井下电热清腊工具的制作方法

本发明涉及油气资源开采领域，具体涉及一种用于清除井下管道内壁结蜡的井下电热清腊工具。

背景技术：

1、油田开采中，油管、套管等管道内部容易产生沉积物，其中最常见的是蜡沉积。蜡沉积会导致管道内径变小，影响油的流动，甚至堵塞管道，从而影响油井的产量和运行效率。因此，油田开采过程中常用包括机械清腊、热力清腊和化学清腊技术清除井下生产管道内壁的结蜡。这些清腊技术各有优缺点。

2、用钢丝带动机械刮腊器对管壁进行清洁的机械清腊，优点是清腊效果好，可以直接将杂质物理切除；缺点是清腊过程中可能会引起管柱的损伤，尤其是当结蜡很厚时，容易卡住甚至造成落井事故。

3、通过电流加热管柱的电热清腊，使结蜡溶化后随井液排放，以达到清除管柱的油蜡和杂质的目的。优点是清腊效果好，适用范围广；缺点是需要大量的能源，需要井口固定专用设备。

4、通过添加清腊剂使得油蜡分解，清除管柱的油蜡和杂质的化学清腊。优点是清腊速度快，通过添加适当的清腊剂可使清腊效果得到提高；缺点是清腊剂有毒、污染环境并且成本高。

5、现在的生产实际中，急需一种通过钢丝或者电缆作业设备下到井下，能应对较厚的结蜡厚度且耗能少、无污染的清腊工具。

技术实现思路

1、本发明的主要思路是提出了一种结合机械和电热清腊方法于一身的井下电热清腊工具，包括由上接头、供电组件和电热头，或者还包括中间筒，所述上接头与电热头连接，或者上接头、中间筒及电热头依次连接形成对外密封的内部空间；所述内部空间容纳所述供电组件；其特征在于：

2、所述的电热头外周为旋转面，带有内腔，其上端连接上接头或者中间筒，下部带有至少两个刀尖向下，外周为旋转面的刀片；所述的至少两个刀片沿所述电热头周向分布并且相互分开，刀片之间留有容许清腊碎片随流体通过的通道；

3、所述刀片内镶嵌有电热体，用于加热所述刀片；

4、所述电热体连接导线，导线穿过所述电热头带有的孔道进入所述的内部空间与所述供电组件连接；所述孔道被密封。

5、在本发明的一较佳实施方式中，所述供电组件包括电池组或者同时包括延时控制装置；所述延时控制装置连接在所述电热体与电池组相之间；所述电池组包括至少三节电芯，这些电芯首尾相接串联在一起。

6、在本发明的一较佳实施方式中，所述延时控制装置包括机械计时器和微动开关，所述微动开关一组接点的两端分别连接电热体和电池组。

7、在本发明的一较佳实施方式中，所述的延时控制装置包括电子器件构成的延时开关，所述延时开关分别连接电池组和所述电热体。

8、在本发明的一较佳实施方式中，所述供电组件包括温度控制电路，所述电热头内或者刀片内镶嵌有温度传感器，带绝缘外套的导线穿过电热头的孔道将所述刀片内镶嵌有的温度传感器连接到所述温控电路。

9、在本发明的一较佳实施方式中，每个刀片内都同时嵌有电热体和温度传感器；所述温控电路包括多路独立温控回路；每个回路分别各自连接到位于不同刀片的温度传感器和电热体，独立检测各自所连接刀片的温度，根据温度控制本刀片内电热体的电流。

10、在本发明的一较佳实施方式中，所述的刀片尖端外侧带有一个向内的倒角。

11、在本发明的一较佳实施方式中，所述上接头为带有中心通孔的电缆上接头，所述中心通孔上端装有的电缆插接器；所述供电组件包括温控电路，所述刀片内带有温度传感器，带绝缘外套的导线穿过电热头的孔道将温度传感器连接到所述温控电路。

