气井除蜡装置的制作方法

本实用新型涉及油气开采设备维护技术，尤其涉及一种气井除蜡装置。

背景技术：

在天然气的开采过程中，随着天然气在气井内向上流动，天然气的温度和压力逐渐降低，处于天然气中的石蜡会逐渐结晶，结晶后的石蜡会附着在导气管内壁上；随着石蜡结晶量的增多，附着在导气管上的石蜡也随之增多，进而导气管的有效流动面积减小，天然气在导气管内的流动阻力增大；进而减小了天然气的产量，同时增大了天然气的开采难度。因此如何清除导气管侧壁上的石蜡成为研究的热点。

现有技术中，当导气管上附着的石蜡较多时，常由导气管的顶端向导气管的内部放入气井清蜡装置，气井清蜡装置包括：清蜡柱、钢丝绳以及配重块，钢丝绳的一端与清蜡柱的顶端连接，钢丝绳的另一端与卷扬装置连接，卷扬装置设置在地面上，清蜡柱的底端与配重块连接。导气管的顶端具有清蜡阀，在导气管正常工作时，清蜡阀关闭，在需进行清蜡时，清蜡阀打开，清蜡柱和配重块由清蜡阀放入导气管内；在配重块自身重力的作用下，配重块与清蜡柱一起向下运动，与此同时清蜡柱与导气管内壁上的石蜡接触，以去除导气管内壁上的石蜡；在清蜡柱运动至导气管的底部时，通过卷扬装置拉拔钢丝绳，进而使清蜡柱和配重块向上运动，直至由清蜡阀取出清蜡柱和配重块，以实现清除导气管侧壁上的石蜡。

然而现有技术中，在进行清蜡时需打开导气管顶部的清蜡阀，以将清蜡柱和配重块放入导气管，操作复杂；而且清蜡的过程中，天然气容易由清蜡阀逸出，造成环境污染。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种气井除蜡装置以解决，在进行清蜡时需打开导气管顶部的清蜡阀，以将清蜡柱和配重块放入导气管，操作复杂；而且清蜡的过程中，天然气容易由清蜡阀逸出，造成环境污染的技术问题。

本实用新型提供一种气井除蜡装置，包括：刮蜡器本体、密封块、限位器以及捕捉器；所述捕捉器用于设置在导气管的顶端；所述刮蜡器本体用于设置在所述导气管内，所述刮蜡器本体内开设有贯穿所述刮蜡器本体的导气通道，所述导气通道由朝向所述捕捉器的顶端向底端延伸、且截面面积逐渐增大；所述密封块容置在所述导气通道内；所述导气通道的底端设置有止挡部，所述止挡部用于阻止所述密封块由所述导气通道的底端掉落；所述捕捉器还用于在所述刮蜡器本体运动至所述导气管的顶端时，阻止所述刮蜡器本体运动，并且在清蜡时释放所述刮蜡器本体；所述限位器用于设置在所述导气管的底端，以在所述刮蜡器本体运动至所述导气管底端时，阻止所述刮蜡器本体向下运动、并且抵顶所述密封块以使所述密封块封堵所述导气通道的顶端。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述刮蜡器本体的侧壁上设置有导流孔，所述导流孔与所述导气通道连通。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述导流孔为多个，多个所述导流孔间隔设置。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述捕捉器包括电磁铁，所述电磁铁驱动所述刮蜡器本体沿所述导气管轴线向上运动、直至抵顶所述电磁铁。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，还包括控制器，所述控制器与所述电磁铁电连接；所述控制器用于在间隔预设时间后控制所述电磁铁断电，以释放所述刮蜡器本体。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述刮蜡器本体朝向所述捕捉器的顶端的截面面积大于所述刮蜡器本体底端的截面面积。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述密封块呈球状。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述止挡部包括设置在所述导气通道内的卡环，所述卡环的外侧通过连接柱与所述导气通道的内壁连接；所述密封块的直径大于所述卡环的内径。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述刮蜡器本体的侧壁上设置有刮蜡片。

