[發(fā)明專利]柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810229265.7
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108661598B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉玉友;陳育寧
• 申請（專利權(quán)）人: 大慶慶拓石油機械制造有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B37/00
• 分類號: E21B37/00;E21B36/04
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 陳愛華

1.一種柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置，其特征是：包括外部的感應(yīng)線圈部分和內(nèi)部的磁場運動部分，所述磁場運動部分包括磁棒（12）、磁棒載體（19），通過磁棒載體（19）與抽油桿連接，磁棒載體（19）將磁棒（12）裝在磁棒載體（19）的空腔內(nèi)，且磁棒兩端安裝橡膠墊（18），使磁場集中在磁棒載體（19）的兩端，在抽油桿的上下運動的帶動下，感應(yīng)線圈部分的磁通量產(chǎn)生變化，進而產(chǎn)生感生電動勢；

所述感應(yīng)線圈部分包括：上擋環(huán)（16）、下?lián)醐h(huán)（7）、防蠟器中心管（6）和防蠟器外護套（17）組成感應(yīng)線圈的容納空腔，在容納空腔內(nèi)安裝上、下兩部分線路和氧化鎂填充劑（11）；通過防蠟器中心管（6）連接油管，且防蠟器中心管（6）的內(nèi)腔是井下采出液體的通道；上部分線路包括上感應(yīng)線圈（15）、上連接導(dǎo)線（14）和上生熱電阻絲（13），上感應(yīng)線圈（15）的電感系數(shù)大于上生熱電阻絲（13）的電感系數(shù)，從而使上感應(yīng)線圈（15）產(chǎn)生的電動勢大于上生熱電阻絲（13）產(chǎn)生的電動勢，形成較大的電勢差，且上感應(yīng)線圈（15）的電阻系數(shù)小于上生熱電阻絲（13）的電阻系數(shù)，再通過上連接導(dǎo)線（14）連接，使上感應(yīng)線圈（15）、上連接導(dǎo)線（14）和上生熱電阻絲（13）形成閉合電路，形成電流，且上生熱電阻絲主要起發(fā)熱作用；

下部分線路包括下感應(yīng)線圈（8）、下連接導(dǎo)線（9）和下生熱電阻絲（10），其中，下感應(yīng)線圈（8）的電感系數(shù)大于的下生熱電阻絲（10）的電感系數(shù)，從而使下感應(yīng)線圈（8）產(chǎn)生的電動勢大于下生熱電阻絲（10）產(chǎn)生的電動勢，形成較大的電勢差，下感應(yīng)線圈（8）的電阻系數(shù)小于下生熱電阻絲（10）的電阻系數(shù)，再通過下連接導(dǎo)線（9）連接，使下感應(yīng)線圈（8）、下連接導(dǎo)線（9）和下生熱電阻絲（10）形成閉合電路，形成電流，且下生熱電阻絲（10）主要起發(fā)熱作用；通過上生熱電阻絲（13）和下生熱電阻絲（10）對結(jié)蠟點處進行加熱，從而實現(xiàn)油管防蠟；

所述感應(yīng)線圈部分的上部分線路和下部分線路之間為斷開的結(jié)構(gòu)，中間通過氧化鎂填充劑（11）起到填充隔離和絕緣保護作用；

所述防蠟器中心管（6）為圓筒形結(jié)構(gòu)，兩端通過油管接箍（3）與油管連接；

所述磁棒載體（19）的兩端分別通過螺紋連接到抽油桿（4），且磁棒載體（19）內(nèi)腔的磁棒（12）的兩端分別安裝有橡膠墊（18），所述磁棒（12）采用永磁體；

所述防蠟器中心管（6）的內(nèi)腔為粗糙表面；

其使用方法，包括以下步驟：

（a）、組裝柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置：首先組裝感應(yīng)線圈部分，在防蠟器中心管（6）的外壁固定防蠟器外護套（17），然后，將上部分線路分別連接好裝入防蠟器外護套（17）內(nèi)腔上側(cè)，將下部分線路分別連接好裝入防蠟器外護套（17）內(nèi)腔下側(cè)，然后，將氧化鎂填充劑（11）填入內(nèi)腔，使上部分線路和下部分線路之間斷開，且間隔一段距離，再裝入上下?lián)醐h(huán)；然后組裝磁場運動部分，將磁棒（12）安裝在磁棒載體（19）的內(nèi)腔，在磁棒（12）的兩端分別安裝有橡膠墊（18），然后將磁棒載體（19）的兩端連接到抽油桿上；

（b）、根據(jù)現(xiàn)場測井或井史資料確定油管內(nèi)的結(jié)蠟點位置，通過作業(yè)將油管管柱的位置調(diào)整，并將柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置的感應(yīng)線圈部分通過油管接箍（3）連接到油管中，然后，下入油井中的結(jié)蠟點位置；再將柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置的磁場運動部分通過抽油桿接箍（5）連接固定，并通過抽油桿（4）下入井中的柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置的感應(yīng)線圈部分的中心位置，安裝完成；

（c）、生產(chǎn)時，通過柱塞式抽油機的抽油桿上下往復(fù)運動進行采油，同時帶動柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置的磁場運動部分上下往復(fù)運動，使感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，進而產(chǎn)生感生電動勢，進而產(chǎn)生電流，由于電流生熱，避免油管的結(jié)蠟點位置結(jié)蠟；

（d）、修井時，首先停井，停井后，感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通量不再發(fā)生變化，結(jié)蠟點位置會慢慢結(jié)蠟；在將抽油桿向上提出時，防蠟器的磁場運動部分向上移動，經(jīng)過感應(yīng)線圈部分時，仍然產(chǎn)生感生電動勢，進而產(chǎn)生電流生熱，再次將結(jié)蠟點部分的結(jié)蠟融化，使油管內(nèi)的液體流動粘度降低，便于上提抽油桿，避免出現(xiàn)抽油桿斷脫的風(fēng)險；抽油桿上提完畢后，再上提油管完成修井。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞式油井自發(fā)電防蠟裝置，其特征是：磁棒（12）采用永磁體，且N級朝上，S級朝下。