本技術(shù)涉及石油開采，特別是涉及一種抽油機(jī)井井筒結(jié)蠟監(jiān)測預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

1、結(jié)蠟的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程，它主要發(fā)生在原油開采、輸送和加工的各個(gè)環(huán)節(jié)。隨著原油開采的深入，原油中的蠟質(zhì)物質(zhì)在特定條件下會(huì)以晶體的形式析出，并在油套管壁、抽油桿、抽油泵等設(shè)備上沉積。這種現(xiàn)象對油井的生產(chǎn)效率和設(shè)備安全運(yùn)行造成了極大的威脅。

2、油井結(jié)蠟的成因主要有以下幾點(diǎn)：1.原油中的含蠟量較高時(shí)，油井的內(nèi)壁越容易發(fā)生結(jié)蠟。

3、2.如果油井中的壓力大于環(huán)境中的飽和壓力，石蠟產(chǎn)生結(jié)晶的溫度會(huì)大幅降低。同時(shí)，當(dāng)原油中的氣體不斷溢出時(shí)，石蠟產(chǎn)生結(jié)晶的溫度又會(huì)隨之提升。

4、3.石油中含有大量的雜質(zhì)也是引起結(jié)蠟的主要原因。首先，當(dāng)原油中含有大量雜質(zhì)時(shí)，會(huì)使得原油中的水組分的比熱容增大，從而使得原油的熱量大幅流入水組分中，造成原油的溫度大幅下降。其次，雜質(zhì)的存在會(huì)使得水組分在油井內(nèi)壁上形成一層薄膜，這層薄膜的存在為石蠟沉積提供了前提條件。

5、4.原油中液相的流速可能會(huì)促進(jìn)石蠟的沉積也可能減緩石蠟的沉積。在液相流動(dòng)速度較快時(shí)，石油的熱量損失會(huì)減小，同時(shí)，高速流動(dòng)的液相會(huì)對管壁產(chǎn)生一定的沖刷作用，使得石蠟難以在管壁上沉積，就算少量石蠟得到沉積機(jī)會(huì)，也會(huì)被快速流動(dòng)的液相帶走。

6、油井結(jié)蠟的危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.降低油井產(chǎn)量：結(jié)蠟會(huì)使油管孔徑變小，增大抽油桿外徑，增加油流阻力，降低油井產(chǎn)量。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)延途滤溃斐捎途疅o法生產(chǎn)。

7、2.增大生產(chǎn)投入成本：結(jié)蠟會(huì)增加抽油設(shè)備所需的電能損耗，加大油田企業(yè)的生產(chǎn)投入成本，不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

8、3.影響抽油設(shè)備工作：油井結(jié)蠟會(huì)占據(jù)部分井下空間，使抽油的機(jī)械設(shè)備所占空間縮小，加大原油流通的壓力以及阻力。同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致凡爾球和凡爾座的失靈，造成抽油泵不在固定位置上發(fā)生游動(dòng)，甚至?xí)斐沙橛捅帽豢ㄋ?，縮短抽油泵的使用周期和檢泵周期。

9、4.增加作業(yè)工作量：結(jié)蠟會(huì)增加井下的作業(yè)量，如果結(jié)蠟問題是發(fā)生在油井的井口，那么井口的回壓就會(huì)明顯增加。同時(shí)，結(jié)蠟易造成對桿管偏磨，進(jìn)一步增加作業(yè)工作量。

10、5.影響抽油桿工作壽命：結(jié)蠟引起交變載荷的增大，影響抽油桿工作壽命。

11、因此，必須采取有效的清防蠟措施，如加化學(xué)防蠟劑或使用清蠟設(shè)備等，以減少油井結(jié)蠟的危害，確保油井的正常、安全、有序生產(chǎn)。

12、直到油井出油受到明顯影響時(shí)，工作人員才能發(fā)現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。然而，此時(shí)管壁結(jié)蠟厚度已較大，清理難度系數(shù)提高，錯(cuò)過了對井筒內(nèi)壁進(jìn)行清蠟的最佳時(shí)機(jī)。

13、同時(shí)，還要加強(qiáng)對抽油設(shè)備和工藝的改進(jìn)，降低結(jié)蠟對油井生產(chǎn)的影響。通過這些措施，有望減輕油井結(jié)蠟現(xiàn)象對原油生產(chǎn)的不良影響，提高油井的生產(chǎn)效率和設(shè)備的安全運(yùn)行水平。此外，加大對石油開采技術(shù)的研發(fā)力度，優(yōu)化生產(chǎn)流程，從源頭上減少結(jié)蠟的產(chǎn)生，也是提高原油生產(chǎn)效益的重要途徑。

