清蜡装置及生产系统的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种清蜡装置及生产系统。

背景技术：

在石油生产过程中，石油中的蜡成分会随着石油从地层被开采出来，将石油举深至井口过程中，由于温度压力的降低以及轻烃的逸出，溶解在原油中的蜡会以晶体形式析出并吸附在油管内壁上，甚至在油层部位都会形成蜡的沉积，因此必需采取一定的措施将沉积的蜡清除掉以保证生产的正常进行。

现有技术中，常采用机械清蜡的方法去除吸附在采油设备上的蜡。图1为现有技术中生产系统的结构简图；请参照图1，现有技术的生产系统包括采油管柱、采油树50和清蜡装置，清蜡装置包括滚筒10、钢丝绳20、天滑轮30和刮蜡片40，其中，滚筒10设置在地面上，钢丝绳20缠绕在滚筒上，在采油树50的清蜡阀门上方设有防喷管60，天滑轮30通过固定支架固定在防喷管60的上方，钢丝绳20的一端绕过天滑轮30，并通过防喷管60后进入油管70内，钢丝绳进入油管70的一端连接有刮蜡片40，工作人员通过控制滚筒10的转动使刮蜡片40对油管70的内壁进行刮蜡作业。

但是，由于在进行油井清蜡作业时钢丝绳20始终处于受力绷紧的状态，长时间使用后钢丝绳20上易出现疲劳损伤，进而易在疲劳点发生钢丝绳20断裂的情况；发生断裂时由于滚筒仍在转动，易造成断裂的钢丝绳20摆动，摆动的钢丝绳20会严重威胁工作人员和作业设备的安全。

技术实现要素：

为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种清蜡装置及生产系统，本实用新型的清蜡装置能够在钢丝绳发生断裂时及时控制滚筒的转动，从而使钢丝绳不会发生摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

本实用新型提供一种清蜡装置，包括滚筒、天滑轮、刮蜡片和控制装置，所述控制装置包括传感器、处理器、驱动装置和刹车机构，所述滚筒的中心轴与所述驱动装置的输出轴相连，所述滚筒上缠绕有钢丝绳，所述天滑轮固定设置在采油树上，所述钢丝绳的一端绕过所述天滑轮后连接所述刮蜡片，所述传感器和所述刹车机构均设置在所述滚筒上，所述传感器用于检测所述滚筒的转动参数，所述刹车机构用于控制所述滚筒的转速，所述传感器、驱动装置、刹车机构均与所述处理器通讯连接。

如上所述的清蜡装置，可选的，所述传感器包括扭矩传感器和速度传感器。

如上所述的清蜡装置，可选的，所述驱动装置为驱动电机。

如上所述的清蜡装置，可选的，所述刮蜡片的下方还连接有配重块。

如上所述的清蜡装置，可选的，还包括地滑轮，所述地滑轮通过地滑轮支架连接在地面上，所述地滑轮设置在所述天滑轮和所述滚筒之间，所述钢丝绳从所述地滑轮的下方绕过所述地滑轮，所述地滑轮支架与所述地面铰接连接。

本实用新型还提供一种生产系统，包括采油管柱、采油树和如上所述的清蜡装置，所述采油树设置在所述采油管柱的上方，所述采油管柱包括套管和设置在所述套管内的油管，所述套管和油管均与所述采油树相连，所述清蜡装置的刮蜡片设置在所述油管内。

如上所述的生产系统，可选的，所述采油树上自下而上依次设有套管阀门、生产阀门、油管阀门和清蜡阀门，所述清蜡阀门的上方连接有防喷装置。

如上所述的生产系统，可选的，所述防喷装置包括防喷管和防喷器，所述防喷管与所述清蜡阀门法兰连接，所述防喷器设置在所述防喷管上。

如上所述的生产系统，可选的，所述防喷管的内部还设有密封装置，所述密封装置为盘根。

如上所述的生产系统，可选的，所述防喷管的上方还设有固定装置，所述固定装置包括设置在所述防喷管上端的固定座，所述固定座上设有天滑轮固定架，所述清蜡装置的天滑轮固定设置在所述天滑轮固定架上；所述固定座的底面上连接有吊绳，所述吊绳的上端与吊钩相连，所述吊钩的上端与防风绳的一端相连，所述防风绳的另一端连接在地面上。

