CN111236889A - 一种油井井下延时投药装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种油井井下延时投药装置及使用方法。本发明通过从上至下依次连接的A筒体、B筒体和C筒体组成。A筒体下部设置有延时塞且侧壁上开有过流通道；B筒体的下部设置有延时塞，侧壁上开有延时通道且延时通道上连接有延时堵头；C筒体的侧壁上设置有延时通道且延时通道上连接有延时堵头。本发明结构简单，操作方便并且能够快速的进行更换，不仅节约了更换时间，而且保证了防腐器的防腐性能。
Description
技术领域
本发明属于油气田腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种油井井下延时投药装置及使用方法。
背景技术
在油田开发过程中，向油、气井中投加固体缓蚀、阻垢剂是常用的一种防腐阻垢措施，和投加液体药剂相比，具有有效保护期长、保护面积大、投加工艺简单、管理难度小等特点。投加方式通常为：根据每口井的产液状况和采出水的腐蚀结垢状况，预先计算并投加固体缓蚀、阻垢剂到尾管内，或直接置于人工井底。
在现有技术中，虽然有了一些对投加方式进行改进的装置，但仍然存在一次性加药，有效时间相对较短的问题。
发明内容
本发明提供了一种油井井下延时投药装置及使用方法，目的在于提供一种能够分次加药，并能延长有效时间的投药装置及使用方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种油井井下延时投药装置，包括A筒体、B筒体和C筒体；A筒体、B筒体和C筒体从上至下依次连接；所述A筒体下部与B筒体的连接处水平设置有延时塞且侧壁上开有过流通道，所述延时塞与A筒体内圆周面密封连接；所述B筒体的下部与C筒体的连接处设置有延时塞，所述延时塞与B筒体的内圆周面密封连接，B筒体的侧壁上开有延时通道且延时通道上设置有延时堵头；所述C筒体的侧壁上开有延时通道且延时通道上设置有延时堵头。
所述的A筒体由上中下三段中空圆柱组成的中空柱状体；所述的上段圆柱为连接母扣、下段圆柱是翼型母扣、中段圆柱侧壁上设置有贯通侧壁的多个过流通道；所述连接母扣与翼型母扣的内径相同且大于中段圆柱内径；所述中段圆柱、连接母扣、翼型母扣的外径依次增大；所述中段圆柱和连接公扣内径的衔接处水平设置延时塞。
所述的多条过流通道均匀设置在中段圆柱侧壁上；所述过流通道为圆形通孔；所述延时塞外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与A筒体的内侧壁连接；所述延时塞是采用锌基牺牲阳极制得的。
所述的延时塞是通过密封垫圈与中段圆柱和连接公扣内径的衔接处连接的。
所述的B筒体由上下两段圆柱组成的中空柱状结构；所述上段圆柱的上部为连接公扣，上段圆柱侧壁上设置有多个贯通侧壁的延时通道，延时通道上设置有延时堵头；下段圆柱是翼型母扣；上段圆柱的内径小于下段圆柱的内径，上段圆柱的外径小于下段圆柱的外径；在上下两段圆柱内径的衔接处水平密封连接有延时塞；所述B筒体上段圆柱的外径与A筒体的下部内径匹配；所述上段圆柱内径与A筒体的中部内径相同。
所述的延时通道为圆形螺纹通孔，所述的多个延时通道均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道通过螺纹与延时堵头密封连接；所述的延时塞外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与B筒体内侧壁密封连接。
所述的延时塞是通过密封垫圈与上下两段圆柱内径的衔接处连接；所述延时塞和延时堵头均采用锌基牺牲阳极制得的。
所述的C筒体的竖截面为“U”形；所述C筒体的上部为连接公扣，C筒体的侧壁上设置有延时通道，所述的延时通道为圆形螺纹通孔，多个延时通道均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道通过螺纹与延时堵头连接，所述C筒体外径与B筒体的翼型母扣内径匹配；所述C筒体的内径与B筒体的上段圆柱内径相同；所述延时堵头是采用锌基牺牲阳极制得的。