14、cn201810067582.3公開了一種開采過程中井筒固體物監(jiān)測預(yù)警與處置裝置及方法，適用于油井、氣井、水合物井及流化礦井等含有固體物或生成固體物的井筒，對其固體物監(jiān)測、預(yù)警與處置。裝置包括：氣-液-固多相流輸送系統(tǒng)、固體物監(jiān)測系統(tǒng)、井下數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、固體物情況評估系統(tǒng)、固體物預(yù)警設(shè)備及其輔助系統(tǒng)和固體物堵塞處置系統(tǒng)，即采用聲波測量、電阻測量、介電常數(shù)測量、核磁共振成像、光透成像、超聲成像、溫度和壓力等測試手段綜合對井筒的固體物進(jìn)行監(jiān)測，并采用電信號速度快于流體速度的特性進(jìn)行提前預(yù)警，并對可能出現(xiàn)的堵塞進(jìn)行早期判斷、預(yù)警、智能處置或人工處置。

15、上述專利仍然存在諸多不足。首先，上述專利的核心是將氣-液-固多相流輸送系統(tǒng)、固體物監(jiān)測系統(tǒng)、井下數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、固體物情況評估系統(tǒng)、固體物預(yù)警設(shè)備及其輔助系統(tǒng)和固體物堵塞處置系統(tǒng)相結(jié)合，對井筒的固體物進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警與處置。然而，這項(xiàng)專利的不足之處在于，盡管它對井筒固體物的監(jiān)測和預(yù)警設(shè)備進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)，但在實(shí)際操作中，這些設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性仍然需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

16、其次，盡管上述專利中提到了采用多種監(jiān)測手段，如聲波測量、電阻測量、介電常數(shù)測量、核磁共振成像、光透成像、超聲成像、溫度和壓力等，但這些監(jiān)測手段在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性、精度和穩(wěn)定性也需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。特別是在復(fù)雜井筒環(huán)境下，如何確保這些監(jiān)測手段的準(zhǔn)確性，以及如何將這些監(jiān)測數(shù)據(jù)有效地轉(zhuǎn)化為固體物情況的評估，是本發(fā)明需要解決的問題。

17、再次，上述專利中提到的預(yù)警設(shè)備及其輔助系統(tǒng)，雖然采用了電信號速度快于流體速度的特性進(jìn)行提前預(yù)警，但在實(shí)際操作中，如何準(zhǔn)確地判斷和預(yù)測固體物的堵塞情況，以及如何有效地進(jìn)行早期判斷、預(yù)警、智能處置或人工處置，仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

18、此外，上述專利中提到的固體物堵塞處置系統(tǒng)，雖然在理論上是可行的，但在實(shí)際應(yīng)用中，如何確保處置系統(tǒng)的效率和安全性，以及如何避免在處置過程中對井筒環(huán)境和設(shè)備的損害，也是需要進(jìn)一步考慮的問題。

19、最后，上述專利并未涉及到在井筒固體物監(jiān)測、預(yù)警與處置過程中的實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，這可能會(huì)影響到固體物監(jiān)測預(yù)警與處置的效果。如何根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以提高固體物監(jiān)測預(yù)警與處置的效率和準(zhǔn)確性，是本發(fā)明需要進(jìn)一步完善的地方。

20、綜上所述，盡管上述專利對井筒固體物的監(jiān)測、預(yù)警與處置提供了一種新的解決方案，但在實(shí)際應(yīng)用中，仍需對設(shè)備的穩(wěn)定性、監(jiān)測手段的準(zhǔn)確性、預(yù)警與處置的效率等方面進(jìn)行深入研究和優(yōu)化。

21、只有深入了解結(jié)蠟的成因、危害及防治措施，才能有效地解決這一問題，提高原油生產(chǎn)效率，保障油井設(shè)備的安全運(yùn)行，為原油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，不斷研發(fā)和應(yīng)用新型清防蠟技術(shù)，將有助于降低油井結(jié)蠟現(xiàn)象對原油生產(chǎn)的影響，進(jìn)一步提升原油產(chǎn)業(yè)的競爭力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型目的是針對背景技術(shù)中存在的問題，提出一種抽油機(jī)井井筒結(jié)蠟監(jiān)測預(yù)警裝置，解決現(xiàn)有的抽油機(jī)井筒內(nèi)缺乏結(jié)蠟實(shí)時(shí)監(jiān)測的機(jī)構(gòu)，井筒內(nèi)壁是否結(jié)蠟，以及結(jié)蠟的程度不能實(shí)時(shí)獲取，工作人員只能在后期出油受到明顯影響的時(shí)候才能知曉，而后期管壁結(jié)蠟厚度大，清理難度系數(shù)大，容易使工作人員錯(cuò)過對井筒內(nèi)壁清蠟的最佳時(shí)機(jī)的問題，其技術(shù)方案如下：

