复合型泵下增油装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种复合型泵下增油装置，包括筒形的壳体(20)，壳体(20)内含有液哨发生器(3)、永磁体(7)和牺牲阳极(10)，液体能够从壳体(20)的一端流入壳体(20)内并且在流经牺牲阳极(10)、永磁体(7)和液哨发生器(3)后从壳体(20)的另一端流出。该复合型泵下增油装置可以起到了对井液进行降粘、防蜡处理并对抽油泵固定凡尔进行防垢处理的综合性效果，从而为油井增产。
【专利说明】复合型泵下増油装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及采油工程【技术领域】，具体是一种复合型泵下增油装置。
【背景技术】
[0002]目前，由于油田稠油、稀油、高凝油开发生产中的井液高含蜡、高矿化度的物理化学特性。这一特性会导致两种后果:第一、抽油机、抽油杆、抽油泵举升困难；第二、抽油泵固定凡尔处容易结垢造成固定凡尔处密封不严从而产生井液漏失并降低泵效；这两种后果造成油井产量降低甚至无法开采并易引发安全及环保事故。
【发明内容】
[0003]为了解决上述两种不利后果，本发明提供了一种复合型泵下增油装置，该复合型泵下增油装置可以起到了对井液进行降粘、防蜡处理并对抽油泵固定凡尔进行防垢处理的综合性效果，从而为油井增产。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种复合型泵下增油装置，包括筒形的壳体，壳体内含有液哨发生器、永磁体和牺牲阳极，液体能够从壳体的一端流入壳体内并且在流经牺牲阳极、永磁体和液哨发生器后从壳体的另一端流出。
[0005]壳体的轴线沿竖直方向设置，液哨发生器包括振片和割缝体，振片设置在割缝体夕卜，割缝体的中部向下凸，割缝体内含有容纳腔，割缝体的边缘与壳体的内壁密封连接，割缝体的上部设有开口，割缝体的侧壁设有割缝，振片相对于割缝体固定并且振片的位置与割缝的位置相对应，所述液体能够从该开口进入容纳腔后再从割缝流出。
[0006]割缝体的边缘设有用于插接固定振片的凹槽，多个割缝沿壳体的周向在割缝体上分布，割缝沿壳体的轴线方向设置，该开口的面积大于所有割缝的过流面积之和。
[0007]凹槽沿壳体的径向设置，凹槽外端开放，振片与凹槽过度配合，振片和割缝体与壳体间隙配合。
[0008]振片含有用于插接的插接部和朝向割缝体弯曲的弯曲振动部，弯曲振动部和割缝位于同一平面，弯曲振动部朝向割缝体的一侧的断面为尖角状，弯曲振动部的厚度与割缝的宽度的比为1:1。
[0009]壳体的轴线沿竖直方向设置，液哨发生器、永磁体和牺牲阳极在壳体内从下向上依次设置，壳体包括筒形的连接体和第一油管短接，第一油管短接的下端与连接体的上端固定连接，液哨发生器固定于连接体内。
[0010]第一油管短接的下端通过转换接头与连接体的上端固定连接，第一油管短接的下端设有外螺纹，转换接头的内壁和外壁均设有螺纹，连接体的上端设有内螺纹，连接体内设有用于固定液哨发生器的卡位台阶，转换接头的下端与卡位台阶配合将液哨发生器固定连接体内。
[0011]壳体内还含有用于安装永磁体的第一支架和用于安装牺牲阳极的第二支架，第一支架和第二支架通过连接头连接固定，连接头的内径小于第一油管短接的内径。
[0012]第一支架包括第一支撑杆和圆形的第一支架片，该第一支架片的边缘与转换接头的下端连接固定，该第一支架片上设有多个用于所述液体流过的通孔，多个隔环和多个环形的永磁体交替间隔设置并套设在第一支撑杆外，隔环的外径和永磁体的外径均小于第一油管短接的内径，第一支撑杆的下端与第一支架片固定连接，第一支撑杆的上端与连接头固定连接。
