一种井下扰流长效防腐防垢装置的制作方法

1.本发明涉及油田采油设备技术领域，尤其是涉及一种井下扰流防垢防腐装置。

背景技术：

2.油田开发面临着腐蚀和结垢的威胁，油气开采井筒管柱由于地层流体矿化度高，流体含有ca
2+
、mg
2+
、ba
2+
、sr
2+
成垢阳离子，与其它开采层位含有的so
42-、hco
3-、co
32-成垢阴离子反应，不同流体间成垢离子含量不同，在井筒中混合会产生结垢问题。地层中的碳酸盐由于井筒中温度压力的变化也会产生自然结垢。同时油田管道内介质富含co2、h2s、高矿化度盐等腐蚀性物质，腐蚀性强，井筒管柱腐蚀破损严重。现场调查发现油管腐蚀失效主要特征是局部穿孔破坏，结垢产物下面往往有数个较深的腐蚀坑，甚至穿孔破坏，腐蚀和结垢具有很大的相关性。
3.以某一个在生产开发的油藏为例，目前在生产油井359口，日产液量1069m3，油量349t，综合含水61.1％，区域内随着注水开发时间的延长，井筒各种矛盾逐渐凸显，状况日益复杂，油井综合含水上升，地层温度、压力发生变化，致使井筒自然结垢速度加快，油井结垢井数呈逐年上升趋势，近年以来区块结垢井数合计共99口，占比总开井数的27.6％，其中严重结垢井30口，占总开井数的8.4％，因结垢导致年作业停顿110井次，主要表现在卡泵、球座结垢漏失、筛管及泵筒堵实等，占总作业井数的28.8％，已经成为井筒管理的主要矛盾，严重影响着油田的正常生产，给井筒管理带来很大的难度。
4.目前井筒治理的常规防腐防垢手段：
5.一是冬季地面兑水冲击式投加化学药品和夏季套管点滴投加，冬季地面兑水投加化学药品存在以下四个方面问题：
①
工人劳动强度大幅上升；
②
因地域环境限制，取水非常困难且成本高；
③
工人存在化学药品中毒及化学药品飞溅至眼睛的风险；
④
雨季和道路问题无法实现定期投加。夏季套管点滴投加存在以下四方面问题：
①
因目前区块内油井的平均泵挂为1500m左右，地面点滴投加因井深问题无法使药品有效直达液面，大部分被液面以上的套管渗吸，造成药品浪费且无效果；
②
需要定期运输药品和水进行配置，因地域环境限制，取水困难且成本高；
③
管理难度大，无人值守井站存在加药设备丢失的问题且会造成环境污染；
④
药品出口阀门开口不易控制，难以实现均匀点滴投加。
6.二是结合检泵井筒套管直接投加固体缓释阻垢棒，因井下温度梯度大、每口井的井况均不相同以及井筒动液面作用，还是不能有效的达到深部长效防腐防垢目的，在应用2口井后，反而出现因缓释阻垢棒的稀释及泵筒抽吸作用使泵筒及球座堵塞，造成二次井下作业，返工率高，为作业区的生产运行带来一定影响。

技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种井下扰流防垢防腐装置，以解决现有技术中直接采用向井筒套管投加缓释阻垢棒的方式，因井筒温度、不同井况及液面作用，导致泵筒堵塞，造成二次井下作业的技术问题以及解决现有技术中采用地面兑水投加化学药剂进
行井筒防腐防垢，存在各种困难的技术问题。
8.为了实现上述目的，本发明提供了一种井下扰流防垢防腐装置，包括用于临时存储固体缓释阻垢棒的药品存储管和用于向外释放药品的药品释放管，所述药品存储管和所述药品释放管均沿着轴向置于套管内部的末端，所述药品存储管置于所述药品释放管的上方，且呈导通状态，所述药品释放管上设有药品释放通道，待释放药品通过所述药品释放通道向外释放。
9.优选地，所述药品存储管和所述药品释放管一体成型或者可拆卸连接。
10.优选地，所述药品存储管和所述药品释放管通过箍套实现可拆卸连接。
11.优选地，所述药品释放通道设为直线状或者螺旋状。
12.优选地，所述药品释放通道从所述药品释放管内向所述药品释放管外宽度连续性减小。
13.优选地，还包括液体扰流板，所述液体扰流板置于所述药品释放管的顶端，且设有贯通的液体扰流孔，所述液体扰流孔用于导流使所述固体缓释阻垢棒缓释的液体。
14.优选地，所述液体扰流孔呈锥形结构。
15.优选地，所述液体扰流板与所述药品存储管的横截面形状一致，且直径小于所述药品存储管的直径。
