复合防垢防腊防腐蚀装置的制作方法

本发明涉及井下油管、输油管道防护处理领域，特别是涉及到了一种复合防垢防腊防腐蚀装置。

背景技术：

1、在原油开采过程中，为提高原油采收率，需通过注水井向地层注水补充地层能量。长期注水会使地层温度降低，产液粘度增大，产液中的石蜡、胶质、沥青质等成分，在低温时更易聚集而吸附在油管壁上，从而造成油管堵塞。另外，当注入水与不配伍的地层水相遇，使原有的地层水和储层矿石之间的离子化学平衡被破坏，会导致在油管内结垢和细菌生长，加剧油管腐蚀，造成油管堵塞。结垢、结蜡、腐蚀是地层、油套管和地面管网等普遍存在的问题，会给石油开采带来很大的危害，如地层空隙堵塞、产液阻力增大、抽油机负荷升高等，结垢结蜡严重时甚至会造成油井停产，需修井检泵，加大开采成本。

2、针对上述问题，申请公布号为cn101328796a、申请公布日为2008年12月24日的中国发明专利申请公开了一种环保型防腊防垢降粘器，该防腊防垢降粘器包括沿液流方向依次连接的旋流器、射流超声信发器、射流超声振荡器、超声空化腔。运用液体的射流效应，经旋流射流超声等一系列处理，使采抽的原油通过旋流搅拌、产生谐波、形成超声波信号、获得高强度的超声震荡，从而使原油介质发生电、光、机械等综合作用的物理效应并高度融溶乳化，最终达到防腊、防垢、降粘、节能和提高单井原油产量的效果。

3、此外，申请公布号为cn112875792a、申请公布日为2021年6月1日的中国发明专利申请公开了一种无源耐温抗菌阻垢防腊防腐蚀组件。其中提出采用由防腊防腐蚀合金材料制成的接触式抗垢阻垢芯片来达到防腊、防腐蚀以及阻垢的效果。当流体流过芯片时，一些金属电子将进入流体中，成为“自由电子”，水分子极化形成“水偶极子”，“水偶极子”和“自由电子”将取代一些已经被捕获的离子，使得原来流体中带正负电荷的离子co32-、s2-、hco3-、so42-和cl-等粒子，或被电负性小的离子或胶体，如硅石、氧化铝以及锈颗粒ca2+、mg2+、sio2、ai2o3、fe2o3等所捕获，这使得ca2+、mg2+脱离co32-、so42-和hco3-，形成原子结构的ca°、mg°，流体中的固相颗粒受其作用的影响，相互结合的环境得以改变，始终处于悬浮状态和溶解状态，到达一种新的动态平衡状态。对于已经形成的垢，由于芯片对垢晶格的破坏作用，吸附于垢晶格上的硅石、氧化铝等粘结剂将从已生成的垢晶格上脱离，随着ca°和mg°元素以及带负电荷的sio2-和hco3-的脱离，垢晶格便逐渐遭到破坏，将老垢清除。

4、然而，目前井下防垢防蜡设备存在以下不足：(1)防蜡设备振动频率单一：液体中存在分子量大小不一的成垢离子、蜡质、胶质沥青质，单一的振动频率只能与其小部分的成垢离子、蜡质、沥青质发生共振作用。(2)防蜡设备为单通道结构，不能适应液量较高生产的需求：当生产液量较高时，单通道的振动发生组件只对其中少部分液体产生振动作用，大部分液体没有受到足够强度的振动作用，且喷嘴流道狭小，阻碍了原油的提升而影响正常生产。(3)防垢设备的不足：当产液中原油含量较高时，原油阻挡和减弱了合金应有的作用效果，合金释放自由电子，对液体产生的极化效应降低，防垢阻垢防腐蚀的效果就减弱。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合防垢防腊防腐蚀装置，以解决现有防垢防腊防腐蚀装置防垢阻垢防腐蚀效果差的问题。

2、同时，本发明的目的还在于提供使用了上述复合防垢防腊防腐蚀装置的油管管柱。

3、为了解决上述问题，本发明的复合防垢防腊防腐蚀装置采用以下技术方案：复合防垢防腊防腐蚀装置，包括管壳，所述管壳内设有液流通道，液流通道中设置有液流振动发生组件，所述液流振动发生组件配置有合金防垢体，所述合金防垢体的布置位置位于相应液流振动发生组件的液流振动发生范围内。

4、有益效果：本发明是组合发明，具体是将现有技术中的合金防垢方案与振动除垢方案进行了组合，使用时，可通过液流振动发生组件使流经的液体发生振动，从而达到防垢防腊的效果。同时合金作用的主要对象是水，而现有技术中，产液中的原油阻挡和减弱了十元合金应有的作用效果，本发明中液流振动发生组件产生的振动作用有效地弥补了这种减弱效果，从而对合金阻垢除垢防腐蚀作用具有促进作用，由此可综合提高防垢防腊防腐蚀装置防垢阻垢防腐蚀的能力。

5、更进一步地，所述液流振动发生组件包括哈式振动发生组件，所述哈式振动发生组件包括哈式振动片和哈式振动反馈槽，所述哈式振动片上设有至少一对呈“八”字形或倒“八”字形布置的喷射口，所述喷射口朝向所述哈式振动反馈槽的槽口布置，所述哈式振动片构成了合金防垢体。以哈式振动片作为合金防垢体，将合金防垢体直接移到了震源核心处，可达到对合金防垢更好的促进效果。