[0013]第二支架包括第二支撑杆和圆形的第二支架片，该第二支架片的边缘与第二支架的内壁连接固定，该第二支架片上设有多个用于所述液体流过的通孔，牺牲阳极套设在第二支撑杆外，牺牲阳极的外径小于第一油管短接的内径，第二支架片的下端与连接头固定连接，第一支撑杆的上端与第一支架片固定连接。
[0014]壳体的轴线沿竖直方向设置，壳体的下端对接有第二油管短接，第二油管短接内设有圆柱状的旋流体，旋流体的轴线与第二油管短接的轴线重合，旋流体的直径等于第二油管短接的内径，旋流体的外壁设有多条用于所述液体流过的螺旋形流道。
[0015]本发明的有益效果是，该复合型泵下增油装置可以起到了对井液进行降粘、防蜡处理并对抽油泵固定凡尔进行防垢处理的综合性效果，从而为油井增产。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明所述的由螺杆支撑的推力轴承作进一步详细的描述。
[0017]图1是复合型泵下增油装置的结构示意图。
[0018]图2是液哨发生器的结构示意图。
[0019]图3是割缝体的主视图。
[0020]图4是振片的主视图。
[0021]图5是旋流体的结构示意图。
[0022]图6是图5中沿A-A方向的剖视图。
[0023]其中1.旋流体，2.第二油管短接，3.液哨发生器，4.第一支架，5.转换接头，6.隔环，7.永磁体，8.连接头，9.第一油管短接，10.牺牲阳极，11.第二支架；
[0024]20.壳体，2L连接体，22.卡位台阶；
[0025]31.振片，32.割缝体，33.容纳腔，34.割缝，35.凹槽，311.插接部，312.弯曲振动部；
[0026]41.第一支架片，42.第一支撑杆，111.第二支架片，112.第二支撑杆。
【具体实施方式】
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0028]一种复合型泵下增油装置，包括筒形的壳体20，壳体20内含有液哨发生器3、永磁体7和牺牲阳极10，液体能够从壳体20的一端流入壳体20内并且在流经牺牲阳极10、永磁体7和液哨发生器3后从壳体20的另一端流出，如图1所示。
[0029]液哨发生器3、永磁体7和牺牲阳极10在壳体20中的位置可以改变，本实施例仅是一种优选的实施方式，如图1所示，液哨发生器3、永磁体7和牺牲阳极10在壳体20从左向右依次排列。工作时，井液(即上述液体为井液)能够从该复合型泵下增油装置的右端进入，然后依次经过牺牲阳极10、永磁体7、液哨发生器3和旋流体1，并在牺牲阳极10、永磁体7、液哨发生器3和旋流体I的作用下达到降粘、防蜡的效果。
[0030]工作时，壳体20的轴线沿竖直方向设置。具体的，液哨发生器3包括振片31和割缝体32，振片31设置在割缝体32外，割缝体32为盆状，割缝体32的中部向下凸，割缝体32内含有容纳腔33，割缝体32的边缘与壳体20的内壁密封连接，具体是，割缝体32的边缘与连接体21的内壁密封固定连接，割缝体32的上部设有开口，割缝体32的侧壁设有割缝34，振片31相对于割缝体32的位置固定并且振片31的位置与割缝34的位置相对应，所述液体能够从该开口进入容纳腔33后再从割缝34流出，所述液体从割缝34高速流出并冲击振片31从而使振片31产生高频声波达到降粘、防蜡的效果，如图1、图2和图3所示。其中，图3为在图2中从左向右观察割缝体32而得到的视图。
[0031]割缝体32的边缘设有用于插接固定振片31的凹槽35，六个割缝34沿壳体20的周向在割缝体32上分布，割缝34沿壳体20的轴线方向设置，该开口的面积大于所有割缝34的过流面积之和，这样所述液体能够从该开口进入容纳腔33后再从割缝34流出时，割缝34的流速会增大，以便于所述液体能够高速冲击振片31产生高频声波。
