[发明专利]多功能井下产液处理器

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及石油开采设备，是用于井下抽油用的一种多 功能井下产液处理器。

(二)背景技术：

在我国现有油田中，原油含蜡比达10-40％的中高含蜡 油井占80％以上，蜡含量高，增加原油粘稠度，降低流动性，并且极易凝 结堆积，从而引起出油筛管及抽油泵上、下各部位结垢堵塞，增加抽油 泵无用功耗，减少出油量，甚至完全堵塞井筒而停产。

为解决原油石蜡结晶堵井这一油田采油生产的普遍难题，防蜡降粘 类产品于近年中应运而生。如：ZL200520095426.6号专利，该专利采用 了强磁防蜡降粘技术，并采用了大导程内螺纹管和单片板簧声波装置起 搅拌作用，使蜡分子分散在油水中，从而起到防蜡阻垢作用。该专利对 防蜡降粘具有一定的效果，但也存在明显的不足：(1)具有强磁防蜡降粘 器易吸附铁磁性物质堵井，去磁时间短和需要单井设计磁感应强度等难 以克服的弊端；(2)采用契形孔道和单片板簧声波发生器，振幅小，声强 小，衰减快；(3)大导程内螺纹管起不到涡流增压作用。因此该技术产品 实际应用效果不理想，不能被油田普遍认可，难以推广。而

ZL200520095428.5号专利是在前一个专利基础上去掉高能强磁器形成 的，尽管也有一定防蜡降粘作用，但如前所述，防蜡阻垢器所存在的几 个固有问题在该产品上仍然存在。因此，功效不大，难以推广。

(三)发明内容：

本发明的目的就是要克服现有技术采用磁体防蜡降粘 容易吸附铁磁性物质发生堵井的问题，以及采用单板板簧声波发生器， 振幅小，声强小，衰减快，大导程内螺纹管结构涡流增压效果差的问 题，提供一种全新结构的多功能井下产液处理器。

本发明的技术原理是：将井下产液中油、气、水抱团状相态变成互 为间隔的乳浊状相态。

由于含油岩层呈现各向导性，非均质性和泻油剖面的分层特点，导 致从岩层渗入油井中的油、气、水呈大块组团、自然混合状态。在油管 中作上升运动，当温度压力合适时，已经呈局部富集和偏聚态的蜡组团 就会很快偏析出蜡晶，并极易连片附着在管壁上，这就是油管结蜡过 程。

结蜡堵井的先决条件是蜡的富集。如果破坏了它的富集状态，晶核 就难以长大、难以连片、难以吸附到管壁上。

迄今为止，在油田广泛使用的所有清、防蜡方法，包括化学药 剂、强磁、电加热、热洗及机械刮蜡等，其技术关键点都是一致的， 都是通过分散蜡分子或蜡晶来消除它的富集状态。

正是基于对这一基本规律的认识，本产品采用了漩进互击式射流 雾化、多级叶栅式高频声波振荡、多级轴流式涡轮增压混相等几种前 沿新技术，对井下原生态产液进行先导性处理，使其流速、流态、温 度、压力、粘度、气液相溶解度、固液相混合度、晶体析出温度、吸 附生长环境、烃类组元微观结构及其组分比等产生一系列有利变化， 使之由局部富集的偏聚、偏析态变为相对匀质的乳浊态，由大组团的 连续相变为油、气、水三相互相间隔的细小间隔相，从而改善产液物 性，实现防蜡、降粘、节能、降耗等多方面功效。

本发明的具体方案是：多功能井下产液处理器，具有管筒，管筒的尾 端装有单向阀，其特征是：在管筒中依次装有一级叶栅式声波发生器，互 击式喷嘴雾化器，二级叶栅式声波发生器，一级涡轮混相器。

为增强效果，本发明中在在单向阀的尾端还接装有三级叶栅式声 波发生器和二级涡轮混相器。

本发明中所述的互击式喷嘴雾化器，具有一柱体，柱体上开有至 少两个对称布置的锥形射流孔，各锥形射流孔中心线在出口端向外延 伸集焦一点。其作用原理是：作涡流运动的产液在断面不断收缩的进 口通道内受到压应力和切变应力的作用，得到一次破碎；然后从2个以 上的射流孔中漩转喷出，互相射击，得到二次破碎并雾化；在雾化过 程中，雾滴相互碰撞、扩散，得到三次破碎并进一步雾化；至远端融 合成扩散极为剧烈的湍流态，较好地实现产液在cm-mm级水平的细化、 乳浊化和匀质化，其作用机理可参见图1。