本实用新型提供的清蜡装置及生产系统，清蜡装置包括滚筒、天滑轮、刮蜡片和控制装置，控制装置包括传感器、处理器、驱动装置和刹车机构，滚筒的中心轴与驱动装置的输出轴相连，滚筒上缠绕有钢丝绳，天滑轮固定设置在采油树上，钢丝绳的一端绕过天滑轮后连接刮蜡片，传感器和刹车机构均设置在滚筒上，传感器用于检测滚筒的转动参数，刹车机构用于控制滚筒的转速，传感器、驱动装置、刹车机构均与处理器通讯连接。本实用新型通过设置传感器检测滚筒的转动参数，当钢丝绳出现断裂时，滚筒的转动参数必然发生瞬时变化，此时处理器可向驱动装置和刹车机构发出指令，控制驱动装置停止工作并控制刹车机构将滚筒刹停，以防止出现钢丝绳摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为现有技术中生产系统的结构简图；

图2为本实用新型一实施例提供的清蜡装置的结构简图；

图3为本实用新型一实施例提供的控制装置的结构简图；

图4为本实用新型另一实施例提供的清蜡装置的结构简图；

图5为本实用新型一实施例提供的生产系统的结构简图；

图6为本实用新型另一实施例提供的生产系统的结构简图。

附图标记：

110-滚筒； 120-天滑轮；

130-刮蜡片； 141-传感器；

142-处理器； 143-驱动装置；

144-刹车机构； 150-钢丝绳；

160-配重块； 170-地滑轮；

171-地滑轮支架； 200-采油管柱；

210-套管； 220-油管；

300-采油树； 310-套管阀门；

320-生产阀门； 330-油管阀门；

340-清蜡阀门； 351-防喷管；

352-防喷器； 353-密封装置；

361-固定座； 362-天滑轮固定架；

363-吊绳； 364-吊钩；

365-防风绳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在石油生产过程中，石油中的蜡成分会随着石油从地层被开采出来，将石油举深至井口过程中，由于温度压力的降低以及轻烃的逸出，溶解在原油中的蜡会以晶体形式析出并吸附在油管内壁上，甚至在油层部位都会形成蜡的沉积，因此必需采取一定的措施将沉积的蜡清除掉以保证生产的正常进行。

现有技术中，常采用机械清蜡的方法去除吸附在采油设备上的蜡。图1为现有技术中生产系统的结构简图；请参照图1，现有技术的生产系统包括采油管柱、采油树50和清蜡装置，清蜡装置包括滚筒10、钢丝绳20、天滑轮30和刮蜡片40，其中，滚筒10设置在地面上，钢丝绳20缠绕在滚筒上，在采油树50的清蜡阀门上方设有防喷管60，天滑轮30通过固定支架固定在防喷管60的上方，钢丝绳20的一端绕过天滑轮30，并通过防喷管60后进入油管70内，钢丝绳进入油管70的一端连接有刮蜡片40，工作人员通过控制滚筒10的转动使刮蜡片40对油管70的内壁进行刮蜡作业。

但是，由于在进行油井清蜡作业时钢丝绳20始终处于受力绷紧的状态，长时间使用后钢丝绳20上易出现疲劳损伤，进而易在疲劳点发生钢丝绳20断裂的情况；发生断裂时由于滚筒仍在转动，易造成断裂的钢丝绳20摆动，摆动的钢丝绳20会严重威胁工作人员和作业设备的安全。

为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种清蜡装置及生产系统，本实用新型的清蜡装置能够在钢丝绳发生断裂时及时控制滚筒的转动，从而使钢丝绳不会发生摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

下面将结合附图详细的对本实用新型的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本实用新型的内容。

实施例一

图2为本实用新型一实施例提供的清蜡装置的结构简图；图3为本实用新型一实施例提供的控制装置的结构简图；请参照图2-图3。本实施例提供一种清蜡装置，包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴相连，滚筒110上缠绕有钢丝绳150，天滑轮120固定设置在采油树上，钢丝绳150的一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，刹车机构144用于控制滚筒110的转速，传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接。

