CN206903643U

CN206903643U - 一种防蜡防垢防腐蚀工具

Info

Publication number: CN206903643U
Application number: CN201720691455.1U
Authority: CN
Inventors: 潘广镇; 姚栋嘉; 吴恒; 牛利伟
Original assignee: Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Current assignee: Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2027-06-14

Abstract

本实用新型属于石油采油油管防蜡防垢防腐蚀技术领域，公开一种防蜡防垢防腐蚀工具。该工具包括油管短节、网孔管组件、油管转接头、锥形件和网孔管接头；锥形件、网孔管组件、网孔管接头从左至右依次同轴布置在油管短节内部；油管短节右端、网孔管接头右端分别与油管转接头左端通过相配合的螺纹相连，网孔管组件右端与网孔管接头固定连接，网孔管组件左端与锥形件固定连接。本实用新型利用多层网孔管结构增大了油液与电化学合金涂层的接触面积，能够产生很好紊流效应，大大提高了电化学合金涂层的防垢防蜡防腐蚀效率；采用在网孔板表面制备电化学合金涂层，再利用钣金工艺加工成网孔管，降低了喷涂工艺难度，降低了制造成本。

Description

一种防蜡防垢防腐蚀工具

技术领域

本实用新型属于石油采油油管防蜡防垢防腐蚀技术领域，具体涉及一种防蜡防垢防腐蚀工具。

背景技术

石油开发过程中，普遍面临油井结垢、结蜡问题。油井结蜡会堵塞油气通道，降低油层渗透率，使油井产液量下降造成油井堵塞，降低油井的原油产量甚至造成油井停产。抽油杆结垢，会增加抽油杆的负荷，降低泵效，或者造成卡泵现象。这不仅会影响整个油田的原油产量，还严重影响油田开采企业的经济效益。

在公知的技术里，该问题的传统解决方法主要有，超声波处理、磁处理、加盐酸或注CO₂进行PH调控、加防垢剂和电化学合金防垢技术等。其中电化学合金防垢技术是一种使用过程中不需要能量消耗、绿色环保高效的一种技术手段。授权公告号CN103775027B的专利公开了一种特种合金防蜡防垢工具，采用了多根防垢合金芯棒布置在套管内部的结构。该技术方案需要先将合金熔炼成型材，再通过进一步机械加工制备成防垢部件，工艺复杂。而且防垢合金依靠表面电化学催化作用实现防垢，本身的消耗量非常小，采用大块合金是一种巨大的浪费。申请公布号CN105672902A的专利公开了一种防垢抽油杆的制备方法，采用在抽油杆表面喷涂防垢合金的方法，实现抽油杆及其上部管道的防垢防蜡。该技术方案仅适用于抽油杆及其上部管道的防垢、防腐、防蜡，对于抽油杆以下的管道以及潜油泵无法发挥作用，而且靠近抽油杆液流处于层流状态，防垢涂层附近被激活液流无法快速扩散，难以充分发挥防垢涂层的作用。

实用新型内容

为了克服现有的电化学合金防垢工具制备工艺复杂、电化学合金利用率低等问题，本实用新型的目的旨在提供一种新型防蜡防垢防腐蚀工具。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种防蜡防垢防腐蚀工具，该工具包括油管短节、网孔管组件、油管转接头、锥形件和网孔管接头；

所述网孔管组件包括n个长度相同的网孔管，n为正整数且n≥1，n个网孔管左右对齐、层层同轴套设，相邻两网孔管中外层网孔管的内径大于里层网孔管的外径，网孔管组件中最外层网孔管的外径小于油管短节的内径；锥形件的外表面以及各网孔管的内外表面上均设有防蜡防垢防腐蚀合金涂层；

所述油管转接头为左端小、右端大的变径管体，油管转接头的右端加工有与油管或接箍相配合的螺纹（当与油管相配合时，油管转接头的右端内孔壁加工有内螺纹；当与接箍相配合时，油管转接头的右端外圆面加工有外螺纹），左端的外圆面加工有与油管短节相配合的外螺纹、内孔壁加工有与网孔管接头相配合的内螺纹；

