一种刮蜡装置的制作方法

文档序号:14866787发布日期:2018-07-04 17:56阅读:178来源:国知局

本实用新型涉及油田器械领域,特别涉及一种刮蜡装置。



背景技术:

在油井的生产过程中,随着温度、压力的降低和气体的析出,在达到一定条件后,原油中溶解的石蜡就会结晶、析出,并附着在生产管柱的内壁上(其中,石蜡包括:软蜡和硬蜡)。如果附着在生产管柱内壁上的石蜡过多,则会导致生产管柱发生堵塞,从而造成油井停产或减产。因此,提供一种刮蜡装置是十分必要的。

现有技术提供了一种刮蜡装置,包括:中心杆、套装在中心杆上的刮蜡片,以及设置在中心杆底端的加重杆。其中,中心杆的顶端通过钢丝与地面的绞车连接;刮蜡片的外径与生产管柱的内径相适配。在进行刮蜡作业时,油井仍处于正常的生产作业中,油气自井底在生产管柱内不断上行,此时,将刮蜡装置下放至生产管柱内,中心杆和刮蜡片在加重杆的重力作用下向下运动,在此过程中,刮蜡片利用三者向下运动产生的冲击力刮除生产管柱内壁上的石蜡,使被刮掉的石蜡随上行油气一同排至井口。待刮蜡作业结束后,使用绞车将该刮蜡装置自生产管柱内提出即可。

设计人发现现有技术至少存在以下问题:

由于现有技术提供的刮蜡装置依靠其向下的冲击力刮除生产管柱内壁上的石蜡,因此,在刮蜡作业过程中,如果碰到生产管柱内壁上存在过多的硬蜡,则容易使刮蜡片发生变形,从而卡死在生产管柱内,影响油井的正常生产。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种刮蜡装置,可解决上述技术问题。具体技术方案如下:

一种刮蜡装置,包括:中心杆、套装在所述中心杆上的刮蜡片、设置在所述中心杆底端的加重杆,所述中心杆的顶端通过钢丝与地面绞车连接;

所述刮蜡装置还包括:多个第一碎蜡件,沿轴向均匀设置在所述刮蜡片下方的所述中心杆上,用于击碎生产管柱内壁上的硬蜡。

在一种可能的设计中,所述第一碎蜡件呈弧形尖刺结构,且尖刺部向下倾斜。

在一种可能的设计中,所述中心杆的顶端和底端分别设置有上接头和下接头;

所述上接头用于与所述地面绞车通过钢丝连接;

所述下接头与所述加重杆连接。

在一种可能的设计中,所述下接头与所述加重杆通过锁环连接。

在一种可能的设计中,所述刮蜡片包括:自上而下顺次连接的第一尖弧形端部、管状本体、第二尖弧形端部;

所述管状本体的侧壁上沿轴向设置有开口,所述开口与所述第一尖弧形端部、所述第二尖弧形端部相对;

所述第一尖弧形端部和所述第二尖弧形端部的内侧壁上分别设置有上轴套和下轴套,所述上轴套和所述下轴套可转动地套在所述中心杆上。

在一种可能的设计中,所述刮蜡装置还包括:设置在所述中心杆上的第一挡块和第二挡块;

所述第一挡块位于所述上轴套的下方,所述第二挡块位于所述下轴套的上方。

在一种可能的设计中,与所述开口相对的所述管状本体的侧壁上开设有弧形槽。

在一种可能的设计中,所述刮蜡装置还包括:多个第二碎蜡件,沿轴向均布在所述第一挡块和所述第二挡块之间的所述中心杆上。

在一种可能的设计中,所述第二碎蜡件呈圆柱形结构;

所述第二碎蜡件与所述中心杆之间的夹角为50°-70°。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本实用新型实施例提供的刮蜡装置,通过设置多个第一碎蜡件,并使其沿轴向均匀设置在刮蜡片下方的中心杆上,保证了其在向下运动的过程中能够在上行油气流的作用下将生产管柱内壁上的大部分硬蜡击碎,以便刮蜡片将生产管柱内壁上的软蜡,以及经多个第一碎蜡件击碎后生产管柱内壁上剩余的少部分硬蜡刮掉。可见,本实用新型实施例提供的刮蜡装置即使碰到生产管柱的内壁上存在过多硬蜡,也可以将生产管柱内壁上的大部分硬蜡清除,避免刮蜡片在作业过程中发生变形,保证了油井的正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中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是本实用新型实施例提供的刮蜡装置的结构示意图。

附图标记分别表示:

1 中心杆,

101 上接头,

102 下接头,

2 刮蜡片,

201 第一尖弧形端部,

202 管状本体,

2021 开口,

2022 弧形槽,

203 第二尖弧形端部,

204 上轴套,

205 下轴套,

3 加重杆,

4 第一碎蜡件,

5 锁环,

6 第一挡块,

7 第二挡块,

8 第二碎蜡件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种刮蜡装置,如附图1所示,该刮蜡装置包括:中心杆1、套装在中心杆1上的刮蜡片2、设置在中心杆1底端的加重杆3,中心杆1的顶端通过钢丝与地面绞车连接。此外,刮蜡装置还包括:多个第一碎蜡件4,沿轴向均匀设置在刮蜡片2下方的中心杆1上,用于击碎生产管柱内壁上的硬蜡。

需要说明的是,石蜡包括:软蜡和硬蜡。

在进行刮蜡作业时,油井仍处于正常的生产作业中,油气自井底在生产管柱内不断上行,产生上行油气流。

本实用新型实施例提供的刮蜡装置的工作原理如下所述:

将中心杆1的顶端通过钢丝与地面的绞车连接。

当需要进行刮蜡作业时,将刮蜡装置下放至生产管柱内,中心杆1、刮蜡片2和多个第一碎蜡件4在加重杆3的重力作用下向下运动(通过地面的绞车可以控制刮蜡装置向下运动的速度)。在此过程中,该刮蜡装置在上行油气流的作用下发生旋转,进而使多个第一碎蜡件4击碎生产管柱内壁上的大部分硬蜡,并通过刮蜡片2刮掉生产管柱内壁上的软蜡,以及经多个第一碎蜡件4击碎后生产管柱内壁上剩余的少部分硬蜡,使被击碎和被刮掉的硬蜡和软蜡随油气一同被排至井口。待刮蜡作业结束后,通过绞车将该刮蜡装置自生产管柱内提出即可。

本实用新型实施例提供的刮蜡装置,通过设置多个第一碎蜡件4,并使其沿轴向均匀设置在刮蜡片2下方的中心杆1上,保证了其在向下运动的过程中能够在上行油气流的作用下将生产管柱内壁上的大部分硬蜡击碎,以便刮蜡片2将生产管柱内壁上的软蜡,以及经多个第一碎蜡件4击碎后生产管柱内壁上剩余的少部分硬蜡刮掉。可见,本实用新型实施例提供的刮蜡装置即使碰到生产管柱的内壁上存在过多硬蜡,也可以将生产管柱内壁上的大部分硬蜡清除,避免刮蜡片2在作业过程中发生变形,保证了油井的正常生产。

其中,中心杆1的直径可以设置为5mm-7mm,举例来说,其直径可以为6mm、6.5mm等。中心杆1的长度可以设置为800mm-1000mm,举例来说,其长度可以为900mm、950mm等。多个第一碎蜡件4所占的中心杆1的长度可以为200mm-400mm,举例来说,其长度可以为300mm、350mm等。

加重杆3可以为灌注有铅或水银的钢管,其规格如下:外径为30mm-34mm,举例来说,其外径可以为31mm、32mm等;长度为1.4m-1.8m,举例来说,其长度可以为1.5m、1.6m等;质量为10kg-25kg,举例来说,其质量可以为15kg、20kg等。

为了便于清除生产管柱内壁上附着的硬蜡,可以将第一碎蜡件4设置为弧形尖刺结构,且其尖刺部向下倾斜。

通过将第一碎蜡件4的尖刺部设置为向下倾斜,可以使第一碎蜡件4在作业时能够快速刺入生产管柱内壁上附着的硬蜡中,并在上行油气流的作用下将硬蜡钻碎。

为了提高对生产管柱内壁上硬蜡的清除效果,可以将多个第一碎蜡件4沿周向均匀布设2-4列,举例来说,其可以为2列、4列等。

为了便于中心杆1与地面绞车、加重杆3连接,在中心杆1的顶端和底端分别设置有上接头101和下接头102,参见附图1。其中,上接头101用于与地面绞车通过钢丝连接,下接头102与加重杆3连接。

其中,上接头101和下接头102的结构可以多种,举例来说,其可以为圆环形结构、矩形环状结构等。使用时,只需将钢丝的一端系在上接头101上即可。

为了保证下接头102与加重杆3连接紧固,同时便于拆卸,将下接头102与加重杆3通过锁环5连接,参见附图1。应用时,将锁环5安装在加重杆3上,当需要将下接头102与加重杆3连接时,只需将锁环5套在下接头102上,并闭合该锁环5即可。而当需要将加重杆3自下接头102上拆下时,只需打开锁环5,将加重杆3取下即可。

其中,锁环5为本领域所常见的,本领域技术人员通过市购即可获得,举例来说,其可以为深圳市鑫凯铭商贸有限公司销售的锁环。

为了便于实现对生产管柱内壁上石蜡的刮削,同时保证被刮削掉的石蜡能够顺利穿过刮蜡片2后随油气排至井口。如附图1所示,刮蜡片2包括:自上而下顺次连接的第一尖弧形端部201、管状本体202、第二尖弧形端部203。其中,管状本体202的侧壁上沿轴向设置有开口2021,该开口2021与第一尖弧形端部201、第二尖弧形端部203相对。第一尖弧形端部201和第二尖弧形端部203的内侧壁上分别设置有上轴套204和下轴套205,上轴套204和下轴套205可转动地套在中心杆1上。

