一種油田井下防蠟工具的製作方法

2023-09-12 06:33:55

一種油田井下防蠟工具的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於原油開採的井下防蠟工具，由外套管和內部活性體組成，其中：外套管直徑約60mm，長度600mm，其下端封閉，外套管壁從下端面起沿軸向均勻分布有長度300mm、寬度5mm的通透槽；內部活性體為三節長度190mm的圓柱，其四周沿徑向呈輻射狀均勻分布著空槽，空槽的總橫截面積控制在外套管管壁槽總面積的90%，每兩節圓柱活性體用Φ50×10×5mm的紫銅圓環分開。有效防止和延緩蠟在管壁、抽油杆上的凝結，從而延長油井的洗井作業周期，該防蠟工具的應用在提高原油生產效率的同時還可避免常規熱洗/化學洗井引起的汙染，顯著的經濟和社會意義將使其具有廣闊的應用前景，包括井下原油開採和地面原油輸運。
【專利說明】—種油田井下防蠟工具
【技術領域】
[0001]本發明涉及原油開採用工具，提供了一種具有防蠟功能的防蠟工具。
【背景技術】
[0002]許多油田的原油中都含有蠟，在原油從地下被抽到地面的過程中由於溫度不斷降低，溶解在原油中的蠟在溫度降低到蠟的析出點(一般在40°C左右)後會析出固態的蠟，凝結在抽油杆和油井管壁上，導致抽油管路堵塞，必須進行「洗井」以除去凝結的蠟才能繼續抽油作業。多數油井的清蠟周期在一個月或一個多月，洗井最常用的方法是熱洗或化學清蠟，以上方法固然有效，但必需停止採油作業並經歷數天(一般為5天)的排水期後才能重新正常產油作業，嚴重降低原油生產效率，同時有大量化學物質的排放，汙染環境。在原油生產的地面系統(輸油管道和原油處理系統)中也存在同樣的清防蠟問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種油田井下防蠟工具，採用特殊結構及金屬材料具有特殊的電化學活性，有效抑制原油中蠟的析出和凝結，因此可以延長油井除蠟作業周期，提高油井生產效率。
[0004]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:該一種油田井下防蠟工具，其中:所述防蠟工具由外套管和內部活性體組成，外套管直徑約60mm，長度600mm，其下端封閉，上端開口處有螺紋用以與管接頭連接，外套管從下端面起壁上有長度300mm、寬度5mm的通透開槽，沿徑向均勻分布，是原油進入工具的通道，所述內部活性體為三節長度190mm的圓柱活性體，其四周沿徑向呈輻射狀均勻分布著空槽，是原油進入外套管後向上流動的通道,空槽的總橫截面積約為外套管壁槽總面積的90%，每兩節圓柱活性體用外徑X高度X厚度=Φ50Χ10Χ5πιπι的紫銅圓環分開；所述外套管和內部活性體的材質視使用時井深和原油液體組成而不同:①在井深< 5000m時，外套管為lCrl8Ni9，內部活性體為銅合金HCu62或HSn70-l ;②在井深≤5000m時，外套管為0Crl7Nil2Mo2，內部活性體為銅合金BZnl5-21-l.8，③在原油液體中含有鋇鹽/鍶鹽時，外套管材質為0Crl7Nil2Mo2N，內部活性體為銅合金BZnl5-20。
[0005]所述防蠟工具使用時串接在油井中抽油泵的下端，可依據防蠟需要單只使用或2隻或多隻串接使用。
[0006]本發明採用沿徑向均勻分布的長度300mm、寬度5mm的通透開槽,三節長度190mm的圓柱活性體，其四周沿徑向呈輻射狀均勻分布著空槽，是原油進入外套管後向上流動的通道，空槽的總橫截面積約為外套管壁槽總面積的90%，每兩節圓柱活性體用外徑X高度X厚度=Φ 50 X 10 X 5mm的紫銅圓環分開，使原油充分與銅合金接觸，利用銅合金與原油中石蠟的電化學活性差異，改變原油與其接觸後使原油中石蠟分子的靜電位發生改變，從而使原油中析出的微細蠟晶體處於分散的懸浮狀態隨原油液體流出，避免凝結成塊狀而堵塞管路，有效防止和延緩蠟在管壁、抽油杆上的凝結，從而延長油井的洗井作業周期。該防蠟工具的應用在提高原油生產效率的同時還可避免常規熱洗/化學洗井引起的汙染，顯著的經濟和社會意義將使其具有廣闊的應用前景，包括井下原油開採和地面原油輸運。
[0007]本發明提供的防蠟工具，有如下突出優點:
(1)高效:防蠟效果明顯，可使清蠟周期從一個多月延長至6個月以上，與使用機械的或物理的清防蠟方法相比，使用防蠟特種合金用於油井防蠟，可以大幅延長清垢周期，大幅減少停止抽油作業的時間；
(2)節能環保:不需任何額外的能源供應，完全沒有排放；
(3)使用方便:安裝方便，幾乎不需維護；