所述锥形件包括锥形本体，锥形本体的锥底与其同轴加工有能与网孔管组件实现同轴安装配合的结构；

所述网孔管接头为等径管体，网孔管接头的右端外圆面加工有与油管转接头左端相配合的外螺纹，中部外圆面与其同轴加工有能与网孔管组件实现同轴安装配合的结构；

油管短节的左端加工有与油管或接箍相配合的螺纹（当与油管相配合时，油管短节的左端内孔壁加工有内螺纹；当与接箍相配合时，油管短节的左端外圆面加工有外螺纹），右端加工有与油管转接头左端相配合的内螺纹；

锥形件、网孔管组件、网孔管接头从左至右依次同轴布置在油管短节内部；油管短节右端、网孔管接头右端分别与油管转接头左端通过相配合的螺纹相连，网孔管组件右端与网孔管接头固定连接，网孔管组件左端与锥形件固定连接。

较好地，防蜡防垢防腐蚀合金涂层的厚度为0.1-0.3mm。

较好地，油管短节的长度为0.6-1.5m。

较好地，n个网孔管的厚度相同，均为2-4mm；相邻两网孔管的外径相差 10-30mm，网孔管组件中最外层网孔管的外径比油管短节内径小10-30mm。

较好地，n个网孔管上的网孔为圆形，其直径为3-6mm。

较好地，锥形本体的锥顶为球头形。

较好地，油管短节的外径与油管转接头右端的外径相等。

较好地，油管转接头的左端与右端之间通过圆台管体过渡，油管转接头的内孔也从左至右由三段直径逐渐增大的圆柱腔组成。

较好地，油管短节、油管转接头以及网孔管接头采用石油管道专用无缝钢管加工而成；锥形件采用碳钢或不锈钢加工而成；网孔管采用下述方法加工而成：

（1）、选择2-4mm厚度带有网孔的金属板材，根据网孔管的直径计算网孔管需要用的板材尺寸，进行网孔板的剪裁；

（2）、对网孔板表面进行喷涂前的预处理，如清洗、除油和喷砂处理等，为喷涂电化学合金做准备；

（3）、将防蜡防垢防腐蚀合金制备成喷涂粉，通过喷涂工艺在网孔板表面喷涂制备防蜡防垢防腐蚀合金涂层；喷涂可以采用火焰喷涂、等离子喷涂或者冷喷涂等工艺；

（4）、将喷涂防蜡防垢防腐蚀合金涂层后的网孔板采用钣金工艺卷成圆筒，并将接缝处采用焊接工艺进行焊接；

（5）、对焊缝进行打磨等处理，得到网孔管。

所述网孔管组件，可以包括单个网孔管，也可以多个网孔管同轴，优选n=2，即所述网孔管组件包括两个网孔管；锥形本体的锥底以及网孔管接头的中部外圆面各自与其一体同轴加工有一个圆环凸台，锥形件的锥底直径、外层网孔管的外径、网孔管接头的圆环凸台的直径三者相等，网孔管接头的内径与里层网孔管的外径相适配；里层网孔管的右端插入在网孔管接头左端的内孔之中，外层网孔管的右端与网孔管接头上的圆环凸台相抵并固定连接（可以采用螺纹、焊接或者其他连接固定形式），锥形本体上的圆环凸台则插入并固定（可以采用螺纹、焊接或者其他连接固定形式）在两网孔管左端所形成的间隙内，实现锥形件、网孔管接头与网孔管组件之间的同轴安装。

本实用新型的有益效果：利用多层网孔管结构增大了油液与电化学合金涂层（即本实用新型中的防蜡防垢防腐蚀合金涂层）的接触面积，能够产生很好紊流效应，大大提高了电化学合金涂层的防垢防蜡防腐蚀效率；采用在网孔板表面制备电化学合金涂层，再利用钣金工艺加工成网孔管，降低了喷涂工艺难度，降低了制造成本；该工具安装在潜油泵下方，起到对潜油泵及其以上管道的防垢、防蜡、防腐蚀的作用，具有良好实用性和经济价值。

