一種可切換除垢模式的全管除垢裝置及全管除垢方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可切換除垢模式的全管除垢裝置及全管除垢方法，屬于井下儀器技術領域。
【背景技術】
[0002]油田開發后期，一般采用加強注水的方法來提高原油采收率。由于所注水質較差，隨著井深、溫度的增加，水中含有的Ca2+、Mg2+等與C0 32、S042等發生反應，沉積在井下油管內壁、工具內壁等，形成水垢。水垢導致管道通徑變小，可能引起其他井下測試儀器測試不準或通過不暢；且儀器下井過程刮落的垢片，可能導致地層注水嘴堵塞，影響注水效率。目前油田一般采用井下管柱機械除垢、化學試劑除垢或作業取出油管機械除垢的方法去除水垢，存在效率低、成本高、污染地層和環境等問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，提供一種可切換除垢模式的全管除垢裝置及全管除垢方法，以解決現有除垢方法效率低、成本高、污染地層和環境的問題，從而克服現有技術的不足。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:
本發明的一種可切換除垢模式的全管除垢裝置為，該裝置設有上下兩個扶正器，上扶正器頂部經電纜頭和測井電纜與地面的控制儀和計算機連接；上下兩個扶正器之間設有偏心電動除垢短節和主機；偏心電動除垢短節上設有偏心電動除垢頭，主機上設有超聲除垢短節和導向爪；主機內設有電源、控制、通訊電路。
[0005]利用上述可切換除垢模式的全管除垢裝置進行全管除垢的本發明的一種全管除垢方法為，該方法是通過測井電纜將全管除垢裝置與地面的控制儀和計算機連接，將然后將全管除垢裝置放入井內，當全管除垢裝置放至配水器，需要對配水器偏心孔除垢時，由地面控制儀或計算機切換至配水器除垢模式對配水器偏心孔除垢；然后再繼續下放全管除垢裝置，由地面控制儀或計算機切換至選擇采用全管除垢裝置處于全管除垢模式，完成對油管的除垢。
[0006]前述全管除垢方法中，所述配水器偏心孔除垢時，由地面或裝置自帶的電機控制偏心電動除垢頭和導向爪彈出，導向爪滑入偏心配水器導向槽內起到導向作用，偏心電動除垢頭插入偏心配水器偏心孔內完成對接；偏心電動除垢頭轉動同時向前進給保證偏心孔內有效深度除垢。
[0007]前述全管除垢方法中，所述配水器偏心孔除垢模式下，除垢裝置工作功率較小，測井電纜上通過的電流小，不會對井上、井下數據通訊產生影響，可通過地面實現對井下儀器的控制。
[0008]前述全管除垢方法中，所述超聲除垢短節上裝有若干沿軸向分布的環狀大功率超聲換能器；切換至油管除垢模式后，超聲換能器發出特定頻率振動，通過水介質傳遞到油管內壁，產生空化效應，使油管內壁上的水垢松散、粉碎，直至脫落。
[0009]由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比，本發明采用偏心孔機械除垢模式和油管超聲除垢模式相結合的方法，解決了大電流、大功率超聲換能器驅動和數據通訊的矛盾，實現了全管柱除垢；相對于原來采用的機械除垢、化學除垢等方式，效率提高，經濟成本降低，環境污染減小；超聲除垢為非直接接觸式除垢，避免了機械式除垢刀頭遇阻、遇卡的風險，安全性高，壽命長。本發明的除垢裝置和方法適用于在油田水井井下除垢。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖。
[0011]附圖的標記為:1-電纜頭、2-扶正器、3-偏心電動除垢頭、4-主機、5-超聲除垢短節、6-導向爪。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。
實施例
[0013]本發明的一種可切換除垢模式的全管除垢裝置，如圖1所示，該裝置設有上下兩個扶正器2，上扶正器頂部經電纜頭1和測井電纜與地面的控制儀和計算機連接；上下兩個扶正器2之間設有偏心電動除垢短節和主機4 ;偏心電動除垢短節上設有偏心電動除垢頭3，主機4上設有超聲除垢短節5和導向爪6 ;主機4內設有電源、控制、通訊電路。
[0014]利用上述裝置進行全管除垢的本發明的一種全管除垢方法，如圖1所示，該方法是通過測井電纜將全管除垢裝置與地面的控制儀和計算機連接，將然后將全管除垢裝置放入井內，當全管除垢裝置放至配水器，需要對配水器偏心孔除垢時，由地面控制儀或計算機切換至配水器除垢模式對配水器偏心孔除垢；然后再繼續下放全管除垢裝置，由地面控制儀或計算機切換至選擇采用全管除垢裝置處于全管除垢模式，完成對油管的除垢。在進行配水器偏心孔除垢時，由地面或裝置自帶的電機控制偏心電動除垢頭和導向爪彈出，導向爪滑入偏心配水器導向槽內起到導向作用，偏心電動除垢頭插入偏心配水器偏心孔內完成對接；偏心電動除垢頭轉動同時向前進給保證偏心孔內有效深度除垢。在配水器偏心孔除垢模式下，除垢裝置工作功率較小，測井電纜上通過的電流小，不會對井上、井下數據通訊產生影響，可通過地面實現對井下儀器的控制。所述超聲除垢短節上裝有若干沿軸向分布的環狀大功率超聲換能器；切換至油管除垢模式后，超聲換能器發出特定頻率振動，通過水介質傳遞到油管內壁，產生空化效應，使油管內壁上的水垢松散、粉碎，直至脫落。
