本實用新型涉及石油天然氣開采技術，尤其涉及一種防蠟管柱。

背景技術：

在高壓油氣井的開采過程中，油氣井管存在溫度梯度，靠近管口的溫度低于油氣井管下部的溫度，石油天然氣中的蠟氣在流出過程中，容易沉積在靠近管口的管柱內壁，形成蠟沉積層。同時，蠟沉積層造成油氣流速降低，在油氣井管內部高壓低溫的環(huán)境下，誘發(fā)形成水合物層。兩者共同作用造成油氣管井的正常生產過程受阻。

目前，國內外解決含蠟氣生產過程的蠟堵問題主要采用的方法為加防蠟劑和機械清蠟。其中加防蠟劑方法是在判斷油氣管井內壁形成蠟沉積層時，向其中添加防蠟劑，通過化學溶蠟作用，使沉積的固態(tài)蠟轉變?yōu)榭闪鲃拥囊簯B(tài)蠟，完成清蠟過程。機械清蠟是定期采用刮蠟片或清蠟鉆頭清理已經沉積的蠟層。

然而常用的防蠟方法主要存在以下問題：1)在加防蠟劑法中，誘發(fā)形成的水合物會造成防蠟劑不能與蠟沉積層有效接觸，因此防蠟效果大大降低；2)在機械清蠟中存在清理死角的問題，無法完全清理生產管柱的頂角或弧面處的蠟沉積，清潔不徹底的蠟層對管柱內壁損傷較大，并且在高氣壓油氣井中機械清蠟存在較高的安全風險，故此方法也不宜推廣。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種防蠟管柱可以提高油氣在油氣管內部的流速和油氣管的溫度，減弱管壁蠟沉積速率；提高井控安全；實現(xiàn)實時控制或程序自動調節(jié)油氣管內部溫度，有效避免蠟和水合物的生成，確保含高壓蠟氣的油氣井滿足長期穩(wěn)定的生產需求。

本實用新型提供的防蠟管柱，包括至少三根油氣管、封隔器和加熱裝置。

油氣管的管徑不等，且沿油氣管井依次套設，每相鄰兩根油氣管中，管徑最小的所述油氣管的底端高度高于與之相鄰的所述油氣管的底端高度，且每相鄰兩根油氣管之間設置有封隔器，以使油氣管井內的油氣在流動時，依次流入管徑最小的油氣管內。

加熱裝置設置在管徑最小的油氣管外側的環(huán)空內，以對流入管徑最小的油氣管內的油氣加熱。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，至少三個油氣管包括：第一油氣管、第二油氣管和第三油氣管。

第一油氣管固設在油氣管井中，第一油管內套設有第二油氣管，第三油氣管固定套設在第二油氣管中。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，加熱裝置包括加熱電纜，加熱電纜位于第二油氣管與第三油氣管之間的環(huán)空內。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，加熱裝置還包括：導熱介質，導熱介質填充在第二油氣管與第三油氣管之間的環(huán)空內。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，還包括：控制面板，控制面板與加熱電纜連接，用于控制加熱電纜的加熱溫度。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，第二油氣管的上端管口和第三油氣管的上端管口均通過懸掛器固定。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，各根油氣管的上端管口均設有閥門，用于控制油氣管與油氣管內側的油氣管之間環(huán)空的開閉。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，第三油氣管上還設有平板閘閥，用于控制第三油氣管的開閉。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，第一油氣管與第二油氣管之間的環(huán)空內部填充有環(huán)空保護液。

在上述的防蠟管柱中，優(yōu)選的是，第三油氣管的上端管口還設有雙閘板防噴器。

本實用新型提供的防蠟管柱通過設置管徑依次減小的油氣管，在油氣通過時能提高其在油氣管內部的流速，通過在管徑最小的油氣管外側的環(huán)空內設置加熱裝置，控制其中溫度高于常規(guī)的結蠟點溫度，通過提高蠟氣流速和溫度，減弱管壁蠟沉積的速率；通過在第三油氣管的上端管口設置閥門、雙閘板防噴器和平板閘閥，三者同時工作提高井控安全；通過控制面板控制加熱裝置的工作，可實現(xiàn)實時控制或程序自動調節(jié)油氣管內部溫度，有效避免蠟和水合物的生成，確保含高壓蠟氣的油氣井滿足長期穩(wěn)定的生產需求。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的防蠟管柱的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-油氣管； 2-封隔器； 3-環(huán)空；