通过设置上轴套204和下轴套205,并使上轴套204和下轴套205可转动地套在中心杆1上,保证了刮蜡片2在作业过程中可以实现对生产管柱内壁的转动刮削,而不仅仅是依靠刮蜡装置整体向下的冲击力进行刮削,进一步提高了作业效率。

其中,上轴套204和下轴套205的内径可以为5mm-9mm,举例来说,其内径可以为6mm、7mm等。上轴套204和下轴套205可以以焊接的方式固定在刮蜡片2的内壁上,以保证两者与刮蜡片2连接紧固。

为了提高刮蜡片2对石蜡的刮削能力,将第一尖弧形端部201、第二尖弧形端部203与管状本体202的连接处设置为圆弧形过渡。

为了在保证刮蜡片2刮蜡效果的同时,便于将其上提,可以将刮蜡片2上端的外径设置为61mm-62.5mm,举例来说,其外径可以为62mm、62.5mm等;而将刮蜡片2下端的外径设置为63mm-64mm,举例来说,其外径可以为63.5mm、63.6mm等。此外,可以将刮蜡片2的长度设置为180mm-220mm,举例来说,其长度可以为200mm、210mm等。

为了避免刮蜡片2在刮蜡作业过程中上下窜动,影响刮蜡效果。如附图1所示,该刮蜡装置还包括:设置在中心杆1上的第一挡块6和第二挡块7。该第一挡块6位于上轴套204的下方,第二挡块7位于下轴套205的上方。

其中,第一挡块6和第二挡块7的结构可以为多种,举例来说,其可以圆柱形结构、方形结构等。具体地,当第一挡块6和第二挡块7为圆柱形结构时,可以将其规格设置如下:长度为4mm-6mm,举例来说,其长度可以为5mm、5.5mm等。直径为5mm-15mm,举例来说,其直径可以为10mm、12mm等。

此外,为了保证第一挡块6、第二挡块7与中心杆1连接紧固,可以将第一挡块6、第二挡块7与中心杆1进行一体化设计,也可以将第一挡块6、第二挡块7分别与中心杆1以焊接的方式连接。

为了进一步提高刮蜡作业效率,使被刮蜡片2刮掉的石蜡能够快速进入刮蜡片2,并随上行油气一同排至井口。在与开口2021相对的管状本体202的侧壁上开设有弧形槽2022,参见附图1。可以理解的是,在刮蜡作业过程中,被刮蜡片2刮掉的石蜡不仅能够通过开口2021进入刮蜡片2内,还可以通过弧形槽2022进入刮蜡片2内。

如附图1所示,该刮蜡装置还包括:多个第二碎蜡件8。多个第二碎蜡件8沿轴向均布在第一挡块6和第二挡块7之间的中心杆1上。

在进行刮蜡作业时,经第一碎蜡件4击碎的石蜡,以及被刮蜡片2刮掉的石蜡随上行油气一同运动至刮蜡片2内,在此过程中,多个第二碎蜡件8在上行油气流的作用下不断旋转,将该石蜡进一步击碎,使经第二碎蜡件8击碎的石蜡随上行油气一同运动至井口。

基于上述,通过设置多个第二碎蜡件8,并使其沿轴向均布在第一挡块6和第二挡块7之间的中心杆1上,进一步提高了对生产管柱内壁上石蜡的清除效果,同时避免了被第一碎蜡件4击碎,以及被刮蜡片2刮掉的石蜡体积过大,在向上运动的过程中卡堵生产管柱,从而影响油井正常的生产作业。

其中,第二碎蜡件8的长度小于刮蜡片2的内径,其结构可以为多种,举例来说,其可以为圆柱形杆体、棱柱形杆体等,只要保证其能够将石蜡击碎即可。其数量可以为3-6个,举例来说,其可以为3个、4个等。此外,第二碎蜡件8与中心杆1可以以焊接的方式连接,以保证两者连接的紧固性。

为了提高作业效果,可以将最上端的第二碎蜡件8与上接头101之间的距离设置为100mm-200mm,举例来说,该距离可以150mm、160mm等。

为了保证多个第二碎蜡件8将进入刮蜡片2内的石蜡进一步击碎的同时,提高石蜡随油气向井口运动的速度。将第二碎蜡件8设置为圆柱形结构,且第二碎蜡件8与中心杆1之间的夹角为50°-70°,举例来说,该夹角可以为55°、60°、65°等。

基于上述,为了保证该刮蜡装置的硬度,避免其在作业过程中发生损坏,可以将该刮蜡装置的材质设置为高碳合金钢,并且将其硬度设置为HRC60以上(HRC指的是:使用洛氏硬度计所测定的硬度值),举例来说,其硬度可以为HRC65、HRC70等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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