[實用新型]雙重聲波渦流防蠟降粘器

有效

• 申請號: 201420171412.7
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203769723U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 周平;徐耀東
• 申請（專利權）人: 周平
• 主分類號: E21B37/00
• 分類號: E21B37/00
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 饒建華

技術領域

本實用新型涉及石油開采輔助裝置，特別是應用于井下抽油用的一種雙重聲波渦流防蠟降粘器。?

背景技術

在我國現有油田中，原油含蠟比達10-40%的中高含蠟油井80%以上，蠟含量高，原油粘稠度高，流動性低，并且極易凝結堆積，從而引起出油篩管及抽油泵上、下各部位結垢堵塞，增加抽油泵無用功耗，減小出油量，甚至完全堵塞井筒而導致停產。因此，如何解決石蠟結晶堵井這一令所有油田頭痛的老大難問題，如何防蠟、降粘，增加原油在井筒類的流動性，從而提高油井產量，提高資源采收率，這是石油工業一個極具挑戰性且又具有普遍意義的重大科研課題。?

為此，本申請人也是發明人曾發明了一種超強防蠟降粘增油器，對解決石蠟結晶堵井、原油粘度高、流動性差的問題，起到了一定的效果，但僅適應于含蠟量15%以下的油井。當含蠟量達到25-35%時，防蠟降粘效果快速下降，使其應用范圍受到了一定的限制。?

發明內容

本實用新型的目的就是要解決現有超強防蠟降粘增油器，不能適應含蠟量在25%以上的油井的問題，提供一種雙重聲波渦流防蠟降粘器。?

本實用新型的具體方案是：針對現有的超強防蠟降粘增油器進行改進，它包括有射流超聲振蕩部分和渦流導流噴射部分對接而成，兩部分之間為空化艙，其特征是：所述射流超聲振蕩部分由兩級射流超聲振蕩器組成，兩級相隔200±50mm距離布置，并共裝在一個筒形殼體中，且一級振動波頻率為4000-25000HZ，二級振動波頻率為8000-50000HZ；每級射流超聲振蕩器具有射流頭，射流頭的中部為楔形通孔，射流頭的小口端設計有向外伸出的支架，支架上安裝有振動彈片。?

本實用新型所述渦流導流噴射部分，具有導流段和噴射段，兩段之間裝有一個單向導流閥，導流段和噴射段內壁上均開有多頭螺旋槽。?

本實用新型所述渦流導流噴射部分中的導流段和射流段內壁上開的螺旋槽，其導程為50-500mm，頭數為2-8頭，導流段及射流段長各為100-400mm。?

本實用新型采用了兩級超聲振蕩器，提高聲波頻率，徹底破壞石蠟的結晶體，增大防蠟降粘作用，并采用渦流技術提高原油的流動性。本實用新型的工作原理簡述如下：?

一、雙級射流超聲振蕩器：

原油首先通過一級超聲振蕩器中的射流頭的楔形通孔，流速迅速提高（約50倍），形成射流，原油中蠟的結晶體（或分子團）在射流發生中經歷了一個快速擠壓變形破碎和一個快速擴張變形破碎兩個過程，蠟的結晶析出組織受到極大破壞，遂呈極細分子團或分子存在，從而產生了防蠟降粘作用。原油形成射流經過一級超聲振蕩器彈片裝置，在射流強大的交變力作用下，能產生4000-25000HZ的振動波。這種中高頻振動波直接作用于原油介質中，并在其中傳播開來。射流進入二級超聲振蕩器中的楔形通孔，流速極速提升（約120倍），行程超射流，原油中的部分蠟晶體（或分子團）在經過一級射流器時未得到充分擠壓或破碎的，將在其中得到充分的擠壓破碎；原本極細分子團也將得到二次破壞，呈更細的分子團或分子的狀態而存在，從而產生了二次防蠟降粘作用。原油行程的二次射流經過振蕩彈片裝置，射流產生的聲波頻率提升至8000-50000HZ，此聲波能量經過二級振蕩器得到了質的提升。與此同時，聲波管相較于以前類似產品增加了腔體長度，使聲波振蕩能更加充分的在腔體內完成。

經試驗和應用，在同一腔體內設置兩個射流器，沿射流方向的第二個射流器接收一次射流后能更大效率地破壞蠟的結晶析出組織，從而產生了二次防蠟降粘作用，提高了射流腔體的利用率。以下表格為單級超聲防蠟發生器的試驗數據表格，作為對雙級發超聲防蠟發生器的參考數據：?

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根據前蘇聯C.M.Kagieib教授和美國休斯敦SPOR公司的研究，振動波在原油介質中傳播，主要可產生兩個方面的作用：

一是機械振動作用。振動波能迫使原油介質中的物質分子或分子團作強烈的機械振動。這種與聲波傳播方向一致的強大的單向作用力，既可撕斷原油的長鏈分子鍵，降低原油運動粘稠度，使粘稠度達到1500?mPa·S?-4000mPa·S,具有較好的流動性，又可以撕斷蠟晶體的晶格結構，防止蠟的凝結和析出。

二是熱效應。振動波穿過流體介質時，介質吸收一定能量，會引起局部升溫。頻率越高，熱效應越顯著。使用本防蠟降粘增油器，能使流經的原油介質升溫約5~8℃，降低蠟凝點20-35℃，進一步加強了防蠟降粘增流效應。?

二、空化艙作用：?