具体的，本实施例提供一种清蜡装置，用于在试井和生产过程中的油井清蜡作业。清蜡装置包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，滚筒110通过支架设置在地面上，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴固定连接，在驱动装置143的带动下转动。滚筒110与驱动装置143之间的连接方式可以选用之间连接，也可以通过其他零部件间接连接。驱动装置143可以根据需要进行选择，例如驱动装置143可以为气压驱动装置或液压驱动装置，当然，驱动装置143也可以选用驱动电机。在滚筒110的外侧壁上缠绕有钢丝绳150，钢丝绳150的一端与滚筒110固定连接，另一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，以将刮蜡片130送入油管内。天滑轮120固定在采油树上，本实施例中天滑轮120相当于一个定滑轮，钢丝绳150从天滑轮120的上方绕过天滑轮120后进入采油树内。

本实施例的控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，其中，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，转动参数可以选则转速、扭矩或速度等相关参数，传感器141可以选用扭矩传感器和/或速度传感器。刹车机构144用于控制滚筒110的转速，刹车机构144可以选用类似汽车上的鼓式刹车机构或盘式刹车机构，本实施例对此不做进一步限定。传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接，处理器142可以根据传感器141的检测数据控制驱动装置143和刹车机构144，例如，当钢丝绳150发生断裂时，传感器141检测到的数据必然会存在一个较大范文内的瞬时变化，此时处理器142即可根据该信号向驱动装置143和刹车机构144发出指令，令驱动装置143停止工作并令刹车机构144将滚筒迅速刹停，以防止出现钢丝绳摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

进一步地，本实施例的刮蜡片130的下方还连接有配重块160，配重块160可以保证质量较轻的刮蜡片130在油管内复杂的流体环境下顺利的实现刮蜡作业。

本实施例提供的清蜡装置包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴相连，滚筒110上缠绕有钢丝绳150，天滑轮120固定设置在采油树上，钢丝绳150的一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，刹车机构144用于控制滚筒110的转速，传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接。本实施例通过设置传感器141检测滚筒110的转动参数，当钢丝绳150出现断裂时，滚筒110的转动参数必然发生瞬时变化，此时处理器142可向驱动装置143和刹车机构144发出指令，控制驱动装置143停止工作并控制刹车机构144将滚筒110刹停，以防止出现钢丝绳150摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

实施例二

图4为本实用新型另一实施例提供的清蜡装置的结构简图；请参照图4。本实施例是在上述实施例一的基础上对清蜡装置的进一步改进，除上述实施例一描述的结构外，本实施例的清蜡装置还包括地滑轮170，地滑轮170通过地滑轮支架171连接在地面上，地滑轮170设置在天滑轮120和滚筒110之间，钢丝绳150从地滑轮170的下方绕过地滑轮170，地滑轮支架171与地面铰接连接。

具体的，本实施例的地滑轮170设置在天滑轮120和滚筒110之间，地滑轮170相当于一个动滑轮，正常工作时钢丝绳150从地滑轮170的下方绕过地滑轮170后再绕过天滑轮120。地滑轮170通过地滑轮支架171与地面铰接连接，钢丝绳150正常工作时，钢丝绳150能够为地滑轮170提供一定的支撑以使其与地面呈一定角度而不会倾倒。当钢丝绳150发生断裂时，地滑轮170将向钢丝绳150一侧倾倒，进而引导钢丝绳150的下落方向，以保护位于滚筒110一侧的工作人员和作业设备的安全。

本实施例提供的清蜡装置包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴相连，滚筒110上缠绕有钢丝绳150，天滑轮120固定设置在采油树上，钢丝绳150的一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，刹车机构144用于控制滚筒110的转速，传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接。本实施例通过设置传感器141检测滚筒110的转动参数，当钢丝绳150出现断裂时，滚筒110的转动参数必然发生瞬时变化，此时处理器142可向驱动装置143和刹车机构144发出指令，控制驱动装置143停止工作并控制刹车机构144将滚筒110刹停，以防止出现钢丝绳150摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。此外，本实施例还设有地滑轮170，地滑轮170可以在钢丝绳150发生断裂时引导钢丝绳150的下落方向，进一步保护了工作人员和作业设备的安全。

