套设泵定距套筒，所述泵定距套筒之间均设置有套设于连杆外部的催化合金芯片，所述连杆的两端螺纹连接螺母。本实用新型在冲击作用发生时，防蜡阻垢工具表面的电子会使原油分子及原油中石蜡和其他矿物质分子极化，会改变原本阻塞油管、妨碍原油上流的杂质的特性，从而达到清防蜡的目的。

Description

一种催化合金防蜡阻垢器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开发中机械工具技术领域，具体涉及一种催化合金防蜡阻垢器。

背景技术

油井结蜡是油田开发过程中的必然现象，油管中结的蜡并不是纯净的石蜡，而是原油中析出的固体或半固体的蜡及胶质、沥青质的混合物，并且还夹杂着少量原油、泥沙和水，但主要成分是石蜡。原油中的蜡多呈黑色和棕色，在油田开发之前，原油埋在地层中，处于高温、高压条件下，一般以单相液态存在，蜡完全溶解在原油中；地层在开采过程中，原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升到井口，压力、温度随之下降；当压力降到一定程度时，破坏了石蜡溶解在原油中的平衡条件，致使石蜡结晶析出。原油的温度下降到蜡晶开始析出的温度(析蜡点)时，蜡晶微粒开始在油流和油管壁上析出，油流中的蜡晶一部分随油流采出，一部分聚集、凝结、黏附在井筒设施的金属表面，也就是常说的油井结蜡。

对于溶有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以结晶体析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。结蜡会堵塞产油层，降低油井产量，同时也会增大油井负荷，造成生产事故。

结蜡位置不同其影响也不同。油管壁结蜡会增大对地层的回压，降低油井产量；油管和抽油杆间结蜡会增大抽油机载荷，甚至造成抽油泵蜡卡；地层射孔炮眼和泵入口处结蜡，会增大油流动阻力，降低泵效；地层内部结蜡会大幅 度降低油相渗透率，使油井大幅度减产或停产等。

除油井结蜡外，由于由于温度、压力和油气水平衡状态的改变,地层水中成垢离子浓度发生变化,发生无机盐类的沉积,生成垢，最常见的是碳酸钙、碳酸镁、碳酸铁和硫酸钙。结垢现象的发生给油田生产带来诸多危害,如油井井筒结垢造成深井泵凡尔失效、筛管堵塞、活塞被卡、抽油杆被拉断、管道缩径、流通截面积变小、造成压力损失、产液量下降等。

因此，有针对性采取防蜡防垢措施对油田开发是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种催化合金防蜡阻垢器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种催化合金防蜡阻垢器，包括，外筒和下部接头，所述外筒的右端螺纹连接下部接头，所述外筒的左端螺纹连接上部接头，所述外筒内部设置芯轴组件，所述芯轴组件的一端抵在上部接头一端，所述芯轴组件的另一端抵在下部接头一端，所述芯轴组件的两端均固定套设挡圈，所述芯轴组件包括螺母、泵定距套筒、催化合金芯片和连杆，所述连杆外部套设泵定距套筒，所述泵定距套筒为多个，所述泵定距套筒之间均设置有套设于连杆外部的催化合金芯片，所述连杆的两端螺纹连接螺母，所述外筒为圆柱中空状，且所述外筒的外部直径为73mm，所述外筒上均匀设置有多个孔。

优选的，所述上部接头端面和下部接头端面的轴向最大距离为508mm。

优选的，所述泵定距套筒的长度均相等，用于控制催化合金芯片之间等距离，催化合金芯片选用电负性大的材料。

优选的，所述催化合金芯片为圆盘状，且所述催化合金芯片上均匀分布有多个孔。

本实用新型的有益效果：防蜡阻垢工具安装在抽油泵下面的进口处或泵上方的出口处，或者作为一节尾管接在生产油管的底部。在自喷井和抽油井中，通过原油在地层压力或抽油泵抽吸压力的作用下进入防蜡阻垢工具外筒上分布的孔道。原油通过外筒的孔眼时形成大量细柱状射流，径向垂直地撞击到防蜡阻垢工具环空的内壁和芯轴组件上。在冲击作用发生的同时，防蜡阻垢工具表面的电子会使原油分子及原油中石蜡和其他矿物质分子极化，改变原油及地层产出水(若有的话)的物理特性，也会改变原本阻塞油管、妨碍原油上流的杂质的特性。从而达到清防蜡的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的芯轴组件结构示意图。

