一种自供能的环保型油井防结蜡装置的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术领域，具体为一种自供能的环保型油井防结蜡装置。

背景技术：

油田生产过程中，90％的油井会产生结蜡，油井一旦结蜡，将给石油开采带来极大的的危害，如堵塞地层孔隙、增加油流阻力、影响油井产量、严重时会造成油井停产。

目前油田采用的常规清防蜡措施：一是电加热清防蜡工艺，其物料采购成本高(70万元左右)，运行费用高，装置耗电量大，单日电费2000元左右；二是化学药剂清防蜡工艺，日常运维费用高，操作人员维护力度大，加药费用高(具体成本根据油品物性使用加药量不等)。三是机械清蜡的方式维持生产，该工艺具有作业频次高，安全风险大，且成本高，单次清蜡费用5000元左右。针对以上传统工艺措施存在的高危作业多、安全风险高、系统能耗大、措施费用高等诸多问题，井下动能转热能装置可以有效解决油田这一采油难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自供能的环保型油井防结蜡装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自供能的环保型油井防结蜡装置，包括壳体，所述壳体的上端设有流体出口，所述壳体的下端设有流体入口，所述壳体的内部固定连接有线圈套筒，所述线圈套筒的内部设有磁力内衬筒，所述磁力内衬筒的内壁两端均固定连接有一个连接架，两个所述连接架之间固定连接有转子杆，所述转子杆的两端连接有轴承，所述轴承通过支架固定连接于壳体，所述转子杆的外周壁固定连接有多个转子叶片，所述线圈套筒的内部设有线圈，所述线圈套筒的上端固定连接有电阻加热管，所述线圈与电阻加热管的加热电阻连接。

优选的，所述磁力内衬筒上固定连接有磁铁或所述磁力内衬筒为磁铁材质。

优选的，多个所述转子叶片呈螺旋结构分布在转子杆的外周壁表面，相邻的两个转子叶片之间的角度均为120°，转子叶片的外端为向流体入口方向倾斜设置。

优选的，所述转子叶片的数量为4～8个。

优选的，所述电阻加热管为螺旋盘绕结构。

优选的，所述轴承的两面均装有油盖和密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)长效性，在井下产量稳定条件下，该装置可持续产生热能对井下流体进行加热，保证油管内不产生结蜡。该装置涡轮叶片及杆体采用了高强度的钨金材料，可在井下长期工作。

2)安全性，该装置跟随油管一次性下入井内，安全便捷。规避了常规刮蜡、电缆加热、化学清蜡等井口作业的不安全因素。

3)低成本，该装置在井下免维护，相对于常规清蜡方式，极大的降低了油田清蜡费用。

4)绿色环保，该装置充分利用了井下流体的强大动能，不间断的进行热能转换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1壳体、2流体出口、3流体入口、4线圈套筒、5磁力内衬筒、6连接架、7转子杆、8轴承、9转子叶片、10线圈、11电阻加热管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种自供能的环保型油井防结蜡装置，包括壳体1，壳体1的上端设有流体出口2，壳体1的下端设有流体入口3，壳体1的内部固定连接有线圈套筒4，线圈套筒4的内部设有磁力内衬筒5，磁力内衬筒5的内壁两端均固定连接有一个连接架6，两个连接架6之间固定连接有转子杆7，转子杆7的两端连接有轴承8，轴承8通过支架固定连接于壳体1，转子杆7的外周壁固定连接有多个转子叶片9，线圈套筒4的内部设有线圈10，线圈套筒4的上端固定连接有电阻加热管11，线圈10与电阻加热管11的加热电阻连接。

其中，磁力内衬筒5上固定连接有磁铁或磁力内衬筒5为磁铁材质。

其中，多个转子叶片9呈螺旋结构分布在转子杆7的外周壁表面，相邻的两个转子叶片9之间的角度均为120°，转子叶片9的外端为向流体入口3方向倾斜设置。

其中，转子叶片9的数量为6个。

其中，电阻加热管11为螺旋盘绕结构。

其中，轴承8的两面均装有油盖和密封圈。

工作原理

分析井下结蜡的原因：

1.原油性质与含蜡量

原油中所含轻质馏分越多，溶蜡能力越强，析蜡温度越低，越不容易结蜡。当压力下降至泡点压力以下时，天然气分离出来，降低了原油的溶蜡能力，析蜡温度上升，结蜡转为严重。

2.温度

当温度保持在析蜡温度以上时，蜡不会析出，就不会结蜡；而温度降到析蜡温度以下时，开始析出蜡结晶，温度越低，析出的蜡越多。值得注意的是，析蜡温度是随开采过程中原油组分变化而变化的，应当根据预测的开发过程原油组成变化情况，用高压物性模拟实验测析蜡温度变化。

3.原油中胶质和沥青质

随着胶质含量增加，析蜡温度降低。胶质本身是活性物质，可以吸附在蜡晶表面，阻止蜡晶的长大。而沥青是胶质的进一步聚合物，不溶于油，呈极细小颗粒分散于油中，对蜡晶起到良好的分散作用。但是，有胶质和沥青存在时，沉积的蜡强度明显增大，不易被油流冲走，又促进了结蜡。由此，胶质和沥青对结蜡的影响，一方面减缓结蜡，另一方面蜡一旦沉积下来，其硬度就比较大。

4.压力和溶解气

在高于原油饱和压力条件下，压力降低，原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低；在低于饱和压力条件下，压力降低时原油中的气体逸出与气体膨胀都会使油温降低，会降低对蜡的溶解能力，因而使初始结晶温度升高。压力越低，结晶温度增加得越高。同时，气体膨胀带走了原油中一部分热量，引起原油自身温度降低，更促进结蜡。

5.原油中机械杂质和水

机械杂质和水的微粒都会成为结蜡核心，加速结蜡。但随着含水上升，同样的流量，井下温度会上升，析蜡点上移。实践和实验表明，当含水增高到70％以上时，会产生水包油乳化物，蜡被水包住，会阻止蜡晶的聚积，在油管壁上形成水膜，使析出的蜡不容易沉积，减缓结蜡。

通过对井下结蜡原因的分析，温度降低是井下结蜡的主要原因。本发明利用井下流体的动能转换为热能，从根本上解决井下结蜡。

该自供能的环保型油井防结蜡装置，工作时，井下流体通过流体入口进入壳体1内，通过流体的动能作用与转子叶片9，从而通过转子杆7带动磁力内衬筒5高速旋转，通过磁力内衬筒4在线圈套筒4内进行切割运动产生电能，并将电能供给给电阻加热管11，通过电阻加热管11为流体供热，井下油气液通过电阻加热管11时将热量带走，提高了井下油气的温度，从而避免了井下结蜡现象出现的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型受权利要求书和其全部范围和等效物的限制。