附图说明

图1：防蜡防垢防腐蚀工具结构示意图；

图2：油管转接头结构示意图；

图3：锥形件结构示意图；

图4：网孔管接头结构示意图；

图中：1-油管短节；1a-内螺纹一；2-油管转接头；2a-内螺纹二；2b-外螺纹一；2c-内螺纹三；3-锥形件；3a-圆环凸台一；4-网孔管a；4a-网孔管a网孔；5-网孔管b；5a-网孔管b网孔；6-网孔管接头；6a-圆环凸台二；6b-外螺纹二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步解释说明，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种适用于2-3/8in规格油管的防蜡防垢防腐蚀工具，如图1~4所示，该工具包括油管短节1、网孔管组件、油管转接头2、锥形件3和网孔管接头6；

所述网孔管组件包括网孔管a 4和网孔管b 5，网孔管a 4和网孔管b 5的厚度同为2mm，网孔管b 5和网孔管a 4的外径分别为40mm和26mm，长度都为400mm，网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a同为直径2mm的圆形，网孔管a 4和网孔管b 5左右对齐、网孔管a 4同轴套设在网孔管b 5中，网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a左右相互错开；锥形件3的外表面以及网孔管a 4和网孔管b 5的内外表面上均设有防蜡防垢防腐蚀合金涂层，涂层的厚度为0.1mm，涂层的合金成分质量百分比组成为：铜Cu 40%、锌Zn 30%、镍Ni 10%、钴Co 2%、铬Cr1%、钛Ti 5%、钼Mo 10%、银Ag 2%；

所述油管转接头2为左端小、右端大的变径管体，右端外径为73mm，油管转接头2的左端与右端之间通过圆台管体过渡，油管转接头2的内孔也从左至右由三段直径逐渐增大的圆柱腔组成；油管转接头2的右端内孔壁加工有与油管相配合的2-3/8 NU内螺纹二2a，左端的外圆面加工有与油管短节1相配合的2-3/8 NU外螺纹一2b、内孔壁加工有与网孔管接头6相配合的M36×1.5内螺纹三2c；

所述锥形件3包括锥形本体，锥形本体的锥顶为球头形、锥底与其一体同轴加工有一个能与网孔管a 4和网孔管b 5实现同轴安装配合的圆环凸台一3a；

所述网孔管接头6为等径管体，网孔管接头6的右端外圆面加工有与油管转接头2左端相配合的外螺纹二6b，中部外圆面与其一体同轴加工有能与网孔管a 4和网孔管b 5实现同轴安装配合的圆环凸台二6a；

油管短节1的长度为0.6m，外径73mm，内径52mm，两端加工2-3/8 NU内螺纹一1a（左端用于与油管相配合，右端用于与油管转接头2左端相配合）；

锥形件3的锥底直径、网孔管b 5的外径、网孔管接头6的圆环凸台二6a的直径三者相等，网孔管接头6的内径与网孔管a 4的外径相适配；锥形件3、网孔管组件、网孔管接头6从左至右依次同轴布置在油管短节1内部；油管短节1右端、网孔管接头6右端分别与油管转接头2左端通过相配合的螺纹相连，网孔管a 4的右端紧密插入在网孔管接头6左端的内孔之中，网孔管b 5的右端与网孔管接头6上的圆环凸台二6a相抵并与网孔管接头6焊接在一起，锥形本体上的圆环凸台一3a则插入并焊接在网孔管a 4左端与网孔管b 5左端所形成的间隙内，实现锥形件3、网孔管接头6、网孔管a 4、网孔管b 5之间的同轴安装。