其中，上部接头1、螺母2、挡圈3、泵定距套筒4、催化合金芯片5、连杆6、外筒7、下部接头8、芯轴组件9。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种催化合金防蜡阻垢器，包括，外筒7和下部接头8，所述外筒7的右端螺纹连接下部接头8，所述外筒7的左端螺纹连接上部接头1，所述外筒7内部设置芯轴组件9，所述芯轴组件9的一端抵在上部接头1一端，所述芯轴组件9的另一端抵在下部接头8一端，所述芯轴组件9的两端均固定套设挡圈3。所述芯轴组件9包括螺母2、泵定距套筒4、催化合金芯片5和连杆6，所述连杆6外部套设泵定距套筒4，所述泵定距套筒4为多个，所述泵定 距套筒4之间均设置有套设于连杆6外部的催化合金芯片5，所述连杆6的两端螺纹连接螺母2。所述外筒7为圆柱中空状，且所述外筒7的外部直径为73mm，所述外筒7上均匀设置有多个孔。所述上部接头1端面和下部接头8端面的轴向最大距离为508mm。所述泵定距套筒4的长度均相等。所述催化合金芯片5为圆盘状，且所述催化合金芯片5上均匀分布有多个孔。

实施例1防蜡：将防蜡阻垢工具安装在抽油泵下面的进口处或泵上方的出口处，或者作为一节尾管接在生产油管的底部。在自喷井和抽油井中，通过原油在地层压力或抽油泵抽吸压力的作用下进入防蜡阻垢工具外筒7上分布的孔道。原油通过外筒7的孔眼时形成大量细柱状射流，径向垂直地撞击到防蜡阻垢工具环空的内壁和芯轴组件9上。在冲击作用发生的同时，防蜡阻垢工具表面的电子会使原油分子及原油中石蜡和其他矿物质分子极化，改变原油及地层产出水(若有的话)的物理特性，也会改变原本阻塞油管、妨碍原油上流的杂质的特性。从而达到清防蜡的目的。

实施例2阻垢：因为地层水中的溶液所含的离子的电负性比防蜡阻垢工具中的催化合金芯片5的电负性大，所以催化合金的电子进入到水溶液中。或者以电动势序的观点，催化合金芯片5含有的元素的氧化电势比水溶液中的离子的氧化电势大。当溶液流过防蜡阻垢工具时，一些电子进入溶液中，在许多电子的剧烈旋转运动过程中，取代了一些已经被捕获的离子，诸如CO32-、HCO3-、SO42-和OCl-等。这些取代的电子变成了溶液中的“自由电子”，并且这些“自由电子”能被电负性小的离子或胶体，例如Ca2+、Mg2+、SiO2、Al2O3和Fe2O3等捕获。这使得Ca2+、Mg2+脱离CO32-、SO42-和HCO3-，形成原子结构(Ca0、Mg0)，其结果是，当它们处于水溶液中时，它们的离子键断裂；或者当它们处于沉淀的固体即垢的状态时，它们的晶格键断裂。胶体物质，例如硅石、氧 化铝以及锈颗粒，通过获得或重新获得负电荷而保持悬浮在溶液中，不吸附到钙离子、镁离子和铁离子上；获得负电荷也引起这些胶体物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子的排斥。这种排斥分离抑制了这三种离子的硬度效应；水中的硬度总是由于Ca2+、Mg2+、Fe2+这些离子的存在而造成的。作为粘结剂而吸附于垢晶格上的硅石、氧化铝，也能从已生成的垢晶格上脱离。这样，由于Ca0和Mg0元素以及带负电荷的SiO2(-)和Al2O3(-)的脱离，垢晶格便逐渐遭到破坏和消除。

以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种催化合金防蜡阻垢器，包括，外筒(7)和下部接头(8)，其特征在于，所述外筒(7)的右端螺纹连接下部接头(8)，所述外筒(7)的左端螺纹连接上部接头(1)，所述外筒(7)内部设置芯轴组件(9)，所述芯轴组件(9)的一端抵在上部接头(1)一端，所述芯轴组件(9)的另一端抵在下部接头(8)一端，所述芯轴组件(9)的两端均固定套设挡圈(3),所述芯轴组件(9)包括螺母(2)、泵定距套筒(4)、催化合金芯片(5)和连杆(6)，所述连杆(6)外部套设泵定距套筒(4)，所述泵定距套筒(4)为多个，所述泵定距套筒(4)之间均设置有套设于连杆(6)外部的催化合金芯片(5)，所述连杆(6)的两端螺纹连接螺母(2),所述外筒(7)为圆柱中空状，且所述外筒(7)的外部直径为73mm，所述外筒(7)上均匀设置有多个孔。

2.根据权利要求1所述的一种催化合金防蜡阻垢器，其特征在于，所述上部接头(1)端面和下部接头(8)端面的轴向最大距离为508mm。

3.根据权利要求1所述的一种催化合金防蜡阻垢器，其特征在于，所述泵定距套筒(4)的长度均相等。

4.根据权利要求1所述的一种催化合金防蜡阻垢器，其特征在于，所述催化合金芯片(5)为圆盘状，且所述催化合金芯片(5)上均匀分布有多个孔。