所述的A筒体中的延时塞和B筒体中的延时堵头腐蚀溶解时间和固体药剂的溶解时间相同，B筒体中的延时塞和C筒体中的延时堵头腐蚀溶解时间保持一致，是固体药剂溶解时间的2倍。
一种油井井下延时投药装置的使用方法，包括如下步骤
步骤一：连接油井井下延时投药装置
将固体药剂预先放置于A筒体、B筒体和C筒体内，将A筒体、B筒体和C筒体依次连接，组成油井井下延时投药装置；
步骤二：将油井井下延时投药装置下入井内
当修井作业结束后，将A筒体的连接母扣与筛管连接，然后将油井井下延时投药装置下入井内；下井顺序依次为：油井井下延时投药装置、筛管、抽油泵泵体、油管；
步骤三：油井正常作业。
有益效果：
本发明通过A筒体上设置的延时堵头和侧壁上所设置的过流通道、B筒体的下部内侧壁设置的延时堵头和侧壁上所设置的延时通道且延时通道上连接有延时堵头、C筒体的侧壁上设置有延时通道且延时通道上连接有延时堵头的技术方案，使得本发明结构简单，操作方便并且能够快速的进行更换，不仅节约了更换时间，而且保证了防腐器的防腐性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
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。
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明A筒体结构示意图；
图3是本发明B筒体示意图；
图4是本发明C筒体结构示意图；
图5是本发明A筒体、B筒体、C筒体中固体药剂在过程一中的溶解释放示意图；
图6是本发明A筒体、B筒体、C筒体中固体药剂在过程二中的溶解释放示意图；
图7是本发明A筒体、B筒体、C筒体中固体药剂在过程三中的溶解释放示意图。
图中：1-连接母扣；2-A筒体；3-过流通道；4-延时塞；5-密封垫圈；6-翼型母扣；7-连接公扣；8-B筒体；9-延时通道；10-延时堵头；11-C筒体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据图1-7所示的一种油井井下延时投药装置，包括A筒体2、B筒体8和C筒体11；A筒体2、B筒体8和C筒体11从上至下依次连接；所述A筒体2下部与B筒体8的连接处水平设置有延时塞4且侧壁上开有过流通道3，所述延时塞4与A筒体2内圆周面密封连接；所述B筒体8的下部与C筒体11的连接处设置有延时塞4，所述延时塞4与B筒体8的内圆周面密封连接，B筒体8的侧壁上开有延时通道9且延时通道9上设置有延时堵头10；所述C筒体11的侧壁上开有延时通道9且延时通道9上设置有延时堵头10。
在实际使用时，首先根据生产井的采出液流量、井底温度、动液面高度、设计有效期等因素，采用现有技术的计算方法，计算出所需固体药剂的重量或数量；A筒体2、B筒体8和C筒体11从上至下依次连接共同组成了油井井下延时投药装置。在具体应用时，首先将固体药剂预先放置于A筒体、B筒体和C筒体内，将A筒体、B筒体和C筒体依次连接，组成油井井下延时投药装置；当修井作业结束后，将A筒体的连接母扣与筛管连接，然后将油井井下延时投药装置下入井内油管中；下井顺序依次为：油井井下延时投药装置、筛管、抽油泵泵体、油管；然后油井正常作业，油井内储层部分流体由A筒体2上的过流通道进入A筒体2，流体对固体药剂进行冲刷，固体药剂中的有效成分缓慢释放，随流体进入油管内，如图5所示；A筒体2中的固体药剂溶解完全后，A筒体2中的延时塞4、B筒体8中的延时堵头10也同步溶解完全，此时，在A筒体2中的翼型母扣6的整流作用下，油井内储层部分流体由B筒体8中的延时通道9进入B筒体8中，经由A筒体2，最后进入油管，如图6所示。B筒体8中的固体药剂溶解完全后，B筒体8中的延时塞4、C筒体11中的延时堵头10也同步溶解完全，此时，在B筒体8中翼型母扣6的整流作用下，油井内储层部分流体由C筒体11中的延时通道9进入C筒体11中，经由B筒体8和A筒体2，最后进入油管，如图7所示。
本实施例中的延时堵头的材质为锌基牺牲阳极，延时堵头均与筒体采用螺纹连接。在井下腐蚀介质中，发生电偶腐蚀，腐蚀溶解时间通过堵头厚度进行控制。
实施例二：
