CN217151902U - 一种新型综合物理防蜡装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型综合物理防蜡装置，涉及石油天然气和能源化工技术领域。不仅节能环保而且成本较低。该新型综合物理防蜡装置包括沿轴向串接的上接头、涡流总成和紊流总成；涡流总成用于使流出紊流总成的液流形成涡流；紊流总成包括本体，本体内形成上下相通的腔体；腔体内由下至上依次设置有紊流滤片、紊流罩和紊流通道体；紊流滤片上设有多个过滤孔；紊流罩和紊流通道体之间设有多个紊流球体；多个紊流球体能够在紊流罩和紊流滤片之间运动；紊流罩能够限制紊流球体的上极限位置，并允许液流通过；紊流通道体上连接多个紊流拨片；紊流通道体能够使紊流拨片在受到流体冲击时产生高频振荡。本申请用于提升防蜡装置的性能。

Description

一种新型综合物理防蜡装置

技术领域

本申请涉及石油天然气和能源化工技术领域，尤其涉及一种新型综合物理防蜡装置。

背景技术

石油天然气开采过程中，一直伴随着石蜡的出现，由于形成石蜡的成分在采抽过程中环境发生了改变，其原有的平衡状态得到破坏，温度和压力都得到降低，使得石蜡微晶体不断析出、聚集、长大，逐渐形成结蜡现象，不断地缩小液流通道，增加抽吸载荷，缩短管杆设备寿命，增加能耗，严重影响生产的正常进行。传统防蜡清蜡方式多为热洗和加清蜡剂的方式。其中，热洗有效期短，容易污染油层，热洗后排液影响油井产量，热洗频繁工作量大，增加了运行成本。加清蜡剂对加药方法要求较高，若药剂在产出液中含量不均匀，易造成现场实施效果不理想甚至无效，且化学药剂较为昂贵，极大增加了原油的生产成本。为此，亟需开发一种节能环保、成本较低的物理式防蜡产品。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种新型综合物理防蜡装置，在能够保证防蜡效果的前提下，不仅节能环保而且成本较低。

为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种新型综合物理防蜡装置，包括沿轴向串接的上接头、涡流总成和紊流总成；所述涡流总成用于使流出紊流总成的液流形成涡流；所述紊流总成包括本体，所述本体内形成上下相通的腔体；所述腔体内由下至上依次设置有紊流滤片、紊流罩和紊流通道体；所述紊流滤片上设有多个过滤孔；所述紊流罩和所述紊流通道体之间设有多个紊流球体；多个所述紊流球体能够在所述紊流罩和所述紊流滤片之间运动；所述紊流罩能够限制所述紊流球体的上极限位置，并允许液流通过；所述紊流通道体上连接多个紊流拨片；所述紊流通道体能够使所述紊流拨片在受到流体冲击时产生高频振荡。

进一步地，多个所述紊流球体的密度相同、质量不同或质量相同、体积不同。

进一步地，所述紊流罩包括内凹式罩体，所述内凹式罩体上设有多个第一过流通道，多个所述第一过流通道以所述内凹式罩体的轴线为中心呈环形阵列分布。

进一步地，所述内凹式罩体的外周设有翻边，所述翻边通过螺纹连接在所述本体的内壁上。

进一步地，所述紊流通道体包括通道本体和位于通道本体上部的安装部，所述安装部的纵向截面为倒置的等腰梯形，且所述安装部的左侧面和右侧面均为斜面；所述安装部的左侧面和右侧面上分别连接一个所述紊流拨片；所述通道本体通过螺纹连接在所述本体内壁上，所述通道本体内设有第二过流通道，所述紊流拨片位于所述第二过流通道的上方。

进一步地，所述紊流拨片包括连接部和振荡部，所述连接部连接在所述安装部的左侧面或右侧面上，所述振荡部的长度大于所述连接部的长度。

进一步地，所述紊流拨片的正投影的外沿位于对应的所述第二过流通道与所述本体的内壁之间。

进一步地，所述第二过流通道为两个；两个所述第二过流通道分别位于所述紊流通道体的轴线的两侧且平行设置。

进一步地，所述第二过流通道为矩形通道。

进一步地，所述紊流拨片为弹簧片。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例在紊流总成的本体内设置紊流滤片、紊流球体、紊流罩、紊流通道体和紊流拨片，由此，紊流球体上下不规则的往复运动，以及倾斜式安装的紊流拨片被液流冲击后的振动作用，使得液流物理状态发生改变，形成溶融紊流状态，防止蜡晶析出、聚集长大，进而实现防蜡。相比现有技术的热洗防蜡和化学试剂防蜡，本申请实施例采用物理防蜡，在能够保证防蜡效果的前提下，不仅节能环保而且成本较低。

