专利名称：永磁自主式振动设备及油井解堵、增产方法
技术领域：
本发明涉及一种油井解堵、增产设备及方法，尤其涉及一种永磁自主式振动设备及利用该设备对油井进行解堵、增产的方法。
背景技术：
油井在正常生产过程中，经常产生淤塞，会造成产量下降甚至停产。淤塞产生的原因主要是细小的固态颗粒(沉积盐类及沙石)会在孔隙间狭窄的通道里卡住，而非常粘稠的有机物质(如焦油、沥青质、石蜡以及低黏度液体、水和有机液的混合物)会粘住通道、孔隙的侧壁，使通道、孔隙的截面变得更加狭小，以致油流不畅以及油层泵油区渗透率的降低油层渗透率降低，出油不畅，从而导致产量的降低甚至停产。产生淤塞的区域主要在油管内壁、抽油泵壁及上下凡尔球，以及距离油井非常近(约1-2米)的油层区域内。
过去油田普遍采取压裂酸化、注水、注聚等措施增产，压裂、酸化注水等措施在提高油井产量及增注降压的同时会不同程度的对油层带来一定的伤害，产生二次污染；同时成本较高，风险大。
针对这种现状，多种解堵、增产的技术正在蓬勃发展起来，目前常用的有微生物解堵、化学解堵和物理解堵等方法。微生物和化学解堵技术，因其效率低、操作复杂、费用高并且容易造成油层和环境污染，加重油层堵塞使油井降产甚至绝产而没能大面积推广应用。物理解堵方法包括低频、高频、超声波以及爆炸冲击波、电磁波等方法，如超声波振动采油技术，是用超声波发生器通过传输电缆与井下电声转换设备连接，该技术操作复杂，实施过程需停井，影响生产，并且费用高，不利于在实际工作中应用。再如，低频机械振动，主要是通过电动机、偏心轮、导杆所产生的简单机械振动对油井进行处理，设备体积大，不利于操作。再如中国专利申请ZL93200490.3所公开的一种电磁振动装置，需要外接电源才能工作，安装复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种实施方便、成本低、解堵、增产效果好的永磁自主式振动设备及利用该设备对油井进行解堵、增产的方法。
实现本发明目的提供一种永磁自主式振动设备的技术方案是一种永磁自主式振动设备，包括一柱状的定子和一位于定子内部的柱状动子，所述定子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，所述动子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环，所述动子具有中央安装孔或中央安装轴。
上述设备，所述定子具有可拆卸安装在井下抽油管上的结构，所述动子的中央安装孔或中央安装轴为与抽油杆相匹配的形状。
实现本发明目的提供一种永磁自主式振动设备的另一种技术方案是一种永磁自主式振动设备，包括～柱状的定子和一位于定子内部的柱状动子，所述动子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，所述定子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环，所述动子具有中央安装孔或中央安装轴。
上述设备，所述定子具有可拆卸安装在油井盘根盒上的结构，所述动子的中央安装孔或中央安装轴为与光杆相匹配的形状。
实现本发明目的提供一种油井解堵、增产方法的技术方案是一种利用上述永磁自主式振动设备对油井进行解堵、增产的方法，包括如下步骤①将所述永磁自主式振动设备的定子可拆卸的安装到抽油管上，将动子可拆卸的安装到抽油杆上；②通过抽油杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，并通过与其相连的抽油管和抽油杆以及其他油井金属构件将该纵向振动传到井底及邻近的油层，并对整个油井的金属构件及邻近油层产生作用。
实现本发明目的提供一种油井解堵、增产方法的另一种技术方案是一种利用永磁自主式振动设备对油井进行解堵、增产的方法，包括如下步骤①将所述永磁自主式振动设备的定子可拆卸的安装到油井盘根盒上，将动子可拆卸的安装到光杆上；②通过光杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，并通过与其相连的油井盘根盒和光杆以及其他油井金属构件将该纵向振动传到井底及邻近的油层，并对整个油井的金属构件及邻近油层产生作用。
本发明的积极效果是(1)本发明的永磁自主式振动设备通过抽油杆或光杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，不需要外接电源或额外增加动力，便于实施、节约能源、成本低、利于推广。(2)由于动子、定子都是与油井的金属构件(抽油管、抽油杆)刚性连接，所以这种振动完全以声波的形式沿油井的金属构件(抽油管、抽油杆)往下传递，最终作用于油层，并对整个油井的金属构件(抽油管、抽油杆)都有作用，效率高，效果明显。
图1为本发明的永磁自主式振动设备的一种结构示意图；图2为图1的永磁自主式振动设备的安装后的示意图；图3为应用图1的永磁自主式振动设备的一个具体实施例的产量分析图；图4为本发明的永磁自主式振动设备的另一种结构示意图；图5为图4的永磁自主式振动设备的安装后的示意图；图6为应用图4的永磁自主式振动设备的一个具体实施例的产量分析图；附图中各标号表示1-定子；2-动子；3-抽油管；4-抽油杆；5-短接；6-短接；7-螺栓；8-盘根盒；9-环形卡子；10-减振弹簧；11-光杆。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的具体描述，但不局限于此。
实施例1如图1所示，本实施例的永磁自主式振动设备，定子1包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，动子2包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环。所述动子2具有中央安装轴。所述定子1具有可拆卸安装在井下抽油管上的结构，所述动子2的中央安装轴为与抽油杆相匹配的形状。该设备安装于井下抽油泵上部100米处。如图2所示，所述定子1通过短接5可拆卸的安装于井下抽油管3上，所述动子2通过短接6可拆卸的安装于抽油杆4上。
