[实用新型]一种气体热载体清蜡洗井装置

说明书

技术领域：

本实用新型提供一种清除采油井管内结蜡、结垢的洗井装置。

背景技术：

石油开采过程中，采油井管内经常结蜡、结垢，使油管内径逐渐变细，影响出油效率，使井液产量降低；同时油管内压力增大，加重油泵负荷，缩短油泵使用寿命。现有清蜡技术主要是采用机械清蜡和热力清蜡，机械清蜡不彻底而且影响油井产量。热力清蜡一般用锅炉加热热载体，如热油、热水等，将热能带入井筒，提高井筒温度，使其超过蜡的熔点，从而使蜡溶化达到清蜡的目的。利用熱油作为热载体成本过高。利用锅炉产生热水注入井下，其缺点是热效率低，用的洗井液多，对敏感性油层可能造成伤害；这种方式设备大、能耗高、效率低、排放污染大；对于井压比较高的油井作业难度大；对含蜡高的油井和稠油井，其清蜡洗垢工作的难度更大。

随着石油大规模开采，常规石油资源越来越少，提高现有油田效率和开发稠油田的呼声十分强烈，急需一种高效率、低运营成本、不伤害油层的清蜡洗井技术和设备。

发明内容：

本实用新型提供一种适合于石油开采的清蜡洗井装置，用于采油井的清蜡、洗井、洗垢、解堵、扫线等洗井作业，也适合于提高石油采收率和开发稠油、高含蜡油井使用。

一种气体热载体清蜡洗井装置，包括高温气体发生器和由控制器控制的空气压缩机、高压喷油泵、气体分析系统、高压喷油泵、气化喷水泵、冷却水泵；高温气体发生器包括气缸体、冷却水槽、空气燃料混合器、压缩空气入口、冷却水入口、冷却水出口、点火器、燃烧室、汽化掺混室、汽化喷水入口、汽化掺混室下端为高温气体喷口。

高温气体发生器采用外套冷却水槽的结构方式，气体发生器体上端封闭的端盖上装有点火器和空气燃料混合器，空气燃料混合器上端设置有燃料入口和空气入口，中心为燃料入口并外接高压喷油泵或天然气压缩机，空气入口为双路，双路空气出口在燃料出口双侧以斜角方式与燃料出口相交，气体发生器体由上部的燃烧室和下部的汽化掺混室组成，汽化掺混室段设有汽化喷水孔，汽化掺混室下端为高温气体喷口。

空气燃料混合器双路空气出口在燃料出口双侧的斜角为30-60度；

燃烧室与汽化室的长度比例为4∶1。

汽化喷水孔外接汽化喷水泵。

本装置包括高温气体发生器以及由控制器直接控制并作用于高温气体发生器的如下装置，包括点火器、空气燃料混合器、天然气压缩机。

气体热载体清蜡洗井装置，由中央控制器控制空气压缩机、高压喷油泵，按照气体分析系统的分析结果，通过中央控制器调整空气压缩机、高压喷油泵、高压水泵，确保本装置正常工作和注入井下气体为最佳参数。

本发明装置中包括高温气体发生器，本高温气体发生器采用柴油机气缸燃烧原理并借鉴其结构方式，取消活塞，变为连续燃烧方式，连续产生高温气体注入油套环形空间，使结蜡及污垢被熔化，逐渐消失，达到清蜡洗垢之目的。

燃烧室与掺混汽化室采用一体式连接方式，燃烧室直径为50-150mm，掺混汽化室直径为50-120mm。

本高温气体发生器的空气燃料混合器采用双侧斜角对吹燃料的混合方式，使燃料供给压力比空气供给压力高出3-5倍，以使燃料在井压变化较大时仍能雾化混合良好并充分燃烧，以确保注入井下的气体热载体为最佳参数。

本高温气体发生器采用柴油机气缸燃烧原理并借鉴其结构方式，可利用标准的柴油机用高压喷油泵，可以在保证可靠性的前提下降低成本。

气体热载体清蜡洗井装置的气体热载体温度可以在100℃-350℃之间按清蜡洗井工艺要求设定或调整，气体热载体的注入压力可以随井压变化，从0-35MPa自动调节。

高温气体发生器，可以燃烧柴油和采油井产生的伴生天然气，部分冷却水与燃烧后的高温气体混合并汽化形成100℃-350℃的气体热载体，经气体分析系统检测后注入油套环形空间，热载体连同产出的井液通过抽油泵一起从油管排出，加热并冲洗油管内壁的结蜡与高熔点污垢，油管内外受热好，结蜡及污垢被熔化，逐渐消失，达到清蜡洗垢之目的。可以边抽边洗，不影响油井正常生产和其他作业。

有益效果：

由于本装置采用高温气体热载体，与现有机械清蜡和锅炉热力清蜡相比有明显的优势，不影响油井正常生产和其他作业。不仅对油层无伤害，而且有利于提高采收率。本装置可以燃烧柴油和直接燃烧油井产生的伴生天然气，环保节能，运行成本低、燃料来源方便。装置体积小、重量轻、灵活方便，在油井清蜡洗垢方面有很好的应用前景。

气体热载体清蜡洗井装置，本装置设计了燃油、燃气两套燃料系统。采油井伴生的天然气的利用不仅可以节约运行费用，而且可以减少温室气体的排放。