根据图1和图2所示的一种油井井下延时投药装置，与实施例一不同之处在于：所述的A筒体2由上中下三段中空圆柱组成的中空柱状体；所述的上段圆柱为连接母扣1、下段圆柱是翼型母扣6、中段圆柱侧壁上设置有贯通侧壁的多个过流通道3；所述连接母扣1与翼型母扣6的内径相同且大于中段圆柱内径；所述中段圆柱、连接母扣1、翼型母扣6的外径依次增大；所述中段圆柱和连接公扣7内径的衔接处水平设置延时塞4。
优选都是所述的多条过流通道3均匀设置在中段圆柱侧壁上；所述过流通道3为圆形通孔；所述延时塞4外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与A筒体2的内侧壁连接；所述延时塞4是采用锌基牺牲阳极制得的。
优选都是所述的延时塞4是通过密封垫圈5与中段圆柱和连接公扣7内径的衔接处连接的。
在实际使用时，所述的连接母扣1主要用于和油井的筛管进行螺纹连接。所述的A筒体2的延时塞4用于放置固体药剂，A筒体2上端为连接母扣1，下端为翼型母扣6，A筒体2的筒壁设置多个过流通道3，过流通道3主要用于地层流体由油套环形空间进入A筒体2。延时塞4为锌基牺牲阳极所制，外壁有螺纹，用于和A筒体2的翼型母扣6进行螺纹连接，翼型母扣6内壁设有螺纹，主要用于和B筒体8的连接公扣7进行螺纹连接。翼型母扣6和延时塞4连接处的内壁有密封垫圈5，用于延时塞4和翼型母扣6的无缝连接，防止缝隙腐蚀发生，导致延时塞4失效。
实施例三：
根据图1和图3所示的一种油井井下延时投药装置，与实施例一不同之处在于：所述的B筒体8由上下两段圆柱组成的中空柱状结构；所述上段圆柱的上部为连接公扣7，上段圆柱侧壁上设置有多个贯通侧壁的延时通道9，延时通道9上设置有延时堵头10；下段圆柱是翼型母扣6；上段圆柱的内径小于下段圆柱的内径，上段圆柱的外径小于下段圆柱的外径；在上下两段圆柱内径的衔接处水平密封连接有延时塞4；所述B筒体8上段圆柱的外径与A筒体2的下部内径匹配；所述上段圆柱内径与A筒体2的中部内径相同。
进一步的，所述的延时通道9为圆形螺纹通孔，所述的多个延时通道9均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道9通过螺纹与延时堵头10密封连接；所述的延时塞4外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与B筒体8内侧壁密封连接。
进一步的，所述的延时塞4是通过密封垫圈5与上下两段圆柱内径的衔接处连接；所述延时塞4和延时堵头10均采用锌基牺牲阳极制得的。
在实际使用时，连接公扣7外有螺纹，用于和A筒体2的翼型母扣6进行螺纹连接。所述的B筒体8的延时塞4用于放置固体药剂，B筒体8上端为连接公扣7，下端为翼型母扣6，B筒体8的筒壁设置多个延时通道9。延时通道9为螺孔，螺孔内设置有延时堵头10及配套密封垫圈，主要用于地层流体由油套环形空间进入B筒体8。延时通道9内壁和延时堵头10外壁有匹配的螺纹，两者螺纹连接。螺纹连接部分靠近筒体内壁处设置有密封垫圈，用于延时堵头10和延时通道9的无缝连接，防止缝隙腐蚀发生，导致延时堵头10失效。
实施例四：
根据图1和图4所示的一种油井井下延时投药装置，与实施例一不同之处在于：所述的C筒体11的竖截面为“U”形；所述C筒体11的上部为连接公扣7，C筒体11的侧壁上设置有延时通道9，所述的延时通道9为圆形螺纹通孔，多个延时通道9均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道9通过螺纹与延时堵头10连接，所述C筒体11外径与B筒体8的翼型母扣6内径匹配；所述C筒体11的内径与B筒体8的上段圆柱内径相同；所述延时堵头10是采用锌基牺牲阳极制得的。
在实际使用时，C筒体11的上部的连接公扣7外有螺纹，用于和B筒体8的翼型母扣6进行螺纹连接。所述的C筒体11内用于放置固体药剂，C筒体11上端为连接公扣7，下端为封闭筒体，C筒体11的筒壁设若干延时通道9。延时通道9为螺孔，螺孔内设有延时堵头10及配套密封垫圈，主要用于地层流体由油套环形空间进入C筒体11。延时通道9内壁和延时堵头10外壁有螺纹，两者螺纹连接。螺纹连接部分靠近筒体内壁处设置有密封垫圈，用于延时堵头10和延时通道9的无缝连接，防止缝隙腐蚀发生，导致延时堵头10失效。