4-加熱電纜； 5-控制面板； 6-懸掛器；

7-閥門； 8-平板閘閥； 9-雙閘板防噴器；

11-第一油氣管； 12-第二油氣管； 13-第三油氣管。

具體實施方式

圖1是本實用新型提供的防蠟管柱的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的防蠟管柱，包括至少三根油氣管1、封隔器和加熱裝置。

油氣管1的管徑不等，且沿油氣管井依次套設，每相鄰兩根油氣管1中，管徑最小的所述油氣管1的底端高度高于與之相鄰的所述油氣管1的底端高度，且每相鄰兩根油氣管1之間設置有封隔器，以使油氣管井內的油氣在流動時，依次流入管徑最小的油氣管1內。

加熱裝置設置在管徑最小的油氣管1外側的環(huán)空3內，以對流入管徑最小的油氣管1內的油氣加熱。

優(yōu)選的，至少三個油氣管1包括：第一油氣管11、第二油氣管12和第三油氣管13。

第一油氣管11固設在油氣管井中，第一油管內套設有第二油氣管12，第三油氣管13固定套設在第二油氣管12中。

需要說明的是，該防蠟管柱包括至少三根的油氣管1，按照管徑由大到小的順序由外至內依次套設，外側油氣管1的底端高度高于內側油氣管1的底端高度，保證油氣流經外側油氣管1后從內側油氣管1的底端流入內側油氣管1內部，使油氣由管徑較大的油氣管1流向管徑較小的油氣管1，管徑階梯式的逐漸減小，能增加油氣在油氣管1的流速，從而減小蠟氣在油氣管1內壁沉積的速率。

在管徑最小的油氣管1外側的環(huán)空3內設置有加熱裝置，通過加熱裝置對最小管徑的油氣管1管壁加熱，使其內部溫度高于常規(guī)結蠟點溫度5℃，確保油氣在流出的過程中，蠟氣不會凝結，堵塞管道和損壞管壁。其中，環(huán)空3是指在鉆井完井過程中，為了分隔不同的地質層系，防止地層壓力不同導致井壁坍塌，通常需要設置多層套管固井，每層套管用水泥固井，各層套管由于管徑有一定差值，其之間會形成具有一定容積的環(huán)形空間，該環(huán)形空間即為環(huán)空3。

本實用新型的實施例中以三根油氣管1為例，分別為第一油氣管11、第二油氣管12和第三油氣管13，第一油氣管11在最外側，為套管，用于支撐油氣管井的井壁，以保證鉆井過程進行和完井后整個油氣管井的正常運行。在實際生產過程中，可根據(jù)需要增減油氣管1數(shù)量。第一油氣管11、第二油氣管12和第三油氣管13的底端高度依次減小，管徑依次減小。油氣流動后依次流經第一油氣管11和第二油氣管12，由第三油氣管13的管口流出，管徑依次減小，油氣流速不斷增加。

優(yōu)選的，加熱裝置包括加熱電纜4，加熱電纜4位于第二油氣管12與第三油氣管13之間的環(huán)空3內。

需要說明的是，加熱電纜4設置在第二油氣管12和第三油氣管13之間的環(huán)空3內，主要用于對第三油氣管13加熱，余熱傳播至第二油氣管12和第一油氣管11中，使得第一油氣管11、第二油氣管12和第三油氣管13內部溫度依次升高，減弱蠟氣在管壁內部的沉積速率。加熱電纜4采用單根或多根合金電熱絲作為發(fā)熱源、高純度、高溫、電熔結晶氧化鎂作導熱絕緣體，無縫連續(xù)不銹鋼或銅管作為護套，采用特殊生產工藝制造而成。針對油氣中含有強腐蝕物質的，還可在加熱電纜4的外部加聚乙烯或低煙無鹵的外套。

優(yōu)選的，加熱裝置還包括：導熱介質，導熱介質填充在第二油氣管12與第三油氣管13之間的環(huán)空3內。

需要說明的是，在第二油氣管12和第三油氣管13之間的環(huán)空3內部還填充有導熱介質，用于降低熱阻增加導熱性能，使加熱電纜4的熱量最大程度的傳遞至第三油氣管13。導熱介質包括導熱硅膠片、導熱硅脂、導熱雙面膠和導熱硅油等，本實用新型中優(yōu)選使用密度較小的芳香族化合物為主的石油衍生物的混合物。

