井下机械波振荡防蜡器的制造方法
【专利摘要】本发明井下机械波振荡防蜡器涉及一种采油辅助设备。其目的是为了提供一种使用寿命长，防结蜡效果显著的井下机械波振荡防蜡器。本发明井下机械波振荡防蜡器，包括主体和振动弹片，所述主体内开设有流道，所述流道的一端设置有收缩喷嘴，所述振动弹片固定安装在主体外部，振动弹片的一端与收缩喷嘴的收缩喷口相对应，其中所述主体上固定设置有连接板，所述振动弹片的一端通过外部包裹复合材料与连接板固定连接，所述振动弹片的振动频率为24Hz。
【专利说明】井下机械波振荡防蜡器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采油辅助设备，特别是涉及一种防止油井中原油结蜡的装置。
【背景技术】
[0002] 原油开采的过程就是将地层中的原油举升到地面的过程。一般在油层条件下，原 油中均含有一定量的蜡，该些蜡质成分均处于溶解状态。在开采过程中，对于溶有一定量石 蜡的原油，随着温度压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便W结晶析出。随着温度的进 一步降低，石蜡晶体析出量增多，其结晶便长大聚集和沉积在管壁上，即出现所谓的结蜡现 象。
[0003] 结蜡现象会带来很多危害，首先，对自喷井来说，会使出油管道的直径缩小甚至堵 死，从而使油井产量递减或停产。再次，在有杆粟井上，结蜡除了使出油管道内径缩小外，还 会使深井粟失灵，严重时会使粟卡死，损坏抽油设备。如果结蜡现象发生在射孔井段附近地 层内还会堵塞油流通道，降低油井生产能力，减少油井产量。
[0004] 因此，油井防蜡在原油开采过程中就显得十分重要，尤其是含蜡高的油井，在开采 过程中必须进行防蜡措施。目前常见的防蜡措施有W下几种：
[0005] (1)机械清蜡法：该种方法是W机械刮削的方式来清除油管、抽油杆及输油管线 中沉积的蜡质物。该种方式的主要缺点是清除的积蜡易落入井底，堵塞炮眼或近井地层；对 设备的磨损严重，增加负荷，有时甚至会造成蜡卡而进行停井作业，另外，该种方式是"事后 处理"，无法提前预防和消除结蜡，是一种被动处理方式。
[0006] (2)热力清蜡；该种方法是通过加热手段使结积的蜡受热软化、烙化，最后随油流 被携带来，达到清防蜡的目的。该种方式所存在的问题是井下加热装置技术不过关，一次投 资大，耗能高。
[0007] 做化学清蜡法进种方法就是利用各种化学剂进行清、防蜡。化学清蜡法的清防 蜡效果还可W，但是该种方式的也有缺点，一是油井生产状况不是一成不变的，二是最佳连 续加药方式在生产中难W实现。
[0008] (4)磁清蜡法；该种方式的技术原理是利用磁效应，将流经磁场的蜡分子极化，从 而抑制蜡的结晶过程，使蜡在油中呈息浮状态，避免在油管、井下设备或输油管线上沉积， 达到防蜡目的。但是该种方式的缺点磁防蜡器的结构参数与诸多因素有关；并且许多因素 在油井生产过程中是不断变化的。
[0009] 因此，如果有一种效果明显、使用方便、适用性强的防蜡方法，将极大的提高结蜡 严重井的原油开采效率。中国实用新型专利CN2410049Y公开了一种"结蜡油井声波防蜡 器"，该防蜡器是在一个本体的一端安装一个喷嘴，弹黃片固定在本体外侧，位于喷嘴对面。 将该装置装在粟下，通过油管将该装置下放入井内，在环空液柱和粟抽吸而形成的压差作 用下，原油W较高的流速从喷嘴喷出冲击弹黃片而使其产生强烈的振动，当声波振动反馈 作用于原油时，在声波的机械作用下蜡晶结构被破坏，起到防蜡降粘的作用。但是该防蜡器 在实际应用时，由于弹黃片始终处于振动状态，弹黃片与本体之间连接的部分由于往复振 动而疲劳断裂或松脱，因此要经常将该防蜡器提出油井进行检修或更换，并且，该防蜡器的 防蜡降粘的效果并不如想象的那么好。