实施例五：
根据图1-4所示的一种油井井下延时投药装置，与实施例一不同之处在于：所述的A筒体2中的延时塞4和B筒体8中的延时堵头10腐蚀溶解时间和固体药剂的溶解时间相同，B筒体8中的延时塞4和C筒体11中的延时堵头10腐蚀溶解时间保持一致，是固体药剂溶解时间的2倍。
在实际使用时，通过采用现有技术中延时塞4和延时堵头10溶解材料的配置方法，能够达到对溶解材料溶解时间的要求，从而达到使本发明延时投药的目的。
固体药剂溶解时间与延时塞4和C筒体11中的延时堵头10腐蚀溶解时间的控制方法如下：
固体药剂溶解时间为120天，锌基牺牲阳极材料的溶解速率(平均腐蚀速率)为30mm/a(每年按360天计算，120天大约可溶解10mm)，则A筒体2中的延时塞4、B筒体8中的延时堵头10厚度可设计为10mm，B筒体8中的延时塞4、C筒体11中的延时堵头10厚度可设计为20mm，是固体药剂溶解时间的2倍。
实施例六：
一种油井井下延时投药装置的使用方法，包括如下步骤
步骤一：连接油井井下延时投药装置
将固体药剂预先放置于A筒体2、B筒体8和C筒体11内，将A筒体2、B筒体8和C筒体11依次连接，组成油井井下延时投药装置；
步骤二：将油井井下延时投药装置下入井内
当修井作业结束后，将A筒体2的连接母扣1与筛管连接，然后将油井井下延时投药装置下入井内；下井顺序依次为：油井井下延时投药装置、筛管、抽油泵泵体、油管；
步骤三：油井正常作业。
在实际使用时，根据生产井的采出液流量、井底温度、动液面高度、设计有效期等因素计算出所需固体药剂的重量或数量。固体药剂在修井或检泵过程中部分投放于人工井底，其余放置于延时投药装置内。下井前，将固体药剂预先放置于A筒体2、B筒体8和C筒体11内，A筒体2、B筒体8和C筒体11依次螺纹连接，组成油井井下延时投药装置；修井作业结束后，将油井井下延时投药装置下入井内。下井顺序依次为：油井井下延时投药装置、筛管、抽油泵泵体、油管；油井正常作业时，油井内储层部分流体由过流通道3进入A筒体2，流体对固体药剂进行冲刷，固体药剂中的有效成分缓慢释放，随流体进入油管内，如图5所示；A筒体2中的固体药剂溶解完全后，A筒体2中的延时塞4、B筒体8中的延时堵头10也同步溶解完全，此时，在A筒体2中的翼型母扣6的整流作用下，油井内储层部分流体由B筒体8中的延时通道9进入B筒体8中，经由A筒体2，最后进入油管，如图6所示。B筒体8中的固体药剂溶解完全后，B筒体8中的延时塞4、C筒体11中的延时堵头10也同步溶解完全，此时，在B筒体8中翼型母扣6的整流作用下，油井内储层部分流体由C筒体11中的延时通道9进入C筒体11中，经由B筒体8和A筒体2，最后进入油管，如图7所示。
通过上述实施例可以看出本发明提供了结构简单，操作方便并且能够快速的对防腐器中的阳极的进行更换的种油田注水管线内壁防腐装置及更换方法，节约更换时间，保证了防腐器的防腐性能。本发明有效控制了固体药剂的释放时间，保证了固体药剂的有效浓度，最终保护了油套管，抑制了腐蚀的发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种油井井下延时投药装置，其特征在于：包括A筒体(2)、B筒体(8)和C筒体(11)；A筒体(2)、B筒体(8)和C筒体(11)从上至下依次连接；所述A筒体(2)下部与B筒体(8)的连接处水平设置有延时塞(4)且侧壁上开有过流通道(3)，所述延时塞(4)与A筒体(2)内圆周面密封连接；所述B筒体(8)的下部与C筒体(11)的连接处设置有延时塞(4)，所述延时塞(4)与B筒体(8)的内圆周面密封连接，B筒体(8)的侧壁上开有延时通道(9)且延时通道(9)上设置有延时堵头(10)；所述C筒体(11)的侧壁上开有延时通道(9)且延时通道(9)上设置有延时堵头(10)。