實施例
[0015]本發明的一種可切換除垢模式的全管除垢裝置從上至下依次為電纜頭1、扶正器
2、偏心電動除垢頭3、主機4、超聲除垢短節5和導向爪6等。電纜頭1用于連接除垢裝置和測井電纜，測井電纜另一端連接地面控制儀、計算機等(圖1中未示意)；扶正器2上下各布置一個，使除垢裝置居中，保證油管除垢效果；除垢裝置主機4內裝有電源、控制、通訊等電路單元。
[0016]地面控制儀或計算機上可選擇兩種除垢工作模式之一，兩種工作模式可互相切換:
配水器偏心孔除垢模式:偏心電動除垢頭3用于偏心配水器油田水井管柱組成部分，偏心孔除垢由同一電機控制彈出、收攏或刀頭旋轉除垢，在需要時由地面控制彈出；偏心電動除垢頭3彈出后，下放除垢裝置，導向爪6滑入偏心配水器導向槽內起到導向作用，偏心電動除垢頭3插入偏心配水器偏心孔內，完成對接；偏心電動除垢頭3轉動同時向前進給，保證偏心孔內有效深度除垢。本工作模式下，除垢裝置工作功率較小，測井電纜上通過的電流小，不會對井上、井下數據通訊產生影響，可實現對井下儀器的控制；
油管除垢模式:超聲除垢短節5上裝有若干沿軸向分布的環狀大功率超聲換能器，通電后超聲換能器發出特定頻率振動，通過水介質傳遞到油管內壁，產生空化效應，使油管內壁上的水垢松散、粉碎，直至脫落。本工作模式下，除垢裝置工作功率較大，測井電纜上通過的電流較大，較難實現對井下儀器的通訊、控制。故地面控制儀切換到本模式時，超聲換能器即供電起振，切換到其他模式時，超聲換能器不起振。
【主權項】
1.一種可切換除垢模式的全管除垢裝置，其特征在于:該裝置設有上下兩個扶正器(2)，上扶正器頂部經電纜頭(1)和測井電纜與地面的控制儀和計算機連接；上下兩個扶正器(2)之間設有偏心電動除垢短節和主機(4);偏心電動除垢短節上設有偏心電動除垢頭(3 )，主機(4 )上設有超聲除垢短節(5 )和導向爪(6 );主機(4 )內設有電源、控制、通訊電路。2.一種利用權利要求1所述裝置進行全管除垢的全管除垢方法，其特征在于:該方法是通過測井電纜將全管除垢裝置與地面的控制儀和計算機連接，將然后將全管除垢裝置放入井內，當全管除垢裝置放至配水器，需要對配水器偏心孔除垢時，由地面控制儀或計算機切換至配水器除垢模式對配水器偏心孔除垢；然后再繼續下放全管除垢裝置，由地面控制儀或計算機切換至選擇采用全管除垢裝置處于全管除垢模式，完成對油管的除垢。3.根據權利要求2所述全管除垢方法，其特征在于:所述配水器偏心孔除垢時，由地面或裝置自帶的電機控制偏心電動除垢頭和導向爪彈出，導向爪滑入偏心配水器導向槽內起到導向作用，偏心電動除垢頭插入偏心配水器偏心孔內完成對接；偏心電動除垢頭轉動同時向前進給保證偏心孔內有效深度除垢。4.根據權利要求3所述全管除垢方法，其特征在于:所述配水器偏心孔除垢模式下，除垢裝置工作功率較小，測井電纜上通過的電流小，不會對井上、井下數據通訊產生影響，可通過地面實現對井下儀器的控制。5.根據權利要求2所述全管除垢方法，其特征在于:所述超聲除垢短節上裝有若干沿軸向分布的環狀大功率超聲換能器；切換至油管除垢模式后，超聲換能器發出特定頻率振動，通過水介質傳遞到油管內壁，產生空化效應，使油管內壁上的水垢松散、粉碎，直至脫落。
【專利摘要】<b>本發明公開了一種可切換除垢模式的全管除垢裝置及全管除垢方法。本發明設有上下兩個扶正器（2），上扶正器頂部經電纜頭（1）和測井電纜與地面的控制儀和計算機連接；上下兩個扶正器之間設有偏心電動除垢短節和主機（4）；偏心電動除垢短節上設有偏心電動除垢頭（3），主機上設有超聲除垢短節（5）和導向爪（6）；主機內設有電源、控制、通訊電路。本發明采用偏心孔機械除垢模式和油管超聲除垢模式相切換的方法，解決了大電流、大功率超聲換能器驅動和數據通訊的矛盾，實現了全管柱除垢；相對于原來采用的機械除垢、化學除垢等方式，效率提高，經濟成本降低，環境污染減小。</b>
【IPC分類】E21B37/00
【公開號】CN105422047
【申請號】CN201510667626
【發明人】馮貴洪, 王守舵, 龍先明
【申請人】貴州航天凱山石油儀器有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月16日