[0032]优选凹槽35沿壳体20的径向设置，凹槽35外端开放，振片31与凹槽35过度配合，振片31和割缝体32与壳体20间隙配合。另外，振片31含有用于插接的插接部311和朝向割缝体32弯曲的弯曲振动部312，如图2和图4所示，插接部311插接于凹槽35内。弯曲振动部312和割缝34位于同一平面，弯曲振动部312朝向割缝体32的一侧的断面为尖角状，该尖角Θ为50°，如图4所示，即弯曲振动部312的边缘有刀刃，该刀刃朝向割缝34，弯曲振动部312的厚度与割缝34的宽度的比为1: 1，弯曲振动部312的厚度为2mm?3mm ο
[0033]壳体20的轴线沿竖直方向设置，液哨发生器3、永磁体7和牺牲阳极10在壳体20内从下向上依次设置，壳体20包括筒形的连接体21和第一油管短接9，第一油管短接9的下端与连接体21的上端固定连接，液哨发生器3固定于连接体21内，牺牲阳极10固定于第一油管短接9内。具体的，如图1所示，第一油管短接9的下端通过转换接头5与连接体21的上端依次通过螺纹固定连接，第一油管短接9的下端设有外螺纹，转换接头5的内壁设有内螺纹，转换接头5的外壁设有外螺纹，连接体21的上端设有内螺纹，连接体21内设有用于固定液哨发生器3的卡位台阶22，转换接头5的下端与卡位台阶22配合将液哨发生器3固定连接体21内。
[0034]壳体20内还含有用于安装永磁体7的第一支架4和用于安装牺牲阳极10的第二支架11，第一支架4和第二支架11通过连接头8连接固定，连接头8的内径小于第一油管短接9的内径。在本实施例中，永磁体7为钕铁硼永磁体，牺牲阳极10为镁牺牲阳极。
[0035]第一支架4包括第一支撑杆42和圆形的第一支架片41，该第一支架片41的边缘与转换接头5的下端连接固定，该第一支架片41上设有多个用于所述液体流过的通孔，多个隔环6和多个环形的永磁体7交替间隔设置并套设在第一支撑杆42外，隔环6的外径和永磁体7的外径均小于第一油管短接9的内径，第一支撑杆42的下端与第一支架片41固定连接，第一支撑杆42的上端与连接头8固定连接。具体的，隔环6的外径和永磁体7的外径相同并且等于连接头8的外径，第一支架片41的边缘通过转换接头5下端内定位台阶顶抵割缝体32的上边缘，第一支架片41的边缘通过转换接头5的下端间隙配合，隔环6和永磁体7与第一支撑杆42过度配合。
[0036]第二支架11包括第二支撑杆112和圆形的第二支架片111，该第二支架片111的边缘与第二支架11的内壁通过过盈配合连接固定，该第二支架片111上设有多个用于所述液体流过的通孔，牺牲阳极10套设在第二支撑杆112外，牺牲阳极10的外径小于第一油管短接9的内径，第二支架片111的下端与连接头8固定连接，第一支撑杆42的上端与第一支架片41固定连接。牺牲阳极10的外径等于连接头8的外径，牺牲阳极10整体浇筑在第二支撑杆112外。
[0037]壳体20的轴线沿竖直方向设置，壳体20的下端对接有第二油管短接2，第二油管短接2内固定有圆柱状的旋流体1，旋流体I的轴线与第二油管短接2的轴线重合，旋流体I的直径等于第二油管短接2的内径，旋流体I的外壁设有多条用于所述液体流过的螺旋形流道。即旋流体I为圆柱状，旋流体I的周向表面设有螺纹，而且该螺纹为四条螺纹，如图5和图6所示。该螺纹的底部即形成了所述的螺旋形流道。所述液体在经过螺旋形流道时将产生螺旋旋转的效果。
[0038]在作业时，将该复合型泵下增油装置的上端(即图1中右端)与其他井下工具通过丝扣连接固定，该复合型泵下增油装置的下端(即图1中左端)与抽油泵的固定凡尔通过丝扣连接固定，然后与油管一同下入井内。