油井安装永磁自主式振动设备后，通过抽油杆4的往复运动使定子1与动子2相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动。由于动子2、定子1都是通过与油井的金属构件(抽油管3、抽油杆4)刚性连接，所以这种振动完全以声波的形式沿油井的金属构件(抽油管3、抽油杆4)往下传递，最终作用于油层，并对整个油井的金属构件(包括抽油管3、抽油杆4)都有清除淤塞物的作用。
大庆油田于2005年至2006年应用本实施例的永磁自主式振动设备进行了油井低频声波解堵、增产试验，本实施例的设备安装并开始工作的时间为2005年6月2日，试验时间是2005年6月2日至2006年1月6日，表1和图3所示为试验结果，从试验结果可以清楚的看出，不管是产液量还是产油量，在振动后的试验期内都有了明显的增长，也就是说，采用本实施例的永磁自主式振动设备对油井进行解堵、增产的效果是非常明显的。
表1实施例1中试验结果
实施例2如图4所示，本实施例的永磁自主式振动设备，动子2包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，定子1包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环。所述动子2具有中央安装孔。所述定子1具有可拆卸安装在油井盘根盒上的结构，所述动子2的中央安装孔为与抽油杆相匹配的形状。如图5所示，所述定子1通过螺栓7可拆卸的安装于油井盘根盒8上，所述动子2通过环形卡子9及螺栓可拆卸的安装于光杆11上。同时，本实施例中的光杆11上还设置有减振弹簧10，以减小低频声波产生的振动对采油设备的损害。
油井安装永磁自主式振动设备后，通过光杆11的往复运动使定子1与动子2相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动。由于定子1与油井地面设施采油树是通过螺栓刚性连接，动子2是用环形卡子9及锥形紧固螺栓与光杆11连接，这样就能把振动能量以声波的方式完全传给油井地面设施(采油树、光杆11)，并通过油井的金属构件(抽油管、抽油杆)传到油层，并对整个油井的金属构件(包括抽油管3、抽油杆4)都有清除淤塞物的作用。
大庆油田于2005年至2006年应用本实施例的永磁自主式振动设备进行了油井低频声波解堵、增产试验，永磁自主式振动设备安装并开始工作的时间是2005年5月23日，试验期为2005年4月26日至2006年1月21日，共计262天。图6所示为试验结果，从试验结果可以清楚的看出，不管是产液量还是产油量，在试验期内安装本实施例的设备后都有了明显的增长，尤其是2005年9月之前效果更为显著，也就是说，采用本实施例的安装永磁自主式振动设备对油井进行解堵、增产的效果是非常明显的。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种永磁自主式振动设备，其特征在于包括一柱状的定子和一位于定子内部的柱状动子，所述定子和所述动子之一包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环，所述定子和所述动子的另一个包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，所述动子具有中央安装孔或中央安装轴。
2.根据权利要求1所述的永磁自主式振动设备，其特征在于所述定子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，所述动子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环。
3.根据权利要求2所述的永磁自主式振动设备，其特征在于所述定子具有可拆卸安装在井下抽油管上的结构，所述动子的中央安装孔或中央安装轴为与抽油杆相匹配的形状。
4.根据权利要求1所述的永磁自主式振动设备，其特征在于所述动子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的铁磁环，所述定子包括沿纵向依次放置的、相互间隔的永磁环。
5.根据权利要求4所述的永磁自主式振动设备，其特征在于所述定子具有可拆卸安装在油井盘根盒上的结构，所述动子的中央安装孔或中央安装轴为与光杆相匹配的形状。
6.一种利用权利要求2或3所述的设备对油井进行解堵、增产的方法，其特征在于包括如下步骤①将所述永磁自主式振动设备的定子可拆卸的安装到抽油管上，将动子可拆卸的安装到抽油杆上；②通过抽油杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，并通过与其相连的抽油管和抽油杆以及其他油井金属构件将该纵向振动传到井底及邻近的油层，并对整个油井的金属构件及邻近油层产生作用。
7.一种利用权利要求4或5所述的设备对油井进行解堵、增产的方法，其特征在于包括如下步骤①将所述永磁自主式振动设备的定子可拆卸的安装到油井盘根盒上，将动子可拆卸的安装到光杆上；②通过光杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，并通过与其相连的油井盘根盒和光杆以及其他油井金属构件将该纵向据动传到井底及邻近的油层，并对整个油井的金属构件及邻近油层产生作用。
全文摘要
本发明涉及一种永磁自主式振动设备及利用该设备对油井进行解堵、增产的方法。本发明的设备包括一柱状定子和一位于定子内部的柱状动子，定子和动子之一包括沿纵向依次放置、相互间隔的永磁环，定子和动子的另一个包括沿纵向依次放置、相互间隔的铁磁环，所述动子具有中央安装孔或中央安装轴。本发明的方法是将所述永磁自主式振动设备的定子和动子安装到采油设备上；通过抽油杆或光杆的往复运动，使动子和定子产生相对运动，使得动子和定子之间的作用力发生规律性的大小变化，从而产生一定频率的纵向振动，并通过与其相连的油井金属构件将该纵向振动传到井底及邻近的油层。本发明的设备及方法实施方便，成本低，能明显提高油田的生产效率。
文档编号B06B1/10GK1940250SQ20061011343
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者吴惠天, 嵇世山, 易难, 金敏浩, 曹建国, 杜波罗夫斯基·尼古拉·安德烈耶维奇, 库尔巴托夫·巴维尔·亚历山大罗维奇, 别拉科夫·弗谢沃罗德·安那托利耶维奇 申请人:北京欧亚科地创新科技有限公司