6、更进一步地，所述哈式振动发生组件分为正向哈式振动发生组件和反向哈式振动发生组件，所述正向哈式振动发生组件中同一对的喷射口构成“八”字形，反向哈式振动发生组件中同一对的喷射口构成倒“八”字形。正、反向哈式振动发生组件配合，能够产生更好的振动效果。

7、更进一步地，同一对的两喷射口沿管壳的径向分布。同一对的两喷射口沿管壳的径向分布，可在哈式振动片上产生更多的过流结构，一方面可增大流量，适用于高产液量的油井的应用，同时也增大了与产液的接触面，可达到更好的合金防垢效果。

8、更进一步地，在所述哈式振动发生组件的上、下游位置处分别设有旋向相反的防垢合金旋流片。防垢合金旋流片能够辅助产生更好的振动效果。

9、更进一步地，所述液流振动发生组件包括帕式振动发生组件，所述帕式振动发生组件包括底座，所述底座上设有导流孔，所述导流孔安装有可被液流驱动的滑块，滑块配置有复位弹簧，在所述滑块上方设置有振动簧片，在帕式振动发生组件的下游处设有防垢合金旋流片，防垢合金旋流片构成合金防垢体。在帕式振动发生组件下游设置防垢合金旋流片，并使其形成合金防垢体，能够更好利用前者产生的振动及混合作用，使合金防垢体达到更好的防垢效果。

10、更进一步地，所述帕式振动发生组件设有多级，各级帕式振动发生组件的振动簧片振动频率不同。不同的振动频率可对应于不同的物质的共振频率，防垢防腊效果更好。

11、更进一步地，所述帕式振动发生组件至少包含了振动频率分别对应于石蜡、胶质、沥青质的共振频率的振动簧片。石蜡、胶质、沥青质等物质是油管结蜡的主要物质，通过设置相应的帕式振动发生组件，能够更好的抑制油管结蜡问题的发生。

12、更进一步地，所述导流孔有多个，绕管壳的中心线布置。导流孔设置多个，可以增大流量，适用于高产液量的油井的应用。

13、更进一步地，所述合金防垢体为多元合金防垢体。多元合金防垢体能够产生更多的电化学反应，达到更好的防垢效果。

技术特征：

1.复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，包括管壳，所述管壳内设有液流通道，液流通道中设置有液流振动发生组件，所述液流振动发生组件配置有合金防垢体，所述合金防垢体的布置位置位于相应液流振动发生组件的液流振动发生范围内。

2.根据权利要求1所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述液流振动发生组件包括哈式振动发生组件，所述哈式振动发生组件包括哈式振动片和哈式振动反馈槽，所述哈式振动片上设有至少一对呈“八”字形或倒“八”字形布置的喷射口，所述喷射口朝向所述哈式振动反馈槽的槽口布置，所述哈式振动片构成了合金防垢体。

3.根据权利要求2所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述哈式振动发生组件分为正向哈式振动发生组件和反向哈式振动发生组件，所述正向哈式振动发生组件中同一对的喷射口构成“八”字形，反向哈式振动发生组件中同一对的喷射口构成倒“八”字形。

4.根据权利要求2或3所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，同一对的两喷射口沿管壳的径向分布。

5.根据权利要求2或3所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，在所述哈式振动发生组件的上、下游位置处分别设有旋向相反的防垢合金旋流片。

6.根据权利要求1或2或3所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述液流振动发生组件包括帕式振动发生组件，所述帕式振动发生组件包括底座，所述底座上设有导流孔，所述导流孔安装有可被液流驱动的滑块，滑块配置有复位弹簧，在所述滑块上方设置有振动簧片，在帕式振动发生组件的下游处设有防垢合金旋流片，防垢合金旋流片构成合金防垢体。

7.根据权利要求6所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述帕式振动发生组件设有多级，各级帕式振动发生组件的振动簧片振动频率不同。

8.根据权利要求7所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述帕式振动发生组件至少包含了振动频率分别对应于石蜡、胶质、沥青质的共振频率的振动簧片。

9.根据权利要求6所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述导流孔有多个，绕管壳的中心线布置。

10.根据权利要求1所述的复合防垢防腊防腐蚀装置，其特征在于，所述合金防垢体为多元合金防垢体。

技术总结
本发明涉及井下油管、输油管道防护处理领域，特别是涉及到了一种复合防垢防腊防腐蚀装置。该装置包括管壳，所述管壳内设有液流通道，液流通道中设置有液流振动发生组件，所述液流振动发生组件配置有合金防垢体，所述合金防垢体的布置位置位于相应液流振动发生组件的液流振动发生范围内。本发明将现有技术中的合金防垢方案与振动除垢方案进行了组合，可通过液流振动发生组件使流经的液体发生振动，从而达到防垢防腊的效果。同时合金作用的主要对象是水，本发明中液流振动发生组件产生的振动作用有效地弥补了原油对合金减弱的效果，从而对合金阻垢除垢防腐蚀作用具有促进作用，由此可综合提高防垢防腊防腐蚀装置防垢阻垢防腐蚀的能力。

技术研发人员：姚建豪,丁启哲,许俊洋,丁卫忠,姚博迪,刘胜建
受保护的技术使用者：成都华宏博达科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12