其中，油管短节1、油管转接头2以及网孔管接头6采用石油管道专用无缝钢管加工而成；锥形件3采用不锈钢加工而成；网孔管a 4和网孔管b 5采用下述方法加工而成：

（1）、选择2mm厚度带有直径2mm圆网孔的金属板材，根据网孔管的直径计算网孔管需要用的板材尺寸，进行网孔板的剪裁；

（2）、对网孔板表面进行清洗、除油和喷砂处理等喷涂前的预处理，为喷涂电化学合金做准备；

（3）、将防蜡防垢防腐蚀合金制备成喷涂粉，通过火焰喷涂工艺在网孔板表面喷涂制备一层0.1mm厚防蜡防垢防腐蚀合金涂层；

（5）、对焊缝进行打磨等处理，得到网孔管。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：防蜡防垢防腐蚀工具适用于3-1/2in规格油管；网孔管a 4和网孔管b 5的厚度同为4mm，网孔管b 5和网孔管a 4的外径分别为56mm和36mm，长度都为900mm，网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a同为直径3mm的圆形；涂层的厚度为0.2mm，涂层的合金成分质量百分比组成为：铜Cu 50%、锌Zn 15%、镍Ni 15%、钴Co 5%、铬Cr 6%、钛Ti 3%、钼Mo 1%、银Ag 5%；所述油管短节1长1.2m，外径107mm，内径76mm，两端加工3-1/2 NU内螺纹一1a；所述油管转接头2右端外径107mm，一端加工3-1/2 NU内螺纹二2a，另一端加工3-1/2 NU外螺纹一2b和M56×1.5内螺纹三2c；所述网孔管a 4和网孔管b 5采用下述方法加工而成：

（1）、选择4mm厚度带有直径3mm圆网孔的金属板材，根据网孔管的直径计算网孔管需要用的板材尺寸，进行网孔板的剪裁；

（2）、将网孔板表面进行清洗、除油和喷砂处理等喷涂前的预处理，为喷涂电化学合金做准备；

（3）、将防蜡防垢防腐蚀合金制备成喷涂粉，通过等离子喷涂工艺在网孔板表面喷涂制备一层0.2mm厚电化学合金涂层；

（5）、对焊缝进行打磨等处理，得到网孔管。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：防蜡防垢防腐蚀工具适用于3-1/2in规格油管；网孔管a 4和网孔管b 5的厚度同为3mm，网孔管b 5和网孔管a 4的外径分别为56mm和40mm，长度都为1.2mm，网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a同为直径6mm的圆形；涂层的厚度为0.25mm，涂层的合金成分质量百分比组成为：铜Cu 70%、锌Zn 10%、镍Ni 13%、钴Co 1%、铬Cr 1%、钛Ti 1%、钼Mo 3%、银Ag 1%；所述油管短节1长1.5m，外径107mm，内径76mm，两端加工3-1/2 NU内螺纹一1a；所述油管转接头2右端外径107mm，一端加工3-1/2 NU内螺纹二2a，另一端加工3-1/2 NU外螺纹一2b和M56×1.5内螺纹三2c；所述网孔管a 4和网孔管b 5采用下述方法加工而成：

（1）、选择3mm厚度带有直径6mm圆网孔的金属板材，根据网孔管的直径计算网孔管需要用的板材尺寸，进行网孔板的剪裁；

（3）、将防蜡防垢防腐蚀合金制备成喷涂粉，通过等离子喷涂工艺在网孔板表面喷涂制备一层0.25mm厚电化学合金涂层；

（5）、对焊缝进行打磨等处理，得到网孔管。

实施例4

与实施例1的不同之处在于：防蜡防垢防腐蚀工具适用于4in规格油管；网孔管a 4和网孔管b 5的厚度同为4mm，网孔管b 5和网孔管a 4的外径分别为64mm和50mm，长度都为1.2mm，网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a同为直径5mm的圆形；涂层的厚度为0.3mm，涂层的合金成分质量百分比组成为：铜Cu 45%、锌Zn 10%、镍Ni 13%、钴Co 8%、铬Cr 15%、钛Ti1%、钼Mo 5%、银Ag 3%；所述油管短节1长1.5m，外径121mm，内径89mm，两端加工4 NU内螺纹一1a；所述油管转接头2右端外径121mm，一端加工4 NU内螺纹二2a，另一端加工4 NU外螺纹一2b和M56×1.5内螺纹三2c；所述网孔管a 4和网孔管b 5采用下述方法加工而成：

