[发明专利]油（气）井井下结垢物化综合治理装置

说明书

技术领域

本发明涉及油（气）井设备技术领域，尤其是油（气）井井下结垢物化综合治理装置。

背景技术

现今油气田开发过程中，针对油（气）井井下结垢主要是以物理法或化学法单独进行阻、防垢，尽管在现场取得了一定的效果，但是无法满足油气田开发的实际需要，对油气田的开发生产造成了很大的影响，至今还没有很好解决油（气）井井下结垢的技术和产品，油气田开发生产中急需解决油（气）井井下结垢的技术。

发明内容

本发明提供一种能满足油（气）田开发生产实际需要的井下阻、防垢技术，彻底解决油（气）井井下结垢的油（气）井井下结垢物化综合治理装置。其技术方案为：合金材料固定套一端设有流体流入孔，另一端连接标准接头，合金材料固定套上设有特殊合金材料。非晶态涂层保护套是把金属非晶态材料通过高温喷涂（或电镀）的方法对保护套管进行处理，在保护套管的钢材表面形成致密均匀的涂（镀）层，使非晶态涂层保护套的表面光洁度达0.2~0.4μｍ，耐温达到600℃，在600℃以下的湿热环境中可长期使用。特殊合金材料由7种具有不同电负性的金属元素高温化合制成，在材料内部形成取向一致的柱状晶体结构。

本发明物理法部分是通过设备的核心部件和保护套管组成，核心部件采用了一种自主研发的特殊合金材料制造，该合金材料由7种具有不同电负性的金属元素高温化合制成，通过严格控制各种元素的成分配比，并采用特殊的热加工工艺，在该材料内部形成了取向一致的柱状晶体结构，从而使该合金材料呈现出极强的向流体介质释放自由电子和使流体介质产生极化效应的独特功能。当流体介质流经该合金材料时，合金材料可向流体释放电子，改变流体静电位，使流体产生极化现象，使流体中的阴、阳离子不易结合形成垢，同时能使已板结的垢质逐渐溶解、脱落，达到阻垢、防垢的功效。核心部件由8-10片经过严格设计的孔板组成，呈轴向排列，放置于工具内筒中，流体通过进口进入工具内筒中；工具的设计能够确保通过的流体充分与合金材料表面的接触，流体和合金材料接触时，合金材料会使流体产生极化效应，防止流体中的矿物质呈固体状态沉淀在工具下游的管壁表面上。

核心部件的保护套管由于所带电子的能量较低，也容易在管壁表面产生垢质。该技术中把金属非晶态材料通过高温喷涂（或电镀）的方法对保护套管进行处理；该技术就是在保护套管的钢材表面形成了致密均匀的涂（镀）层，在不降低原有材质机械性能的前提下，使其表面光洁度、抗蚀性能得到明显改善。由于金属非晶态涂（镀）层具有长程无序、短程有序的排列，结构致密，各向同性，没有晶界、错位和缺陷，因而经金属非晶态材料处理后的产品具有显微硬度高、耐磨性好、耐酸碱腐蚀，且与基底材料结合力好等特点，是一种高新科技产品，具有以下优点：镀层的防垢、耐磨、耐蚀方面具有很好的综合性能；属高科技环保产品，有效解决防垢、磨损与腐蚀等难题。

防结垢性能：金属非晶态涂（镀）层表面光洁度高达0.2~0.4μｍ，可有效降低因管道表面不光滑或已腐蚀表面造成的区域紊流，从而避免因高矿化度地层液过饱和度增大而产生的结垢、结蜡现象发生，阻、防垢效果显著。防腐性能：解决了油田钢制管道在机械性能不受影响的前提下易受腐蚀的问题，耐酸碱性能优异，耐中性盐雾实验超过2000h 。耐温、耐压性能：金属非晶态涂（镀）层耐温可达600℃，耐压性能和原管材的耐压性能相同 。金属非晶态涂（镀）层与基体材料结合力：金属非晶态涂（镀）层与基体的结合力属冶金结合，涂（镀）层与基体材料渗为一体，在600℃以下的湿热环境中可长期使用，结合强度不受影响，不会脱落 。

本发明化学法部分主要是基于该技术在气田的气井井下结垢的情况研制的。以界面化学为手段，制备用于降低盐垢沉积的界面改性剂，界面改性剂通过结垢表面润湿性和降低气液表面能减小盐垢沉积；同时制备适合油气藏地层除垢和井筒除垢的低伤害酸液体系，主要包括酸液、缓蚀剂、起泡剂、助排剂、增能助排剂、地层稳定剂、分散剂等，并优化各组分用量，形成低伤害除垢剂体系。

本发明彻底解决了油（气）井井下结垢的问题，采用一系列独创的工艺和设备，进一步扩大了整体竞争优势，提高了生产效率和经济效益，适合普遍推广使用。

附图说明

图1为本发明井下阻、防垢装置结构示意图；

图2为本发明非晶态涂层保护套结构示意图。

具体实施方式