如上所述的气井除蜡装置，优选地，所述刮蜡片为多个，多个所述刮蜡片间隔设置。

本实用新型提供的气井除蜡装置，通过在导气管的顶端设置捕捉器，刮蜡器本体设置在导气管内，在刮蜡器本体上开设导气通道，密封块设置在导气通道内，而且密封块能够将导气通道的顶端封闭；导气通道的底部设置有止挡部，止挡部能够阻止密封块由导气通道的底端掉落；并且在导气管的底部设置有限位器，限位器能够阻止刮蜡器本体向下运动，并且抵顶密封块以使密封块向导气通道的顶端移动，进而封闭导气通道的顶端；刮蜡器本体设置在导气管内，只需通过控制捕捉器即可进行刮蜡，在进行刮蜡时无需打开清蜡阀，导气管内的天然气不会逸出，操作简单而且减小了环境污染。

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为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置中刮蜡器本体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置中卡环与刮蜡器本体的安装示意图。

附图标记说明：

10，气井；

20，导气管；

201，生产管；

202，清蜡阀；

203，主阀；

30，捕捉器；

40，刮蜡器本体；

401，密封块；

402，导流孔；

403，卡环；

404，连接柱；

50，限位器；

60，控制器。

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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定，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，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。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。

在天然气的开采过程中，常需由地面向下开设气井，并在气井内部穿设导气管，导气管一般为钢管或者铸铁管；在导气管与气井之间设置封隔器，封隔器用于密封气井，以免天然气由导气管与气井之间的间隙逸出。气井底部的天然气温度较高而且气压较大，气井底部的天然气会在压力的作用下，沿导气管向上流动；随着天然气向上运动，天然气的温度和气压随之下降，当温度和气压下降到一定程度时，天然气中的气体石蜡会凝结，并附着在导气管的内壁；随着开采时间的增长，附着在导气管上的石蜡逐渐增多，进而使得导气管的内径逐渐减小，天然气的有效流动面积减小，天然气在导气管内的流动阻力增加，使得导气管在单位时间内输送的天然气的体积减小，导致气井的产量下降；严重时石蜡会将导气管完全封堵，气井内的天然气无法由导气管流出，以使气井停止生产。

图1为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置中刮蜡器本体的结构示意图；请参照图1和图2。本实用新型实施例提供一种气井除蜡装置，包括：刮蜡器本体40、密封块401、限位器50以及捕捉器30；捕捉器30用于设置在导气管20的顶端；刮蜡器本体40用于设置在导气管20内，刮蜡器本体40内开设有贯穿刮蜡器本体40的导气通道，导气通道由朝向捕捉器30的顶端向底端延伸、且截面面积逐渐增大；密封块401容置在导气通道内；导气通道的底端设置有止挡部，止挡部用于阻止密封块401由导气通道的底端掉落；捕捉器30还用于在刮蜡器本体40运动至导气管20的顶端时，阻止刮蜡器本体40运动，并且在清蜡时释放刮蜡器本体40；限位器50用于设置在导气管20的底端，以在刮蜡器本体40运动至导气管20底端时，阻止刮蜡器本体40向下运动、并且抵顶密封块401以使密封块401封堵导气通道的顶端。

具体地，在导气管20的顶端设置有清蜡阀202，清蜡阀202用于封堵导气管20的顶端，以免天然气由导气管20的顶端逸出；在将导气管20穿设在气井10内之前或者在安装完导气管20之后，通过打开清蜡阀202可将刮蜡器本体40放入导气管20内，此后关闭清蜡阀202。导气管20上还设置有生产管201，生产管201与导气管20连通、且位于地面之上；导气管20内的天然气可通过生产管201输入天然气的储存装置内，以便于对开采出的天然气进行储存或运输。导气管20上还设置有主阀203，主阀203位于生产管201的下部，主阀203能够封堵生产管201，以便于在开启清蜡阀202或者停止生产时，阻止生产管201内的天然气流动，避免主阀203下部导气管20内的天然气逸出。