16.优选地，还包括封堵帽，所述封堵帽套设于所述药品释放管的底端。
17.优选地，所述封堵帽上设有压力传递孔。
18.本发明提供的井下扰流防垢防腐装置，具有以下技术效果：
19.该种井下扰流防垢防腐装置，主要由药品存储管和药品释放管构成，药品存储管用于临时存储固体缓释阻垢棒，而药品释放管则用于向外释放药品，药品存储管和药品释放管均沿着轴向置于套管内部的末端，药品存储管置于药品释放管的上方，并且呈导通状态，药品释放管上设有药品释放通道，本发明的固体缓释阻垢棒通过药品释放通道向套管内释放药品，实现了药品的长效释放，由于固体缓释阻垢棒置于套管的末端，距离泵筒较远，克服了因井筒温度、不同井况及液面作用，导致泵筒堵塞，造成二次井下作业的缺陷，同时克服了采用地面兑水投加化学药剂进行井筒防腐防垢，存在各种困难的缺陷。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明实施例1井下扰流防垢防腐装置的立体结构示意图；
22.图2是本发明实施例2井下扰流防垢防腐装置的立体结构示意图；
23.图3是实施例1或者实施例2的纵向截面图；
24.图4是本发明实施例3井下扰流防垢防腐装置的立体结构示意图；
25.图5是本发明实施例4井下扰流防垢防腐装置的立体结构示意图；
26.图6是实施例3和实施例4的纵向截面图；
27.图7是实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的使用状态图；
28.图8是配套前后油井日产液对比柱状图；
29.图9是配套前后油井作业频次对比柱状图；
30.图10是配套前后井下作业费用对比柱状图；
31.图11配套前后油井检泵周期对比柱状图。
32.其中，图1-图11：
33.1、井下扰流防垢防腐装置；10、固体缓释阻垢棒；11、药品存储管；12、药品释放管；121、直线释放通道；122、螺旋释放通道；13、液体扰流板；131、液体扰流孔；14、封堵帽；141、压力传递孔；15、箍套；
34.2、沉砂管；3、眼管；4、尾管；5、油管；6、套管。
具体实施方式
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.正如背景技术所述，现有技术中采用的井筒治理常规防腐防垢手段是井筒套管直接投加缓释阻垢棒，因井筒温度、不同井况及液面作用，还是不能有效的达到深度长效防腐防垢目的，应用后，均出现因阻垢棒的稀释及泵筒抽吸作用使泵筒堵塞，造成二次井下作业，造成返工，为作业区的生产运行带来一定影响。
39.基于此，本发明提供了一种井下扰流防垢防腐装置，主要由药品存储管和药品释放管构成，药品存储管用于临时存储固体缓释阻垢棒，而药品释放管则用于向外释放药品，本发明的固体缓释阻垢棒通过药品释放通道向套管内释放药品，实现了药品的长效释放，由于固体缓释阻垢棒置于套管的末端，距离泵筒较远，克服了因井筒温度、不同井况及液面作用，导致泵筒堵塞，造成二次井下作业的缺陷。
40.如图7所示，为本发明井下扰流防垢防腐装置1的应用管柱示意图，油井内具有套管6，套管6从井口延伸至井底，即套管6下深1651m，套管6内从上到下依次为油管5、尾管4、眼管3、沉砂管2和井下扰流防垢防腐装置1，油管5、尾管4、眼管3以及沉砂管2的直径均为73mm，油管5的长度为1500m，油管5内部具有抽油泵，抽油泵的直径是32mm，抽油方式为现有技术中常见的抽油方式，本发明对此不作赘述。
41.下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
42.实施例1：
43.如图1和图3所示，为本实施例提供井下扰流防垢防腐装置1的结构示意图，该井下扰流防垢防腐装置1包括药品存储管11和药品释放管12，药品存储管11位于药品释放管12的上方，药品存储管11与药品释放管12导通，并且药品存储管11与沉沙管的末端连接，药品存储管11用于临时存储固体缓释阻垢棒10，而药品释放管12则用于向套管6内释放药品。