【发明内容】
[0010] 本发明要解决的技术问题是提供一种使用寿命长，防结蜡效果显著的井下机械波 振荡防蜡器。
[0011] 本发明井下机械波振荡防蜡器，包括主体和振动弹片，所述主体内开设有流道，所 述流道的一端设置有收缩喷嘴，所述振动弹片固定安装在主体外部，振动弹片的一端与收 缩喷嘴的收缩喷口相对应，其中所述主体上固定设置有连接板，所述振动弹片的一端通过 外部包裹复合材料与连接板固定连接，所述振动弹片的振动频率为24化。
[0012] 本发明井下机械波振荡防蜡器，其中所述振动弹片的长度为98?100mm，厚度为 2mm，靠近收缩喷嘴一端加工有3mm长的15度倒角，所述振动弹片的材料为BZnl8-26牌号 锋白铜合金。
[0013] 本发明井下机械波振荡防蜡器，其中所述复合材料由渐青基碳纤维材料和胶粘剂 组成，其中胶粘剂包括质量分数5%的6101环氧树脂、1. 5%的650聚醜胺、2. 5%的石膏粉 和2%的H己帰四胺，其余为渐青基碳纤维。
[0014] 本发明井下机械波振荡防蜡器，其中所述主体包括下接头和上接头，所述流道开 设在下接头内，所述上接头通过螺纹连接在下接头上端，所述下接头的上端面与上接头内 的阶梯孔下端面之间构成环形槽，所述收缩喷嘴的下端外侧设置有环形凸台，所述环形凸 台卡固在环形槽内，所述连接板与上接头固定连接。
[0015] 本发明井下机械波振荡防蜡器与现有技术不同之处在于本发明井下机械波振荡 防蜡器的本体与振动弹片之间采用复合材料固定连接在一起，既可W保证连接部分的牢固 不松脱，又可W降低由于机械振动造成的疲劳损伤，延长了使用寿命。同时，本发明井下机 械波振荡防蜡器明确了振动弹片的自激振荡产生的特定频率，在该频率下产生的机械波对 原油中石蜡的蜡晶结构破坏最大，防结蜡效果最显著。为了使振动弹片能够产生24化该个 特定频率，又对该方案中振动弹片的形状尺寸和材料进行了特别设计，使振动弹片能够在 油井内对原油产生特定频率的振动波，并且还能达到油井设备抗腐蚀的要求。
[0016] 本发明井下机械波振荡防蜡器中复合材料由渐青基碳纤维材料和胶粘剂组成，由 于原油中均含有渐青成分，采用渐青基碳纤维材料避免了和原油成分的不配伍导致对原油 可能造成的"污染"。另外，为了进一步提高复合材料与锋白铜合金材料和上接头金属材料 的复合性，对渐青基碳纤维材料中加入了少量胶粘剂成分，进一步提高了材料的胶粘性。
[0017] 本发明井下机械波振荡防蜡器中的主体分成上接头和下接头两个可拆卸的部分， 将收缩喷嘴安装在上接头和下接头之间，可W根据不同油井的配装，选用不同大小的收缩 喷嘴，达到最佳的振荡防结蜡效果。