具体地，捕捉器30可以为任意能够在清蜡完成后，刮蜡器本体40运动到导气管20顶端时，将刮蜡器本体40固定，以阻止刮蜡器本体40向下运动的装置，本实施例对此不作限制；例如：捕捉器30包括一插销，在导气管20的侧壁且位于生产管201的上部，开设有第一销孔；相应的在刮蜡器本体40的上端形成有安装部，安装部上开设第二销孔；当刮蜡器本体40在气压的作用下运动至导气管20的顶端时，将插销分别插入第一销孔和第二销孔内，以阻止刮蜡器本体40运动，进而实现对刮蜡器本体40的捕捉。优选地，可以在第一销孔内设置密封圈，密封圈的外壁与第一销孔连接，插销插入密封圈的内圈中，进而阻止导气管20内的天然气由插销和密封圈之间的空隙逸出。进一步优选地，合理的设置捕捉器30和生产管201之间的距离，可以保证在刮蜡器本体40向导气管20的顶端运动至极限时，即刮蜡器本体40下部的部分天然气由生产管201流出，但此时刮蜡器本体40受到的气体压力与刮蜡器本体40的重力相等时，捕捉器30刚好能够将刮蜡器本体40捕捉，以阻止刮蜡器本体40运动。

具体地，本实施例对刮蜡器本体40的形状不做限制，例如：刮蜡器本体40可以呈圆柱状、棱柱状等规则形状，也可以呈其他的不规则形状；为了便于描述，下面以呈圆柱状的刮蜡器本体40为例进行描述，合理的设置刮蜡器本体40的直径以及刮蜡器本体40侧壁的厚度，可以保证在刮蜡器本体40沿着导气管20向下运动时，刮蜡器本体40的侧壁能够将附着在导气管20本体上的石蜡刮掉，并且在刮蜡器运动至导气管20底端，密封块401将导气通道封堵后，在气压的作用下，刮蜡器本体40能够沿导气管20向上运动。优选地，导气管20本体可以主要由塑料或者金属构成，本实施例对此不做限制。

具体地，本实施例对导气通道的截面形状也不做限制，例如：导气通道的截面可以呈圆形、矩形等规则形状，也可以呈其他的不规则形状。密封块401具有与导气通道顶部配合的配合部，以便在密封块401处于导气通道顶部时，配合部能够与导气通道的顶部配合，进而封闭导气通道，以免天然气由导气通道的顶部逸出。本实施例对密封块401的形状不做限制，例如密封块401可以呈圆锥状或者棱锥状，也可以呈圆台状或棱台状，此时在密封块401侧面上形成的与导气通道顶部截面形状和面积均相同的配合部，以便于导气通道的顶部配合；优选地，密封块401可以为塑料块、橡胶块或者金属块，本实施例对密封块401的材质不做限制；进一步优选地，密封块401可以为空心或者实心的。

具体地，止挡部可以为任意能够在刮蜡器本体40沿导气管20内部向下运动时，阻止密封块401由导气通道底端掉落的装置，而且能够使导气管20内部的天然气由导气通道的底端进入，由导气通道的顶端流出，本实施例对止挡部不做限制；例如：止挡部可以包括由导气通道底端的侧壁凸出形成的凸起部，凸起部可以为多个，而且多个凸起部间隔设置，当刮蜡器向下运动时，密封块401在自身重力的作用下掉落到凸起部上，凸起部阻止密封块401由导气通道的底端掉出；与此同时位于刮蜡器本体40下部的天然气可以通过相邻凸起部之间的间隙流入导气通道，再经导气通道的顶部流出，进而由生产管201流出导气管20。

具体地，限位器50可以为任意一种能够阻止刮蜡器本体40由导气管20底端掉落的装置，以免刮蜡器本体40掉入到气井10内部，无法回收；而且限位器50还能抵顶密封块401，进而使密封块401向导气通道的顶都移动，使密封块401将导气通道的顶端封闭；例如：限位装置为在导气管20底端内设置的止挡板，止挡板上开设有透气孔或者止挡板的至少部分侧边与导气管20的侧壁之间具有间隙，以免止挡板将导气管20封闭；止挡板的中部设置有一抵顶柱，当刮蜡器本体40的底端与止挡板接触时，抵顶柱能够伸入导气通道内部，进而抵顶密封块401，使密封块401向导气通道的顶端移动，以将导气通道的顶端封闭。优选地，止挡板可以通过焊接或者螺栓连接的方式与导气管20连接；止挡板可以通过焊接或者螺栓连接的方式与止挡板连接，另外，止挡板也可以通过铸造的方式与止挡板一体成型。

