[发明专利]油井地热自能防蜡设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止油井结蜡的设备，尤其是一种利用油井地热自能防蜡设备。

背景技术

在油井生产过程中，随着地层温度自下而上的梯次降低，原油中轻烃逐渐析出，油管内壁的温度降至结蜡点的温度，析出的蜡质粘贴在油管内壁之上，形成结蜡，影响原油生产。因此，清除结蜡是油井管理中的一个重要课题。为清除结蜡，每口油井每年平均支出约3～4万元，各大油田为清除结蜡，年耗资以亿元计。传统的清蜡方法是热水洗井，平均每月清蜡一次，每次向油井内注入40M³热水，并压井三至四天，影响原油生产。油井天天在结蜡，工人月月去清蜡，往复循环。

发明内容

为了从源头上解决油井结蜡问题，节省资金和能源，本发明人经过多年分析研究和实践，设计出一种利用地热防蜡的专用设备-油井地热自能防蜡设备。该设备采用国际领先的真空超导传热技术，用特定的工艺结构，引导油井深处热量向上传递至油井结蜡段。由于地热源源不断的向上传递，使油管内壁温度超过了原油结蜡点温度，蜡质难以粘贴在油管内壁上，达到了防蜡的目的。

本发明采用以下技术方案实现其目的：一种油井地热自能防蜡设备，分为地下和地上两部分，该防蜡设备的地下部分安装在油井的抽油机上，油井抽油机为两层管结构，内管是油管，外管是套管，在每节油管的周围装设超导管，超导管直径大于油管直径而小于套管直径，各超导管之间通过连接装置相互连接并抽成真空，组成超导传热通道，在超导传热通道的最上端设有真空加液阀门，超导传热通道内装有超导介质；地上部分安装有自动控制系统和远程监控装置，自动控制系统由一个控制箱组成，控制箱内设有温控仪、温度传感装置和无线电信号传感装置、电动仪表和电路自动闭合系统；远程监控装置由电脑信号控制系统和显示系统两部分组成，自动控制系统和远程监控装置用无线电信号相连接，远程监控装置通过无线电信号监控自动控制系统。

工作原理：将本发明的油井地热自能防蜡设备安装于正常生产的油井中。深度较深的油井，地下油层温度较高，约70～80℃，其自身产生的热量能满足油管防蜡所需的热量，通过超导传热通道内的导热介质将热量向上引至油井结蜡段，使结蜡段油管内壁温度高于结蜡点温度，蜡质难以粘贴在油管内壁上，即可达到防蜡目的。

有的油井较浅或温度较低，油层中热量不能满足防蜡要求，则需要在超导传热通道最下部的超导管中安装一电加热装置，该电加热装置通过电缆与自动控制系统连接。该电加热装置可以为超导传热通道内的导热介质蓄电、加热，给油井防蜡所需热量做一个补充，使结蜡段油管内壁温度高于结蜡点的温度，蜡质难以粘贴在油管内壁上，达到防蜡目的。

为节约成本，还可采用地热防蜡和电热防蜡相互独立而又互相配合的方式，将超导传热通道分隔成上、下段，所述电加热装置安装在超导传热通道上段的底部，上部油管通过导热介质用电加热，防止结蜡；超导传热通道下段设有真空加液口，装入导热介质，油井下部利用地热自能防蜡。

本发明的有益效果在于：

1.本设备利用油井地热和真空超导传热技术，防止油井结蜡，每口油井每年可节省清蜡费用3～4万元，各大油田每年节省清蜡费用以亿元计，并节省大量能源和劳动力。

2.不压井，不污染油层。

3.设备安全可靠。超导管内部温度低于80℃，属于无压结构。

4.使用范围广，适用于绝大多数油井。

5.见效快。设备安装测试完毕，当日即可产生防蜡效果。

6.自动化程度高。所有升温防蜡均采用自动控制，无需人工操作，可在工区操作室远程监控。

7.经久耐用。本设备所用超导管均用国标锅炉无缝钢管制造，也可采用玻璃钢管或不锈钢管制做，管内装入的导热介质不变质，不腐蚀钢管。

8.维修费用低。本设备安装在油井内，调试完毕后，不移不动，不损坏，耐腐蚀，除自控系统需定期检查维修外，基本不产生维修费用。

附图说明

以下通过本发明的实施例及其附图，对本发明的结构及使用原理作进一步说明。

图1是本发明第一个实施例的结构示意图。

图2是本发明第二个实施例的结构示意图。

图3是本发明第三个实施例的结构示意图。

图中：1.原油出口，2.油管，3.生产阀门，4.套管阀门，5.温度信号线，6.电缆及电信号，7.自动控制系统，8.远程监控装置，9.超导管，10.超导介质，11.连接装置，12.油管接口，13.天然气，14.套管，15.电加热装置，16.原油，17.真空加液阀门，18.安全装置，19.真空加液口。

具体实施方式