2、一種抽油機(jī)井井筒結(jié)蠟監(jiān)測預(yù)警裝置，包括連接管、監(jiān)測環(huán)、活動(dòng)管、壓力傳感器和控制箱。連接管的兩端分別可拆卸設(shè)置油管，且連接管的內(nèi)徑與油管的內(nèi)徑相同。監(jiān)測環(huán)設(shè)置在連接管內(nèi)，監(jiān)測環(huán)的外壁與連接管的內(nèi)壁密封配合，連接管上設(shè)置限制監(jiān)測環(huán)滑動(dòng)的安裝件?；顒?dòng)管設(shè)置在連接管內(nèi)并與其滑動(dòng)連接，且活動(dòng)管的外壁與連接管的內(nèi)壁密封配合，活動(dòng)管上設(shè)置環(huán)形槽b，監(jiān)測環(huán)位于環(huán)形槽b內(nèi)并與其滑動(dòng)連接，且監(jiān)測環(huán)的內(nèi)壁與環(huán)形槽b的外壁密封配合。壓力傳感器設(shè)置在監(jiān)測環(huán)的下表面，且壓力傳感器的檢測端與環(huán)形槽b的底面抵接?？刂葡淇刹鹦对O(shè)置在連接管的外壁上，控制箱內(nèi)設(shè)置信號收發(fā)模塊和控制器，控制器與壓力傳感器通信連接，控制器與信號收發(fā)模塊電性連接。

3、優(yōu)選的，還包括螺栓。連接管上對稱設(shè)置法蘭a，兩側(cè)油管上均設(shè)置法蘭b，兩側(cè)法蘭b分別與對應(yīng)側(cè)法蘭a通過若干螺栓連接。

4、優(yōu)選的，連接管內(nèi)對稱設(shè)置兩個(gè)矮槽，油管上設(shè)置凸肩，凸肩插入矮槽內(nèi)并與其密封配合。

5、優(yōu)選的，連接管內(nèi)對稱設(shè)置兩個(gè)環(huán)形槽a，兩側(cè)環(huán)形槽a分別與對應(yīng)側(cè)矮槽對應(yīng)，環(huán)形槽a內(nèi)設(shè)置密封圈，密封圈通孔內(nèi)壁與凸肩的外壁抵接。

6、優(yōu)選的，安裝件包括螺桿。連接管上圍繞其軸心設(shè)置若干與其內(nèi)部連通的通孔，且連接管上設(shè)置若干與各通孔連通的圓槽，各圓槽分別與對應(yīng)的通孔同軸，圓槽內(nèi)設(shè)置密封墊。監(jiān)測環(huán)上設(shè)置若干與各通孔對應(yīng)的螺紋孔，各螺桿分別穿過對應(yīng)側(cè)通孔并螺旋插入螺紋孔內(nèi)，且螺桿貫穿密封墊并與其滑動(dòng)連接，螺桿的端帽與密封墊外表面抵接。

7、優(yōu)選的，監(jiān)測環(huán)上設(shè)置若干與其滑動(dòng)連接的支撐桿，支撐桿的兩端分別與環(huán)形槽b的上壁和下壁連接。

8、優(yōu)選的，還包括蓄電池組。控制箱上設(shè)置支架，支架上設(shè)置光伏板，光伏板與蓄電池組電性連接，蓄電池組與各電器件電性連接。

9、優(yōu)選的，控制箱內(nèi)設(shè)置與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)盤，支架與轉(zhuǎn)盤連接，且控制箱上設(shè)置與其螺紋連接的鎖緊件，鎖緊件插入控制箱的一端與轉(zhuǎn)盤的外壁抵接。

10、優(yōu)選的，還包括數(shù)據(jù)終端，信號收發(fā)組件與數(shù)據(jù)終端通信連接。

11、優(yōu)選的，控制箱上設(shè)置顯示屏。

12、本實(shí)用新型在連接管內(nèi)設(shè)置監(jiān)測環(huán)以及活動(dòng)管的滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)，相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下顯著的技術(shù)優(yōu)勢。

13、在采油過程中，石油從下部的油管上行進(jìn)入連接管，然后順著上部的油管排出。由于采油泵的輸出功率保持恒定，當(dāng)油管內(nèi)無結(jié)蠟現(xiàn)象時(shí)，油管內(nèi)部的油壓保持不變。在這種情況下，流動(dòng)的石油在通過內(nèi)徑較小的活動(dòng)管時(shí)，會(huì)向上推動(dòng)活動(dòng)管，使其上行并接觸到壓力傳感器。

14、壓力傳感器負(fù)責(zé)檢測到的壓力數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)與初始采油壓力值進(jìn)行比較。如果壓力數(shù)據(jù)與初始采油壓力值一致，說明油管內(nèi)部沒有結(jié)蠟，或者結(jié)蠟程度對采油過程沒有影響。然而，如果壓力數(shù)據(jù)增大，這就表明油管內(nèi)部壓力升高，可以判斷油管內(nèi)壁結(jié)蠟已經(jīng)開始影響采油效率。

15、一旦檢測到壓力數(shù)據(jù)異常，壓力數(shù)值將通過信號收發(fā)模塊發(fā)送到監(jiān)測站，方便工作人員及時(shí)了解情況并采取相應(yīng)的清蠟措施。這種設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，有助于提高采油效率，降低維護(hù)成本，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

16、總之，本實(shí)用新型通過在連接管內(nèi)設(shè)置監(jiān)測環(huán)以及活動(dòng)管的滑動(dòng)配合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對油管內(nèi)部結(jié)蠟情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效提高了采油效率，為油田開發(fā)提供了有力支持。在油田生產(chǎn)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決結(jié)蠟問題至關(guān)重要，本實(shí)用新型恰好為這一問題提供了一種高效、便捷的解決方案。