（1）、选择4mm厚度带有直径5mm圆网孔的金属板材，根据网孔管的直径计算网孔管需要用的板材尺寸，进行网孔板的剪裁；

（3）、将防蜡防垢防腐蚀合金制备成喷涂粉，通过等离子喷涂工艺在网孔板表面喷涂制备一层0.3mm厚电化学合金涂层；

（5）、对焊缝进行打磨等处理，得到网孔管。

实施例1~4所述防蜡防垢防腐蚀工具的使用过程：

使用时，将锥形件3的锥头正对油液流动方向放置该工具，将油管短节1左端以及油管转接头2右端分别旋转接到潜油泵下部油管的外螺纹接头上即可。当油液进入油管短节1中后，经锥形件3分流，从其两侧通过网孔管b网孔 5a和网孔管a网孔 4a进入网孔管a 4中，此时由于锥形件3的外表面以及网孔管a 4和网孔管b 5的内外表面上均设有防蜡防垢防腐蚀合金涂层，油液在防蜡防垢防腐蚀合金涂层的催化作用下，发生电化学反应，起到防蜡防垢防腐蚀作用，同时由于网孔管a网孔 4a和网孔管b网孔 5a左右相互错开，双层网孔管结构增大了油液与防蜡防垢防腐蚀合金涂层的接触面积，能够产生很好紊流效应，大大提高了防蜡防垢防腐蚀合金涂层的防垢防蜡防腐蚀效率，最后再经网孔管接头6、油管转接头2进入下一段油管。

效果：

4口试验油井深均为2000 米左右，原采用电热清蜡，清蜡周期30天，油井油管、抽油杆、抽油泵结垢结蜡和抽油杆腐蚀现象均极其严重。采用实施例1-4防蜡防垢防腐蚀工具后，清蜡周期分别延长至346天、370天、381天和412天，油井油管、抽油杆、抽油泵无明显结垢结蜡和腐蚀现象，防蜡防垢防腐蚀效果显著。

Claims

1.一种防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：该工具包括油管短节、网孔管组件、油管转接头、锥形件和网孔管接头；

所述油管转接头为左端小、右端大的变径管体，油管转接头的右端加工有与油管或接箍相配合的螺纹，左端的外圆面加工有与油管短节相配合的外螺纹、内孔壁加工有与网孔管接头相配合的内螺纹；

油管短节的左端加工有与油管或接箍相配合的螺纹，右端加工有与油管转接头左端相配合的内螺纹；

2.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于，防蜡防垢防腐蚀合金涂层的厚度为0.1-0.3mm。

3.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：油管短节的长度为0.6-1.5m。

4.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：n个网孔管的厚度相同，均为2-4mm；相邻两网孔管的外径相差 10-30mm，网孔管组件中最外层网孔管的外径比油管短节内径小10-30mm。

5.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：n个网孔管上的网孔为圆形，其直径为3-6mm。

6.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：锥形本体的锥顶为球头形。

7.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：油管短节的外径与油管转接头右端的外径相等。

8.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：油管转接头的左端与右端之间通过圆台管体过渡，油管转接头的内孔也从左至右由三段直径逐渐增大的圆柱腔组成。

9.如权利要求1所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：油管短节、油管转接头以及网孔管接头采用石油管道专用无缝钢管加工而成；锥形件采用碳钢或不锈钢加工而成；网孔管采用带有网孔的金属板材。

10.如权利要求1~9之任一所述的防蜡防垢防腐蚀工具，其特征在于：n=2，即所述网孔管组件包括两个网孔管；锥形本体的锥底以及网孔管接头的中部外圆面各自与其一体同轴加工有一个圆环凸台，锥形件的锥底直径、外层网孔管的外径、网孔管接头的圆环凸台的直径三者相等，网孔管接头的内径与里层网孔管的外径相适配；里层网孔管的右端插入在网孔管接头左端的内孔之中，外层网孔管的右端与网孔管接头上的圆环凸台相抵并固定连接，锥形本体上的圆环凸台则插入并固定在两网孔管左端所形成的间隙内。