一种可切换除垢模式的全管除垢装置及全管除垢方法

摘要

本发明公开了一种可切换除垢模式的全管除垢装置及全管除垢方法。本发明设有上下两个扶正器（2），上扶正器顶部经电缆头（1）和测井电缆与地面的控制仪和计算机连接；上下两个扶正器之间设有偏心电动除垢短节和主机（4）；偏心电动除垢短节上设有偏心电动除垢头（3），主机上设有超声除垢短节（5）和导向爪（6）；主机内设有电源、控制、通讯电路。本发明采用偏心孔机械除垢模式和油管超声除垢模式相切换的方法，解决了大电流、大功率超声换能器驱动和数据通讯的矛盾，实现了全管柱除垢；相对于原来采用的机械除垢、化学除垢等方式，效率提高，经济成本降低，环境污染减小。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可切换除垢模式的全管除垢装置及全管除垢方法，属于井下仪器技术领域。

背景技术

油田开发后期，一般采用加强注水的方法来提高原油采收率。由于所注水质较差，随着井深、温度的增加，水中含有的Ca²⁺、Mg²⁺等与CO₃^2-、SO₄^2-等发生反应，沉积在井下油管内壁、工具内壁等，形成水垢。水垢导致管道通径变小，可能引起其他井下测试仪器测试不准或通过不畅；且仪器下井过程刮落的垢片，可能导致地层注水嘴堵塞，影响注水效率。目前油田一般采用井下管柱机械除垢、化学试剂除垢或作业取出油管机械除垢的方法去除水垢，存在效率低、成本高、污染地层和环境等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可切换除垢模式的全管除垢装置及全管除垢方法，以解决现有除垢方法效率低、成本高、污染地层和环境的问题，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种可切换除垢模式的全管除垢装置为，该装置设有上下两个扶正器，上扶正器顶部经电缆头和测井电缆与地面的控制仪和计算机连接；上下两个扶正器之间设有偏心电动除垢短节和主机；偏心电动除垢短节上设有偏心电动除垢头，主机上设有超声除垢短节和导向爪；主机内设有电源、控制、通讯电路。

利用上述可切换除垢模式的全管除垢装置进行全管除垢的本发明的一种全管除垢方法为，该方法是通过测井电缆将全管除垢装置与地面的控制仪和计算机连接，将然后将全管除垢装置放入井内，当全管除垢装置放至配水器，需要对配水器偏心孔除垢时，由地面控制仪或计算机切换至配水器除垢模式对配水器偏心孔除垢；然后再继续下放全管除垢装置，由地面控制仪或计算机切换至选择采用全管除垢装置处于全管除垢模式，完成对油管的除垢。

前述全管除垢方法中，所述配水器偏心孔除垢时，由地面或装置自带的电机控制偏心电动除垢头和导向爪弹出，导向爪滑入偏心配水器导向槽内起到导向作用，偏心电动除垢头插入偏心配水器偏心孔内完成对接；偏心电动除垢头转动同时向前进给保证偏心孔内有效深度除垢。

前述全管除垢方法中，所述配水器偏心孔除垢模式下，除垢装置工作功率较小，测井电缆上通过的电流小，不会对井上、井下数据通讯产生影响，可通过地面实现对井下仪器的控制。

前述全管除垢方法中，所述超声除垢短节上装有若干沿轴向分布的环状大功率超声换能器；切换至油管除垢模式后，超声换能器发出特定频率振动，通过水介质传递到油管内壁，产生空化效应，使油管内壁上的水垢松散、粉碎，直至脱落。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明采用偏心孔机械除垢模式和油管超声除垢模式相结合的方法，解决了大电流、大功率超声换能器驱动和数据通讯的矛盾，实现了全管柱除垢；相对于原来采用的机械除垢、化学除垢等方式，效率提高，经济成本降低，环境污染减小；超声除垢为非直接接触式除垢，避免了机械式除垢刀头遇阻、遇卡的风险，安全性高，寿命长。本发明的除垢装置和方法适用于在油田水井井下除垢。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图的标记为：1-电缆头、2-扶正器、3-偏心电动除垢头、4-主机、5-超声除垢短节、6-导向爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

实施例

本发明的一种可切换除垢模式的全管除垢装置，如图1所示，该装置设有上下两个扶正器2，上扶正器顶部经电缆头1和测井电缆与地面的控制仪和计算机连接；上下两个扶正器2之间设有偏心电动除垢短节和主机4；偏心电动除垢短节上设有偏心电动除垢头3，主机4上设有超声除垢短节5和导向爪6；主机4内设有电源、控制、通讯电路。

利用上述装置进行全管除垢的本发明的一种全管除垢方法，如图1所示，该方法是通过测井电缆将全管除垢装置与地面的控制仪和计算机连接，将然后将全管除垢装置放入井内，当全管除垢装置放至配水器，需要对配水器偏心孔除垢时，由地面控制仪或计算机切换至配水器除垢模式对配水器偏心孔除垢；然后再继续下放全管除垢装置，由地面控制仪或计算机切换至选择采用全管除垢装置处于全管除垢模式，完成对油管的除垢。在进行配水器偏心孔除垢时，由地面或装置自带的电机控制偏心电动除垢头和导向爪弹出，导向爪滑入偏心配水器导向槽内起到导向作用，偏心电动除垢头插入偏心配水器偏心孔内完成对接；偏心电动除垢头转动同时向前进给保证偏心孔内有效深度除垢。在配水器偏心孔除垢模式下，除垢装置工作功率较小，测井电缆上通过的电流小，不会对井上、井下数据通讯产生影响，可通过地面实现对井下仪器的控制。所述超声除垢短节上装有若干沿轴向分布的环状大功率超声换能器；切换至油管除垢模式后，超声换能器发出特定频率振动，通过水介质传递到油管内壁，产生空化效应，使油管内壁上的水垢松散、粉碎，直至脱落。

实施例

本发明的一种可切换除垢模式的全管除垢装置从上至下依次为电缆头1、扶正器2、偏心电动除垢头3、主机4、超声除垢短节5和导向爪6等。电缆头1用于连接除垢装置和测井电缆，测井电缆另一端连接地面控制仪、计算机等（图1中未示意）；扶正器2上下各布置一个，使除垢装置居中，保证油管除垢效果；除垢装置主机4内装有电源、控制、通讯等电路单元。

地面控制仪或计算机上可选择两种除垢工作模式之一，两种工作模式可互相切换：

配水器偏心孔除垢模式：偏心电动除垢头3用于偏心配水器油田水井管柱组成部分，偏心孔除垢由同一电机控制弹出、收拢或刀头旋转除垢，在需要时由地面控制弹出；偏心电动除垢头3弹出后，下放除垢装置，导向爪6滑入偏心配水器导向槽内起到导向作用，偏心电动除垢头3插入偏心配水器偏心孔内，完成对接；偏心电动除垢头3转动同时向前进给，保证偏心孔内有效深度除垢。本工作模式下，除垢装置工作功率较小，测井电缆上通过的电流小，不会对井上、井下数据通讯产生影响，可实现对井下仪器的控制；

油管除垢模式：超声除垢短节5上装有若干沿轴向分布的环状大功率超声换能器，通电后超声换能器发出特定频率振动，通过水介质传递到油管内壁，产生空化效应，使油管内壁上的水垢松散、粉碎，直至脱落。本工作模式下，除垢装置工作功率较大，测井电缆上通过的电流较大，较难实现对井下仪器的通讯、控制。故地面控制仪切换到本模式时，超声换能器即供电起振，切换到其他模式时，超声换能器不起振。