实施例三

图5为本实用新型一实施例提供的生产系统的结构简图；请参照图5。本实施例提供一种生产系统，包括采油管柱200、采油树300和如上实施例一或实施例二所述的清蜡装置，采油树300设置在采油管柱200的上方，采油管200柱包括套管210和设置在套管210内的油管220，套管210和油管220均与采油树300相连，清蜡装置的刮蜡片130设置在油管220内。

进一步地，采油树300上自下而上依次设有套管阀门310、生产阀门320、油管阀门330和清蜡阀门340，通过各阀门之间的协同配合以实现正常生产。清蜡阀门340的上方还连接有防喷装置，用于配合安装清蜡装置。

其中，防喷装置包括防喷管351和防喷器352，防喷管351与清蜡阀门340法兰连接，防喷器352设置在防喷管351上，防喷管352可以选用现有技术中常用的双闸门防喷器。

进一步地，为保证防喷管351内部的密封性，在防喷管351的内部还设有密封装置353，密封装置353可以选用盘根，钢丝绳150穿过盘根后进入油管220内，盘根可以实现对钢丝绳150的密封，防止气体排出。

本实施例提供的生产系统其清蜡装置包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴相连，滚筒110上缠绕有钢丝绳150，天滑轮120固定设置在采油树上，钢丝绳150的一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，刹车机构144用于控制滚筒110的转速，传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接。本实施例通过设置传感器141检测滚筒110的转动参数，当钢丝绳150出现断裂时，滚筒110的转动参数必然发生瞬时变化，此时处理器142可向驱动装置143和刹车机构144发出指令，控制驱动装置143停止工作并控制刹车机构144将滚筒110刹停，以防止出现钢丝绳150摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

实施例四

图6为本实用新型另一实施例提供的生产系统的结构简图；请参照图6。本实施例是在上述实施例三的基础上对生产系统的进一步改进，除上述实施例三描述的结构外，本实施例的生产系统其防喷管351的上方还设有固定装置，固定装置包括设置在防喷管351上端的固定座361，固定座361上设有天滑轮固定架362，清蜡装置的天滑轮120固定设置在天滑轮固定架362上；固定座361的底面上连接有吊绳363，吊绳363的上端与吊钩364相连，吊钩364的上端与防风绳365的一端相连，防风绳365的另一端连接在地面上。

具体的，由于采油树300的高度较高，为防止大风天气下采油树的倾斜，在采油树300的防喷管351上方还设有固定装置。固定装置的固定座361底面上连接有吊绳363，吊绳363可以为多个，均匀分布在固定座361的底面上，吊绳363的上端与吊钩364相连，吊钩364的上端固定在顶板上，且与防风绳365的一端相连，防风绳365的另一端连接在地面上。

本实施例提供的生产系统其清蜡装置包括滚筒110、天滑轮120、刮蜡片130和控制装置，控制装置包括传感器141、处理器142、驱动装置143和刹车机构144，滚筒110的中心轴与驱动装置143的输出轴相连，滚筒110上缠绕有钢丝绳150，天滑轮120固定设置在采油树上，钢丝绳150的一端绕过天滑轮120后连接刮蜡片130，传感器141和刹车机构144均设置在滚筒110上，传感器141用于检测滚筒110的转动参数，刹车机构144用于控制滚筒110的转速，传感器141、驱动装置143、刹车机构144均与处理器142通讯连接。本实施例通过设置传感器141检测滚筒110的转动参数，当钢丝绳150出现断裂时，滚筒110的转动参数必然发生瞬时变化，此时处理器142可向驱动装置143和刹车机构144发出指令，控制驱动装置143停止工作并控制刹车机构144将滚筒110刹停，以防止出现钢丝绳150摆动，保证了工作人员和作业设备的安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。