12、在本发明的一较佳实施方式中，所述供电组件包括分线器，不包括温控电路，所述刀片内不带有温度传感器；所述分线器分别连接电缆插接器和电热体。

13、在本发明的一较佳实施方式中，所述电热头或者刀片为铜合金制成。

14、本发明提供的井下电热清腊工具具有如下有益效果：

15、本发明所提出的技术方案，结合机械清腊和电热清腊的方法，可用钢丝或者电缆井下作业设备下入井下包括油管、套管在内的管道中，用电热对机械清腊的刀片直接加热，机械切割的同时热力溶解结蜡，克服了结蜡厚度大时纯机械清腊难以清除和导致刮腊器容易卡住的问题，同时没有化学污染。采用多个刀片增加切割时刃口与结蜡接触的长度，加快切割速度；因刀片之间相互分开，留有间隙，刀片可以弹性变形弯曲，适应管道内壁起伏不平的情况；进一步，刀片之间向上远离刀尖的部分留有容许清腊碎片随流体通过的通道，便于刀片切下的结蜡碎片随井液流过，方便清腊碎片随井液排出到井口。

技术特征：

1.一种井下电热清腊工具，包括由上接头、供电组件和电热头，或者还包括中间筒，所述上接头与电热头连接，或者上接头、中间筒及电热头依次连接形成对外密封的内部空间；所述内部空间容纳所述供电组件；其特征在于：

2.如权利要求1所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述供电组件包括电池组或者同时包括延时控制装置；所述延时控制装置连接在所述电热体与电池组相之间；所述电池组包括至少三节电芯，这些电芯首尾相接串联在一起。

3.如权利要求2所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述延时控制装置包括机械计时器和微动开关，所述微动开关一组接点的两端分别连接电热体和电池组。

4.如权利要求2所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述的延时控制装置包括电子器件构成的延时开关，所述延时开关分别连接电池组和所述电热体。

5.如权利要求1~4中任一项所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述供电组件包括温度控制电路，所述电热头内或者刀片内镶嵌有温度传感器，带绝缘外套的导线穿过电热头的孔道将所述刀片内镶嵌有的温度传感器连接到所述温控电路。

6.如权利要求5所述的井下电热清腊工具，其特征在于：每个刀片内都同时嵌有电热体和温度传感器；所述温控电路包括多路独立温控回路；每个回路分别各自连接到位于不同刀片的温度传感器和电热体，独立检测各自所连接刀片的温度，根据温度控制本刀片内电热体的电流。

7.如权利要求1、2、3、4、6中任一项所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述的刀片尖端外侧带有一个向内的倒角。

8.如权利要求1所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述上接头为带有中心通孔的电缆上接头，所述中心通孔上端装有的电缆插接器；所述供电组件包括温控电路，所述刀片内带有温度传感器，带绝缘外套的导线穿过电热头的孔道将温度传感器连接到所述温控电路。

9.如权利要求8所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述供电组件包括分线器，不包括温控电路，所述刀片内不带有温度传感器；所述分线器分别连接电缆插接器和电热体。

10.如权利要求1、2、3、4、6、8、9中任一项所述的井下电热清腊工具，其特征在于：所述电热头或者刀片为铜合金制成。

技术总结
本发明涉及一种井下电热清腊工具，适用于钢丝或电缆作业，由上接头、中间筒及电热头依次连接形成对外密封的内部空间，内部空间容纳供电组件；电热头外周为旋转面，下部带有至少两个刀尖向下外周为旋转面的刀片，刀片沿所述电热头周向分布并且相互分开，刀片之间留有容许清腊碎片通过的通道；刀片内镶嵌有电热体。电热体由导线穿过电热头带有的孔道进入内部空间连接到供电组件；所述孔道被密封。用于钢丝作业时，采用电池供电。本发明可用钢丝或电缆作业设备下入井下包括油管、套管在内的管道内，对机械清腊的刀片直接加热，机械切割的同时热力溶解结蜡，克服了结蜡厚度大时纯机械清腊难以清除和导致刮腊器容易卡住的问题，同时没有化学污染。

技术研发人员：陶海燕
受保护的技术使用者：大庆市福禄克科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13