本实施例提供的气井除蜡装置的工作过程为，当导气管20内壁附着的石蜡增加到一定程度需进行清蜡时，控制捕捉器30，使捕捉器30释放刮蜡器本体40，由于此时密封块401在自身重力的作用下处于导气通道的底端，在刮蜡器本体40的重力作用下，刮蜡器本体40会向下运动；与此同时，位于刮蜡器本体40下部的天然气可以通过导气进入导气通道的底端，进而由导气通道的顶端流出；随着刮蜡器本体40在导气管20内的运动，刮蜡器本体40会与导气管20的侧壁上附着的石蜡接触，进而使石蜡掉落到导气管20底端，进入油井内，进而清除导气管20上的石蜡；当刮蜡器本体40与限位器50接触时，限位器50阻止刮蜡器本体40继续向下运动，并且限位器50抵顶密封块401，使密封块401向导气通道的顶端移动，进而将导气通道的顶端封闭；此时，刮蜡器本体40下部的天然气无法流向刮蜡器本体40的上部，刮蜡器本体40下部的天然气的压力逐渐升高，当压力大于刮蜡器本体40的重力时，刮蜡器本体40向上运动，并且密封块401也在气压的作用下一起向上运动；当刮蜡器本体40运动至导气管20的顶端时，即刮蜡器本体40受到的气体压力与刮蜡器本体40的重力相等时，刮蜡器本体40停止运动，此时捕捉器30与刮蜡器本体40配合，并且刮蜡器本体40下部的天然气由生产管201排出，以完成清蜡操作。自此之后或者在下次清蜡之前，将主阀203关闭使刮蜡器本体40下部的气体压力消失，以使密封块401由导气通道的顶端掉落，将导气通道的顶端打开，再开启主阀203，进行正常的生产；以便在下次进行清蜡时，通过捕捉器30释放刮蜡器本体40，刮蜡器本体40可在自身重力的作用下向导气管20下端运动。

本实施例提供的气井除蜡装置，通过在导气管20的顶端设置捕捉器30，刮蜡器本体40设置在导气管20内，在刮蜡器本体40上开设导气通道，密封块401设置在导气通道内，而且密封块401能够将导气通道的顶端封闭；导气通道的底部设置有止挡部，止挡部能够阻止密封块401由导气通道的底端掉落；并且在导气管20的底部设置有限位器50，限位器50能够阻止刮蜡器本体40向下运动，并且抵顶密封块401以使密封块401向导气通道的顶端移动，进而封闭导气通道的顶端。刮蜡器本体40设置在导气管20内，只需通过控制捕捉器30即可进行刮蜡，在进行刮蜡时无需打开清蜡阀202，导气管20内的天然气不会逸出，操作简单而且减小了环境污染。

继续参照图2。具体地，刮蜡器本体40的侧壁上设置有导流孔402，导流孔402与导气通道连通。刮蜡器本体40与导气管20之间的石蜡会进入到导流孔402内，进而由导气通道的底端掉落到导气管20的底部，或者石蜡随着导气通道内的天然气一起由导气通道的顶端流出，进而随着天然气一起流入生产管201，将石蜡排出；以免刮蜡器本体40的下部积累的石蜡过多，导致刮蜡器本体40向下运动的速度较慢，甚至停留在导气管20内。本实施例对导流孔402的截面形状不做限制，例如：导流孔402的截面形状可以呈圆形、矩形三角形等规则形状，也可以呈其他的不规则形状。

优选地，导流口可以位于止挡部的上部也可以位于止挡部的下部，本实施例对此不作限制；当导流孔402位于止挡部的上部时，由导流孔402进入的石蜡可以随着导气通道的天然气一起向上运动，此时需保证密封块401不能通过导流孔402；当导流空孔位于止挡部的下部时，进入导流孔402的石蜡可以由导气通道的下端掉落到导气管20的底部，进而进入气井10内。

优选地，导流孔402为多个，多个导流孔402间隔设置。进一步避免石蜡在刮蜡器本体40的下部堆积。进一步优选地，每两个导流孔402相对设置，即每两个导流孔402的轴线共线。