[0039]所述固定凡尔和该复合型泵下增油装置处于同一个电解质环境下构成一个新的宏观电池，这一负的电极是新电池的阳极，而该固定凡尔则成为阴极，从该复合型泵下增油装置中牺牲阳极10上通过电解质向固定凡尔提供一个阴极电流，使固定凡尔进行阴极极化并不断向固定凡尔周围井液提供电子，使得井液产生极性活化具备了防垢作用。抽油泵下井液在复合型泵下增油装置上下间较高压差作用下，首先液流以初始速度通过如图1所示的该复合型泵下增油装置的右侧的第二支架11和牺牲阳极10后，井液继续前行到达永磁体7。由于井液中的石蜡是一种抗磁性物质，分子本身没有磁矩，当井液流经特殊磁路的高能磁场时，石蜡分子被瞬时磁化，石蜡分子中的电子自旋量增加，运动轨道发生变化，产生了能量的跃进，其结果是使原油的物性在一定的时间内发生变化，石蜡分子产生诱导磁矩，同时绕磁力线发生进动。使原油克服磁场力做功，分子内能增大，而石蜡分子的进动速度相近，沿磁力线方向排列，相邻分子由于排列方向相同，极性相同，相互排斥，就不易再结合成网络状蜡晶，从而使蜡晶呈细碎状态悬浮在油流中被带走，达到防止管壁和抽油杆结蜡的目的。
[0040]经过磁化处理过的井液继续前行流经第一支架4后到达液哨发生器3。如图1和图2所示，该发生器是利用帕尔曼液哨的基本原理，抽油泵下井液在液哨发生器3上下间较高压差作用下，经过磁化处理过的井液以初始速度通过该液哨发生器3的割縫体32的6个环列式割缝34后，所述液体(即所述井液)流速度得到极大提高，产生所谓的高速射流。高速射流作用于环列分布的6片振片31，激发振片31振动产生300-1000HZ的声波，在周围油水介质内形成声波场。该声波场有强烈的交变压力作用于油水介质，起搅拌、空化、分散乳化、解聚降粘的作用。使蜡晶不易聚集长大，从而达到降粘、防蜡，延长油井结蜡周期的作用。
[0041]经过液哨发生器3进一步处理后井液到达旋流体I。该旋流体I上被设计有多头、大导程螺旋形流道，在保证过流面积的同时可使井液产生高速涡流运动，井液流动能力获得提高。在涡流状态下，油流压力增高使油水充分混合，也使原来以网状结合的石蜡分子充分分散在油水中，石蜡分子形成的细小结晶不宜结合在一起，石蜡析出进一步得到抑制，从而达到防蜡，延长油井结蜡周期的作用。
[0042]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种复合型泵下增油装置，其特征在于，所述复合型泵下增油装置包括筒形的壳体(20)，壳体(20)内含有液哨发生器(3)、永磁体(7)和牺牲阳极(10)，液体能够从壳体(20)的一端流入壳体(20)内并且在流经牺牲阳极(10)、永磁体(7)和液哨发生器(3)后从壳体(20)的另一端流出。
2.根据权利要求1所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，壳体(20)的轴线沿竖直方向设置，液哨发生器⑶包括振片(31)和割缝体(32)，振片(31)设置在割缝体(32)外，割缝体(32)的中部向下凸，割缝体(32)内含有容纳腔(33)，割缝体(32)的边缘与壳体(20)的内壁密封连接，割缝体(32)的上部设有开口，割缝体(32)的侧壁设有割缝(34)，振片(31)相对于割缝体(32)固定并且振片(31)的位置与割缝(34)的位置相对应，所述液体能够从该开口进入容纳腔(33)后再从割缝(34)流出。
3.根据权利要求2所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，割缝体(32)的边缘设有用于插接固定振片(31)的凹槽(35)，多个割缝(34)沿壳体(20)的周向在割缝体(32)上分布，割缝(34)沿壳体(20)的轴线方向设置，该开口的面积大于所有割缝(34)的过流面积之和。
4.根据权利要求3所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，凹槽(35)沿壳体(20)的径向设置，凹槽(35)外端开放，振片(31)与凹槽(35)过度配合，振片(31)和割缝体(32)与壳体(20)间隙配合。