(4)價廉長效:製造成本低，可以長期使用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0009]圖1為本發明的結構示意圖。
[0010]圖2為內部活性體的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示的一種油田井下防蠟工具，所述防蠟工具由外套管2和內部活性體3組成，外套管直徑約60mm，長度600mm，其下端封閉，上端開口處有螺紋用以與管接頭I連接，外套管從下端面起壁上有長度300mm、寬度5mm的通透開槽，沿徑向均勻分布，是原油進入工具的通道，所述內部活性體為三節長度190mm的圓柱活性體，分別為第一圓柱活性體4、第二圓柱活性體6、第三圓柱活性體8，其四周沿徑向呈輻射狀均勻分布著空槽9，是原油進入外套管後向上流動的通道，空槽的總橫截面積約為外套管壁槽總面積的90%，每兩節圓柱活性體用外徑X高度X厚度=Φ50Χ10Χ5πιπι的第一紫銅圓環5和第二紫銅圓環7分開；所述外套管和內部活性體的材質視使用時井深和原油液體組成而不同:①在井深≤5000m時，外套管為lCrl8Ni9，內部活性體為銅合金HCu62或HSn70_l 在井深≥5000m時，外套管為0Crl7Nil2Mo2，內部活性體為銅合金ΒΖη15_21_1.8，③在原油液體中含有鋇鹽/鍶鹽時，外套管材質為0Crl7Nil2Mo2N，內部活性體為銅合金BZnl5_20，外套和內部件材質的成分及雜質分別符合國標【GB1220-92[84]】和【GB5232-85】之規定。
[0012]所述防蠟工具使用時串接在油井中抽油泵的下端，可依據防蠟需要單只使用或2隻或多隻串接使用。
[0013]採用上述結構的油田井下防蠟工具在油井下的應用1:
油井深度1300米，油井產液量4.9噸/天，蠟含量14.5%，含水率66%，原採用熱洗，清蠟周期45天，使用防蠟工具(外套管lCrl8Ni9，內部活性體HCu62) I只，清蠟周期延長至258天。
[0014]採用上述結構的油田井下防蠟工具在油井下的應用2:
油井深度約4500米，油井產液量8.1噸/天，含水率72%，含蠟量20.1%，原採用熱洗清蠟，熱洗周期35天，使用防蠟工具(外套管lCrl8Ni9，內部活性體HSn70_l) 2隻，清蠟周期延長至277天。
[0015]採用上述結構的油田井下防蠟工具在油井下的應用3: 油井深度5100米，油井產液量4.7噸/天，含水率49%，蠟含量14%.原採用化學清蠟，洗井周期35天，採用防蠟工具(外套管0Crl7Nil2Mo2，內部活性體BZnl5-21-l.8) 2隻，清蠟周期延長至219天。
[0016]採用上述結構的油田井下防蠟工具在油井下的應用4:
油井深度4500米，油井產液量6.6噸/天，含水率55%，蠟含量18%.原油液體中有鋇鹽和鍶鹽。原採用化學清蠟，洗井周期30天，採用防蠟工具(外套管0Crl7Nil2Mo2N，內部活性體BZn15-20) 2隻串接，清蠟周期延長至209天。
【權利要求】
1.一種油田井下防蠟工具，其特徵在於:所述防蠟工具由外套管和內部活性體組成，外套管直徑約60mm，長度600mm，其下端封閉，上端開口處有螺紋用以與管接頭連接，外套管從下端面起壁上有長度300mm、寬度5mm的通透開槽，沿徑向均勻分布，是原油進入工具的通道，所述內部活性體為三節長度190mm的圓柱活性體，其四周沿徑向呈輻射狀均勻分布著空槽，是原油進入外套管後向上流動的通道，空槽的總橫截面積約為外套管壁槽總面積的90%,每兩節圓柱活性體用外徑X高度X厚度=Φ 50 X 10 X 5mm的紫銅圓環分開；所述外套管和內部活性體的材質視使用時井深和原油液體組成而不同:①在井深< 5000m時，外套管為lCrl8Ni9，內部活性體為銅合金HCu62或HSn70_l ;②在井深≥5000m時，外套管為0Crl7Nil2Mo2，內部活性體為銅合金ΒΖη15_21_1.8 ;③在原油液體中含有鋇鹽/鍶鹽時，外套管材質為0Crl7Nil2Mo2N，內部活性體為銅合金BZnl5_20。
2.如權利要求1所述的所述油田井下防蠟工具，其特徵在於所述防蠟工具使用時串接在油井中抽油泵的下端，可依據防蠟需要單只使用或2隻或多隻串接使用。
【文檔編號】E21B37/00GK103835680SQ201310717741
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】張輝, 周根先, 宋順傑 申請人:張輝