2、本申请实施例经由紊流总成的后的液流进入涡流总成部分，继续对产液的物理状态进行破坏干扰。多次物理扰流作用后，原油产液的流速、流态、温度等得到改变，成蜡微晶体得到搅拌扰乱和破碎。从而抑制石蜡晶体在产液抽吸过程中发生析出结晶的现象，达到防蜡的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例新型综合物理防蜡装置的结构示意图；

图2为本申请实施例新型综合物理防蜡装置中紊流总成的结构示意图；

图3为本申请实施例新型综合物理防蜡装置中紊流罩的结构示意图；

图4为本申请实施例新型综合物理防蜡装置中紊流通道体的主视剖视图；

图5为本申请实施例新型综合物理防蜡装置中紊流通道体的俯视图；

图6为图2中Ⅰ处的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，本申请的实施例提供了一种新型综合物理防蜡装置，包括由上至下依次串接的上接头3、涡流总成2和紊流总成1。其中，上接头3用于将连接涡流总成2和紊流总成1连接在抽油泵下端。涡流总成2用于使流出紊流总成2的液流形成涡流。具体的，涡流总成2包括导流段21和喷射段22，导流段21内设置有导流槽211，导流段21的大端与紊流总成1连接，导流段21的小端与喷射段22连接，喷射段22的小端与上接头3连接。导流段21和喷射段22之间设置有单向导流阀，单向导流阀包括阀座23和钢球24。

参照图2，紊流装置1包括本体11，本体11为两端具有外螺纹的管子。本体11内形成上下相通的腔体12，腔体12内由下至上依次设置有紊流滤片13、紊流罩14和紊流通道体15。

紊流滤片13通过螺纹连接本体11的内壁上，且其内部设有多个沿轴向贯通的过滤孔紊流滤片13不仅能够对液流产生一次扰流破坏，还能对杂质颗粒进行过滤。

紊流滤片13上放置多个质量不同的紊流球体17。在一些实施例中，多个紊流球体17均为实心球体，且它们体积相同但所采用的材质的密度不同。在另一些实施例中，多个紊流球体17也可以为材质和体积均相同，但空心部分大小不同的空心球体。

由此，由于各紊流球体17的质量不同，每个紊流球体17运动的起停时间、频率、幅度各不相同，这样可以对液流产生二次扰流破坏。

在另一些实施例中，多个紊流球体17也可以是质量相同、体积不同的球体，每个紊流球体17运动的起停时间、频率、幅度各不相同，这样可以对液流产生二次扰流破坏。

参照图2和图3，紊流球体17的上方设有紊流罩14，紊流罩14也连接在本体11的内壁上。具体的，紊流罩14包括内凹式罩体141和设置在内凹式罩体141的外周的翻边142，内凹式罩体141上设有多个第一过流通道143，多个第一过流通道143以内凹式罩体141的轴线为中心呈环形阵列分布。翻边142通过螺纹连接在本体11的内壁上。

由此，紊流罩14不仅能够限制紊流球体17的上极限位置，而且其内凹式结构使得紊流球体17在上下不规则运动时，容易在液流冲击下回旋下落，上下不规则地往复，进一步的增强对液流的扰流破坏。

参照图2、图4和图5，紊流罩14的上方设有紊流通道体15，紊流通道体15包括通道本体151和位于通道本体151上部的安装部152。其中，通道本体151通过螺纹连接在本体11的内壁上，通道本体151内设有两个第二过流通道153。两个第二过流通道153分别位于紊流通道体15的轴线的两侧且平行设置，具体的，第二过流通道153为矩形通道，且其沿前后方向延伸，相比狭长的射流通道，矩形通道不易发生堵塞。

参照图6，安装部152的纵向截面(沿左右方向切割的截面)为倒置的等腰梯形，即顶边长底边小的等腰梯形。安装部152的左侧面和右侧面均为斜面。安装部152的左侧面和右侧面上分别连接一个紊流拨片16。紊流拨片16位于对应的第二过流通道153的上方。具体的，紊流拨片16可以为弹簧片。紊流拨片16包括连接部161和振荡部162，其中，连接部161通过螺栓18连接在安装部152的左侧面或右侧面上，振荡部162高出安装部152的左侧面或右侧面，且振荡部162的长度大于安装部152的长度，且紊流拨片16的正投影的外沿位于对应的第二过流通道153与本体11的内壁之间。