5.根据权利要求3所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，振片(31)含有用于插接的插接部(311)和朝向割缝体(32)弯曲的弯曲振动部(312)，弯曲振动部(312)和割缝(34)位于同一平面，弯曲振动部(312)朝向割缝体(32)的一侧的断面为尖角状，弯曲振动部(312)的厚度与割缝(34)的宽度的比为1:1。
6.根据权利要求1所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，壳体(20)的轴线沿竖直方向设置，液哨发生器(3)、永磁体(7)和牺牲阳极(10)在壳体(20)内从下向上依次设置，壳体(20)包括筒形的连接体(21)和第一油管短接(9)，第一油管短接(9)的下端与连接体(21)的上端固定连接，液哨发生器(3)固定于连接体(21)内。
7.根据权利要求6所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，第一油管短接(9)的下端通过转换接头(5)与连接体(21)的上端固定连接，第一油管短接(9)的下端设有外螺纹，转换接头(5)的内壁和外壁均设有螺纹，连接体(21)的上端设有内螺纹，连接体(21)内设有用于固定液哨发生器(3)的卡位台阶(22)，转换接头(5)的下端与卡位台阶(22)配合将液哨发生器(3)固定连接体(21)内。
8.根据权利要求7所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，壳体(20)内还含有用于安装永磁体(7)的第一支架(4)和用于安装牺牲阳极(10)的第二支架(11)，第一支架(4)和第二支架(11)通过连接头⑶连接固定，连接头⑶的内径小于第一油管短接(9)的内径。
9.根据权利要求8所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，第一支架(4)包括第一支撑杆(42)和圆形的第一支架片(41)，该第一支架片(41)的边缘与转换接头(5)的下端连接固定，该第一支架片(41)上设有多个用于所述液体流过的通孔，多个隔环(6)和多个环形的永磁体(7)交替间隔设置并套设在第一支撑杆(42)外，隔环￠)的外径和永磁体(7)的外径均小于第一油管短接(9)的内径，第一支撑杆(42)的下端与第一支架片(41)固定连接，第一支撑杆(42)的上端与连接头(8)固定连接。
10.根据权利要求8所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，第二支架(11)包括第二支撑杆(112)和圆形的第二支架片(111)，该第二支架片(111)的边缘与第二支架(11)的内壁连接固定，该第二支架片(111)上设有多个用于所述液体流过的通孔，牺牲阳极(10)套设在第二支撑杆(112)外，牺牲阳极(10)的外径小于第一油管短接(9)的内径，第二支架片(111)的下端与连接头(8)固定连接，第一支撑杆(42)的上端与第一支架片(41)固定连接。
11.根据权利要求1所述的复合型泵下增油装置，其特征在于，壳体(20)的轴线沿竖直方向设置，壳体(20)的下端对接有第二油管短接(2)，第二油管短接(2)内设有圆柱状的旋流体(1)，旋流体(I)的轴线与第二油管短接(2)的轴线重合，旋流体(I)的直径等于第二油管短接(2)的内径，旋流体(I)的外壁设有多条用于所述液体流过的螺旋形流道。
【文档编号】E21B43/16GK104500006SQ201410833970
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】剪树旭, 剪新, 张少培, 张小文, 王献峥, 郑晓旭 申请人:中国石油天然气股份有限公司