44.具体的，如图1和图3所示，药品释放管12上具有药品释放通道，当沉沙管内的液体流向药品存储管11时，由高效防垢剂、构架支撑剂和溶解速度调节剂及少量活性剂组成的固体缓释阻垢棒10，随着井下流体浸泡和冲刷缓慢溶解，连续地释放高效防腐防垢剂，通过药品释放通道向套管6内释放，通过吸附、螯合分散等作用防止井下垢的形成，从油井开采的源头控制，起到一定的油水井井筒防腐、防垢的作用。
45.本实施例的药品存储管11和药品释放管12可拆卸连接，具体是药品存储管11和药品释放管12通过箍套15实现可拆卸连接，如图1和图3所示，固体缓释阻垢棒10单独存储在药品存储管11内，药品释放管12单独存在。
46.药品释放管12上的药品释放通道为直线释放通道121，直线释放通道121的长度和条数根据固体缓释阻垢棒10的长度以及油井的深度来确定，例如可以为四条直线释放通道121，本发明对于直线释放通道121的长度和条数不作限定，只要能够通过直线释放通道121释放药剂均在本发明的保护范围之内。
47.进一步的，为防止套管6内的颗粒通过直线释放通道121倒灌入药品释放管12内，药品释放通道从药品释放管12内向药品释放管12外宽度连续性减小。
48.进一步的，如图3所示，还包括液体扰流板13，液体扰流板13置于药品释放管12的顶端，用于分隔药品释放管12和沉砂管2，液体扰流板13上具有贯通的液体扰流孔131，液体扰流孔131用于导流使固体缓释阻垢棒10缓释的液体。
49.如图3所示，为了防止沉沙管内的砂粒随着液体流入药品存储管11内，液体扰流孔131呈锥形结构，通过锥形结构的液体扰流孔131，能够在一定程度上起到阻挡砂粒的作用。
50.另外，液体扰流板13与药品存储管11的横截面形状一致，均为圆形，液体扰流板13的直径小于药品存储管11的内径，液体扰流板13水平安装在药品存储管11内部，起到隔挡沉沙管与药品存储管11的目的。
51.更进一步的，如图1和图3所示，还包括封堵帽14，封堵帽14套设于药品释放管12的底端，并且与药品释放管12螺纹连接。
52.封堵帽14上设有压力传递孔141，由于药品释放管12在油井内具有一定深度，因此，药品释放管12受到较大的压强，采用在封堵帽14上设有压力传递孔141的方式，能够使药品存储管11内的固体缓释阻垢棒10受到一定悬浮力作用，在药品存储管11内持续悬浮，达到缓释的目的，另外，由于药品存储管11和药品释放管12内都具有液体，液体能够使固体缓释阻垢棒10具有一定的浮力。
53.其中，表1为井下扰流防垢防腐装置1使用前后的对比数据。
[0054][0055]
白461延91区块井筒整体腐蚀结垢严重的现象，对日常井筒管理及生产运行成本带来巨大威胁，针对这种严重的现状，结合检泵已经在该开发区块应用了10口井，其应用效果出乎意料，累计年产生经济效益584万元，节约井下作业成本82.4万元，其次各项指标均呈上升趋势。
[0056]
如图8所示，为配套前后油井日产液对比柱状图，配套本实施例的装置后，实现了油井生产最前端的高效防腐防垢，阻止了泵筒、眼管3、球座的结垢，从而降低了泵漏失量，提高了单井的日产液量，日增加产油量4t，年累计产生经济效益584万(4*4000*365)。
[0057]
如图9所示，为配套前后油井作业频次对比柱状图，配套本实施例的装置后，10口油井的修井频次大幅度下降，由之前的48井次降为4井次，工艺指标呈大幅度下降趋势。
[0058]
如图10所示，为配套前后井下作业费用对比柱状图，配套本实施例的装置后，10口井的作业费用由之前的86.4万元降为4万元，为作业区的生产成本控制提供了强有力的保障。
[0059]
如图11所示，为配套前后油井检泵周期对比柱状图，配套本实施例的装置后，10口油井的检泵周期大幅度上升，由之前的81天上升为318天(持续)，工艺指标呈良好运行趋势。
[0060]
实施例2：
[0061]
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图2所示，药品释放管12上的药品释放通道为螺旋释放通道122，螺旋释放通道122的长度和条数根据固体缓释阻垢棒10的长度以及油井的深度来确定，例如可以为三条螺旋释放通道122。