2.如权利要求1所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的A筒体(2)由上中下三段中空圆柱组成的中空柱状体；所述的上段圆柱为连接母扣(1)、下段圆柱是翼型母扣(6)、中段圆柱侧壁上设置有贯通侧壁的多个过流通道(3)；所述连接母扣(1)与翼型母扣(6)的内径相同且大于中段圆柱内径；所述中段圆柱、连接母扣(1)、翼型母扣(6)的外径依次增大；所述中段圆柱和连接公扣(7)内径的衔接处水平设置延时塞(4)。
3.如权利要求2所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的多条过流通道(3)均匀设置在中段圆柱侧壁上；所述过流通道(3)为圆形通孔；所述延时塞(4)外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与A筒体(2)的内侧壁连接；所述延时塞(4)是采用锌基牺牲阳极制得的。
4.如权利要求2所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的延时塞(4)是通过密封垫圈(5)与中段圆柱和连接公扣(7)内径的衔接处连接的。
5.如权利要求1所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的B筒体(8)由上下两段圆柱组成的中空柱状结构；所述上段圆柱的上部为连接公扣(7)，上段圆柱侧壁上设置有多个贯通侧壁的延时通道(9)，延时通道(9)上设置有延时堵头(10)；下段圆柱是翼型母扣(6)；上段圆柱的内径小于下段圆柱的内径，上段圆柱的外径小于下段圆柱的外径；在上下两段圆柱内径的衔接处水平密封连接有延时塞(4)；所述B筒体(8)上段圆柱的外径与A筒体(2)的下部内径匹配；所述上段圆柱内径与A筒体(2)的中部内径相同。
6.如权利要求5所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的延时通道(9)为圆形螺纹通孔，所述的多个延时通道(9)均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道(9)通过螺纹与延时堵头(10)密封连接；所述的延时塞(4)外周侧壁开有螺纹，通过螺纹与B筒体(8)内侧壁密封连接。
7.如权利要求5所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的延时塞(4)是通过密封垫圈(5)与上下两段圆柱内径的衔接处连接；所述延时塞(4)和延时堵头(10)均采用锌基牺牲阳极制得的。
8.如权利要求1所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的C筒体(11)的竖截面为“U”形；所述C筒体(11)的上部为连接公扣(7)，C筒体(11)的侧壁上设置有延时通道(9)，所述的延时通道(9)为圆形螺纹通孔，多个延时通道(9)均匀设置在上段圆柱侧壁上，延时通道(9)通过螺纹与延时堵头(10)连接，所述C筒体(11)外径与B筒体(8)的翼型母扣(6)内径匹配；所述C筒体(11)的内径与B筒体(8)的上段圆柱内径相同；所述延时堵头(10)是采用锌基牺牲阳极制得的。
9.如权利要求1所述的一种油井井下延时投药装置，其特征在于：所述的A筒体(2)中的延时塞(4)和B筒体(8)中的延时堵头(10)腐蚀溶解时间和固体药剂的溶解时间相同，B筒体(8)中的延时塞(4)和C筒体(11)中的延时堵头(10)腐蚀溶解时间保持一致，是固体药剂溶解时间的2倍。
10.一种油井井下延时投药装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：连接油井井下延时投药装置
将固体药剂预先放置于A筒体(2)、B筒体(8)和C筒体(11)内，将A筒体(2)、B筒体(8)和C筒体(11)依次连接，组成油井井下延时投药装置；
步骤二：将油井井下延时投药装置下入井内
当修井作业结束后，将A筒体(2)的连接母扣(1)与筛管连接，然后将油井井下延时投药装置下入井内；下井顺序依次为：油井井下延时投药装置、筛管、抽油泵泵体、油管；
步骤三：油井正常作业。
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