由此，由于紊流拨片16倾斜安装，即紊流拨片16与本体11的轴线之间的夹角为锐角。紊流通道体15能够使紊流拨片16在受到液流冲击时产生高频振荡，进而使液流同时发生径向和轴向运动，对液流产生三次扰流破坏。

参照图1和图2，本申请实施例新型综合物理防蜡装置的工作原理如下：

使用前，先将本申请实施例新型综合物理防蜡装置安装在输油管道或井筒采油管柱中，液流流经产品内部，自本体11的公扣端进入，由上接头3的母扣端流出。其在井筒中应用时安装在抽油泵下端。

液流在地层压力和抽油泵抽吸力的作用下，自公扣端(靠近紊流滤片13的一端)进入新型综合物理防蜡装置内，经由紊流滤片13上行，紊流滤片13对液流产生碰撞阻碍和过滤作用，使液流部分遇阻产生回流，扰乱液流平衡状态，同时对大的杂质颗粒进行过滤。经由紊流滤片13的液流遇到紊流球体17，多个质量不同的紊流球体17，在液流冲击及内凹式紊流罩14的共同作用下，产生各自的不规则运动，其起停时间、频率、幅度均不同，对液流进行二次扰流破坏。紊流通道体15具有双平行矩形大通道，不易堵塞，液流经由紊流通道体15的第二过流通道153后，再频繁往复地冲击紊流拨片16，产生高频振荡，倾斜安装的紊流拨片16振动时使液流同时发生径向和轴向运动，第三次对液流产生扰流作用，破坏液流物理状态。

最后，经由紊流装置1后的液流进入涡流总成2内，继续对产液的物理状态进行破坏干扰。多次物理扰流作用后，原油产液的流速、流态、温度等得到改变，成蜡微晶体得到搅拌扰乱和破碎。从而抑制石蜡晶体在产液抽吸过程中发生析出结晶的现象，达到防蜡的目的。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型综合物理防蜡装置，其特征在于，包括沿轴向串接的上接头、涡流总成和紊流总成；

所述涡流总成用于使流出紊流总成的液流形成涡流；

所述紊流总成包括本体，所述本体内形成上下相通的腔体；所述腔体内由下至上依次设置有紊流滤片、紊流罩和紊流通道体；所述紊流滤片上设有多个过滤孔；所述紊流罩和所述紊流通道体之间设有多个紊流球体；多个所述紊流球体能够在所述紊流罩和所述紊流滤片之间运动；所述紊流罩能够限制所述紊流球体的上极限位置，并允许液流通过；所述紊流通道体上连接多个紊流拨片；所述紊流通道体能够使所述紊流拨片在受到流体冲击时产生高频振荡。

2.根据权利要求1所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，多个所述紊流球体的密度相同、质量不同或质量相同、体积不同。

3.根据权利要求1所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述紊流罩包括内凹式罩体，所述内凹式罩体上设有多个第一过流通道，多个所述第一过流通道以所述内凹式罩体的轴线为中心呈环形阵列分布。

4.根据权利要求3所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述内凹式罩体的外周设有翻边，所述翻边通过螺纹连接在所述本体的内壁上。

5.根据权利要求1所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述紊流通道体包括通道本体和位于通道本体上部的安装部，所述安装部的纵向截面为倒置的等腰梯形，且所述安装部的左侧面和右侧面均为斜面；所述安装部的左侧面和右侧面上分别连接一个所述紊流拨片；所述通道本体通过螺纹连接在所述本体内壁上，所述通道本体内设有第二过流通道，所述紊流拨片位于所述第二过流通道的上方。

6.根据权利要求5所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述紊流拨片包括连接部和振荡部，所述连接部连接在所述安装部的左侧面或右侧面上，所述振荡部的长度大于所述连接部的长度。

7.根据权利要求5所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述紊流拨片的正投影的外沿位于对应的所述第二过流通道与所述本体的内壁之间。

8.根据权利要求5所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述过流通道为两个；两个所述过流通道分别位于所述紊流通道体的轴线的两侧且平行设置。

9.根据权利要求5所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述过流通道为矩形通道。

10.根据权利要求1所述的新型综合物理防蜡装置，其特征在于，所述紊流拨片为弹簧片。

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