具体地，捕捉器30包括电磁铁，电磁铁驱动刮蜡器本体40沿导气管20的轴线向上运动、直至抵顶电磁铁。操作简单，而且不必在导气管20上开孔，保证了导气管20的密封性。另外通过电磁铁吸引刮蜡器本体40，可以在刮蜡器本体40运动至导气管20的上部、且刮蜡器本体40的重力与刮蜡器本体40下部的气体压力相等时，使电磁铁工作，进而吸引刮蜡器本体40继续向上运动，直至与刮蜡器本体40的顶部与电磁铁贴合；与此同时在密封块401自身的重力作用下，密封块401掉落到导气通道内的止挡部上；避免了通过关闭主阀203才能使密封块401掉落，造成的操作复杂。优选地，刮蜡器本体40的底端设置有磁性片，以使电磁铁可以在通电时吸引磁性片，进而使刮蜡器本体40的顶端与电磁铁贴合；进一步优选地，磁性片可以为铁片、钢片或者具有与电磁铁产生的磁性相反的磁铁。

继续参照图1。具体地，本实施例提供的气井除蜡装置，还包括控制器60，控制器60与电磁铁电连接；控制器60用于在间隔预设时间后控制电磁铁断电，以释放刮蜡器本体40。通过控制器60可以控制捕捉器30释放刮蜡器本体40，避免了人工计时和操作捕捉器30，减小了操作难度。优选地，捕捉器30上还设置有触碰开关，触碰开关与控制器60电连接；当电磁铁吸引刮蜡器本体40、且使刮蜡器本体40与电磁铁贴合时，刮蜡器本体40会抵顶触碰开关，此时控制器60开始计时，当控制器60计时满预设时间时，控制电磁铁断电以释放刮蜡器本体40，对导气管20进行清蜡。具体地，本领域技术人员可以根据气井10的实际情况设置预设时间的长短，保证导气管20上附着的石蜡不会过多；例如预设时间可以为10小时、12小时、24小时等。

在其他实施例中，通过设置在导气管20上的插销来捕捉刮蜡器本体40时，捕捉器30还可以包括一驱动电机，驱动电机设置在导气管20上，主动齿轮与驱动电机的主轴传动连接，在插销上形成有与主动齿轮啮合的从动齿条，控制器60与主动电机电连接；当刮蜡器本体40运动至导气管20顶端时，控制器60控制驱动电机向预设方向转动，以使插销插入导气管20内，以阻止刮蜡器本体40运动，并且控制器60开始计时；当控制器60计满预设时间时，控制器60控制驱动电机向与预设方向相反的方向转动，进而使插销由导气管20内拔出，以释放刮蜡器本体40。

继续参照图2。优选地，刮蜡器本体40朝向捕捉器30的顶端的截面面积大于刮蜡器本体40底端的截面面积。以减小刮蜡器本体40与导气管20壁之间的接触面积，以免刮蜡器本体40在导气管20内向下运动时阻力过大，使得刮蜡器本体40向下运动的速度较慢或者停留在导气管20内。

继续参照图2。优选地，密封块401呈球状。以免在密封块401在导气通道内运动时，发生转动导致限位器50抵顶密封块401后，密封块401不能将导气通道的顶端封闭，使得刮蜡柱本体不能向上运动。

图3为本实用新型实施例提供的气井除蜡装置中卡环与刮蜡器本体的安装示意图，请参照图3；进一步优选地，止挡部包括设置在导气通道内的卡环403，卡环403的外侧通过连接柱404与导气通道的内壁连接；密封块401的直径大于卡环403的内径。呈球状的密封块401可以卡设在卡环403上通孔上，在刮蜡器本体40与限位器50接触时，限位器50能够由通孔伸入进而抵顶密封块401向上运动；以免限位器50进入导气通道后不能与密封块401接触，进而不能驱动密封块401向上运动，使得刮蜡器本体40不能向上运动。

优选地，刮蜡器本体40的侧壁上设置有刮蜡片。刮蜡片可以将导气管20上的石蜡刮除，增强了气井除蜡装置的除蜡效果。进一步优选地，刮蜡片可以呈环状，刮蜡器本体40穿设在刮蜡片上的通孔内，刮蜡片可以通过焊接或者螺栓连接的方式与刮蜡器本体40连接，或者刮蜡片通过铸造的方式与刮蜡器本体40一体成型。

优选地，刮蜡片为多个，多个刮蜡片间隔设置。进一步增强了气井除蜡装置的除蜡效果。

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。