[0018] 下面结合附图对本发明的井下机械波振荡防蜡器作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明井下机械波振荡防蜡器的主视图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，本发明井下机械波振荡防蜡器包括主体和振动弹片1，主体包括下接 头5和上接头6,上接头6通过螺纹连接在下接头5上端。下接头5内开设有流道2,下接 头5的上端面与上接头6内的阶梯孔下端面之间构成环形槽7,上接头6内设置有收缩喷嘴 3,收缩喷嘴3的下端外侧设置有环形凸台8,环形凸台8卡固在环形槽7内。上接头6上端 固定连接有连接板4,振动弹片1的上端通过外部包裹复合材料与连接板4固定连接，振动 弹片1的下端与收缩喷嘴3的收缩喷口相对应。振动弹片1的长度为98?100mm，厚度为 2mm，靠近收缩喷嘴3 -端加工有3mm长的15度倒角，振动弹片1的材料为BZnl8-26牌号 锋白铜合金，振动弹片1的振动频率为24化。
[0021] 其中复合材料由渐青基碳纤维材料和胶粘剂组成，其中胶粘剂包括质量分数5% 的6101环氧树脂、1. 5%的650聚醜胺、2. 5%的石膏粉和2%的H己帰四胺，其余为渐青基 碳纤维。
[0022] 本发明井下机械波振荡防蜡器在使用时将下接头连接在底部抽油粟上，然后将上 接头与抽油杆相连接，下入油井中，油井按照正常工作方式工作，抽油粟抽出的原油W-定 速度从收缩喷嘴中喷出，形成了一个扁平的液流，液流迎面冲击振动弹片，如果液体流速足 够大，即液流的自持振动频率与振动弹片的固有频率相吻合时，就会激发振动弹片产生共 振，并向周围液体发射强烈的机械波。经过防蜡器的原油流体经过机械波作用后，蜡品网状 结构遭到破坏，原油粘度和凝固点降低，从而达到了防蜡的效果。
[0023] 按照本发明加工制造了 5台机械波振荡防蜡器，在迂河油田某结蜡严重区块选择 了 5 口井，将防蜡器下入井中进行了现场实验。实验结果如表1所示。
[0024] 表 1
[00 巧]
【权利要求】
1. 一种井下机械波振荡防蜡器，包括主体和振动弹片（1)，所述主体内开设有流道 (2)，所述流道（2)的一端设置有收缩喷嘴（3)，所述振动弹片（1)固定安装在主体外部，振 动弹片（1)的一端与收缩喷嘴（3)的收缩喷口相对应，其特征在于：所述主体上固定设置有 连接板（4)，所述振动弹片（1)的一端通过外部包裹复合材料与连接板（4)固定连接，所述 振动弹片（1)的振动频率为24Hz。
2. 根据权利要求1所述的井下机械波振荡防蜡器，其特征在于：所述振动弹片（1)的 长度为98?100mm，厚度为2mm，靠近收缩喷嘴⑶一端加工有3mm长的15度倒角，所述振 动弹片（1)的材料为BZnl8-26牌号锌白铜合金。
3. 根据权利要求1所述的井下机械波振荡防蜡器，其特征在于：所述复合材料由浙青 基碳纤维材料和胶粘剂组成，其中胶粘剂包括质量分数5 %的6101环氧树脂、1. 5 %的650 聚酰胺、2. 5 %的石膏粉和2%的三乙烯四胺，其余为浙青基碳纤维。
4. 根据权利要求1所述的井下机械波振荡防蜡器，其特征在于：所述主体包括下接头 (5)和上接头（6)，所述流道（2)开设在下接头（5)内，所述上接头（6)通过螺纹连接在下 接头（5)上端，所述下接头（5)的上端面与上接头￠)内的阶梯孔下端面之间构成环形槽 (7)，所述收缩喷嘴（3)的下端外侧设置有环形凸台（8)，所述环形凸台（8)卡固在环形槽 (7)内，所述连接板（4)与上接头（6)固定连接。
【文档编号】E21B37/00GK104389555SQ201410689738
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】赵磊, 毕伟, 余传谋, 付小波, 高文明, 董常家, 刘斌, 刘伯英, 吴振宁 申请人:东营咸亨工贸有限公司