[0062]
本发明对于螺旋释放通道122的长度和条数不作限定，只要能够通过螺旋释放通道122释放药剂均在本发明的保护范围之内。
[0063]
实施例3：
[0064]
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图4和图6所示，本实施例的药品存储管11和药品释放管12一体成型，即药品存储管11和药品释放管12采用一根整的管体，固体缓释阻垢棒10位于管体的上方(固体缓释阻垢棒10受到液体悬浮力的作用)。
[0065]
实施例4：
[0066]
本实施例与实施例3的不同之处在于，如图4和图6所示，药品释放管12上的药品释放通道为直线释放通道121，直线释放通道121的长度和条数根据固体缓释阻垢棒10的长度以及油井的深度来确定，例如可以为四条直线释放通道121，本发明对于直线释放通道121的长度和条数不作限定，只要能够通过直线释放通道121释放药剂均在本发明的保护范围之内。
[0067]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，包括用于临时存储固体缓释阻垢棒的药品存储管和用于向外释放药品的药品释放管，所述药品存储管和所述药品释放管均沿着轴向置于套管内部生产管柱的末端，所述药品存储管置于所述药品释放管的上方，且呈导通状态，所述药品释放管上设有药品释放通道，待释放药品通过所述药品释放通道向外释放。2.根据权利要求1所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述药品存储管和所述药品释放管一体成型或者可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述药品存储管和所述药品释放管通过箍套实现可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述药品释放通道设为直线状或者螺旋状。5.根据权利要求4所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述药品释放通道从所述药品释放管内向所述药品释放管外宽度连续性减小。6.根据权利要求4所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，还包括液体扰流板，所述液体扰流板置于所述药品释放管的顶端，且设有贯通的液体扰流孔，所述液体扰流孔用于导流使所述固体缓释阻垢棒缓释的液体。7.根据权利要求6所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述液体扰流孔呈锥形结构。8.根据权利要求6所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述液体扰流板与所述药品存储管的横截面形状一致，且直径小于所述药品存储管的直径。9.根据权利要求1-8任一所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，还包括封堵帽，所述封堵帽套设于所述药品释放管的底端。10.根据权利要求9所述的井下扰流防垢防腐装置，其特征在于，所述封堵帽上设有压力传递孔。

技术总结

本发明提供了一种井下扰流长效防腐防垢装置，涉及油田采油设备技术领域，该井下扰流防垢防腐装置包括用于临时存储固体缓释阻垢棒的药品存储管和用于向外释放药品的药品释放管，药品存储管和药品释放管均沿着轴向置于套管内部生产管柱的末端，改变传统生产管柱的组合结构，药品存储管置于药品释放管的上方，且呈导通状态，药品释放管上设有药品释放通道，待释放药品通过药品释放通道向外释放。本发明的固体缓释阻垢棒通过药品释放通道向套管内释放药品，实现了药品的长效释放，由于固体缓释阻垢棒置于套管的末端，距离泵筒较远，克服了因井筒温度、不同井况及液面作用，导致泵筒堵塞，造成二次井下作业的缺陷且实现了井筒最前端的防腐防垢。筒最前端的防腐防垢。筒最前端的防腐防垢。