優(yōu)選的，上述的防蠟管柱還包括：控制面板5，控制面板5與加熱電纜4連接，用于控制加熱電纜4的加熱溫度。

需要說明的是，控制面板5用于實時監(jiān)測并反饋調控加熱電纜4的加熱溫度，保證加熱溫度高于結蠟點溫度5℃，并分析反饋的實時溫度值，通過調控加熱電纜4的功率值，從而調節(jié)加熱溫度值。該控制面板5可供工作人員實時調節(jié)，也可通過設定加熱保溫程序，進行自動控制。

優(yōu)選的，第二油氣管12的上端管口和第三油氣管13的上端管口均通過懸掛器6固定。

需要說明的是，第二油氣管12和第三油氣管13均通過懸掛器6分別固定于第一油氣管11和第二油氣管12的管口位置，保證第一油氣管11和第二油氣管12，第二油氣管12和第三油氣管13之間均形成一定容積的環(huán)空3。懸掛器6主要包括卡瓦式懸掛器和芯軸式懸掛器，可根據(jù)實際生產需要選用。

優(yōu)選的，各根油氣管1的上端管口均設有閥門7，用于控制油氣管1與油氣管1內側的油氣管1之間環(huán)空3的開閉。

需要說明的是，各油氣管1上端管口均設置閥門7，第一油氣管11的管口閥門7主要用于控制第一油氣管11和第二油氣管12之間的環(huán)空3開閉。第二油氣管12的管口閥門7主要用于控制第二油氣管12和第三油氣管13之間的環(huán)空3開閉，該閥門7管口還用于添加導熱介質。油氣由第三油氣管13的管口流出，第三油氣管13的管口閥門7可用于控制油氣的流出。

優(yōu)選的，第三油氣管13上還設有平板閘閥8，用于控制第三油氣管13的開閉。

需要說明的是，第三油氣管13的管口還設有平板閘閥8，其是一種關閉件為平行閘板的滑動閥，用于控制油氣的流出。

優(yōu)選的，第一油氣管11與第二油氣管12之間的環(huán)空3內部填充有環(huán)空保護液。

需要說明的是，在第一油氣管11和第二油氣管12的環(huán)空3內部填充有環(huán)空保護液，由于第一油氣管11固設與油氣管井中，油氣管井中有大量的高壓油氣，而在油氣管1中，油氣不斷向外流出，故其內部壓力小于油氣管井中的壓力，兩者之間的壓力差值會損壞油氣管1的管壁，造成泄漏。而填充了環(huán)空保護液后，環(huán)空保護液隨溫度變化而熱脹冷縮，從而調節(jié)第一油氣管11和第二油氣管12的環(huán)空3內部的壓力值，使其與油氣管井中的壓力達到平衡。此外環(huán)空保護液還可保護油氣管1的管壁不受油氣中腐蝕物質的損壞。

優(yōu)選的，第三油氣管13的上端管口還設有雙閘板防噴器9。

需要說明的是，在第三油氣管13的上端管口還設有雙閘板防噴器9，當?shù)谌蜌夤?3內部壓力過大，發(fā)生井噴現(xiàn)象時，同時關閉上層對稱閘板總成，帶動兩側閘板密封總成向中心運動，閘板密封膠芯同時抱緊第三油氣管13的管壁，實現(xiàn)密封防噴的目的。

上述的第三油氣管13的管口閥門7、平板閘閥8和雙平板防噴器對第三油氣管13起到三重保護作用，提高了井控安全。

本實用新型提供的防蠟管柱通過設置管徑依次減小的油氣管1，在油氣通過時能提高其在油氣管1內部的流速，通過在管徑最小的油氣管1外側的環(huán)空3內設置加熱裝置，控制其中溫度高于常規(guī)的結蠟點溫度，通過提高蠟氣流速和溫度，減弱管壁蠟沉積的速率；通過在第三油氣管13的上端管口設置閥門7、雙閘板防噴器9和平板閘閥8，三者同時工作提高井控安全；通過控制面板5控制加熱裝置的工作，可實現(xiàn)實時控制或程序自動調節(jié)油氣管1內部溫度，有效避免蠟和水合物的生成，確保含高壓蠟氣的油氣井滿足長期穩(wěn)定的生產需求。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。