專利名稱：油井清蠟彈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油井清蠟裝置，是一種用于油田井下的清蠟彈，該彈由彈殼、火藥、延時(shí)藥、點(diǎn)火藥等組成。
油井結(jié)蠟是影響油井生產(chǎn)的重要因素之一，也是國(guó)內(nèi)外油田開發(fā)采油方面急待解決的一個(gè)重要課題，目前，國(guó)內(nèi)外油田大量而廣泛研究和應(yīng)用的仍然是機(jī)械清蠟和熱力清蠟。機(jī)械清蠟是最常用的清蠟方法，多采用“8”字形刮蠟片，麻花鉆頭或矛剌鉆頭清蠟，但費(fèi)時(shí)費(fèi)工，還要借助于熱洗等工藝才能有明顯的效果，熱力清蠟是通過熱油、熱水、蒸汽等洗井。熱油循環(huán)或用電熱器將電能轉(zhuǎn)換為熱能熔化管壁和井下設(shè)備及地面管線的結(jié)蠟，成本高，清除不完全，尤其對(duì)深井結(jié)蠟和高含量高凝固點(diǎn)結(jié)蠟油井，清蠟效果更差。
本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種清蠟完全、工藝簡(jiǎn)單、時(shí)間短、成本低，更適宜于深井結(jié)蠟和高含量高凝固點(diǎn)結(jié)蠟油井的清蠟彈。
本發(fā)明的構(gòu)思，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，采用通常的熱能轉(zhuǎn)換清蠟都不可能快速、完全清蠟，設(shè)想用一種火藥燃燒彈產(chǎn)生大量的熱量，可以使油井內(nèi)油水介質(zhì)在短時(shí)間氣化、裂解，形成高溫、高壓氣區(qū)，融化、沖涮管壁積蠟，并使蠟水混合液噴出井口。但是使用通常的火藥燃燒持續(xù)時(shí)間短、油水介質(zhì)氣化、裂解時(shí)間短，在井下不足以產(chǎn)生高溫高壓氣區(qū)。設(shè)計(jì)一種含有高熱值金屬粉、氧化劑等組成的火藥可實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，為了排出融化的蠟液在彈尾設(shè)計(jì)排液機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明由彈頭、彈身、彈尾組成。
彈頭(16-21)由支撐板(16)、點(diǎn)火藥包(17)、點(diǎn)火線(18)、定時(shí)點(diǎn)火器(19)、定位環(huán)(20)、彈殼(21)組成。支撐板由聚氯乙烯材料制成，其中心留有孔道和凹面，凹面上放點(diǎn)火藥包(17)，孔道內(nèi)通點(diǎn)火線(18)，彈殼(21)由45＃鋼制成，其內(nèi)留有盲孔安放定時(shí)點(diǎn)火器(19)，定時(shí)點(diǎn)火器由定位環(huán)(20)固定。
彈身(7-15)由主裝藥(7、14)、彈殼(8、13)、阻流擋環(huán)(9、12)、延時(shí)器(10)、延時(shí)藥(11)、連接件(15)組成。
主裝藥(7、14)由鎂粉、硝酸鉀和苯二甲酸二丁酯組成，其比為5∶4∶1。
彈殼(8、13)由45＃鋼制成。
延時(shí)藥(11)由硝酸銨、端羥聚丁二烯、鋁粉、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑構(gòu)成。
彈尾(1-6)由連接件(1)、排液孔(2)、安全閥(3-6)組成。
安全閥(3-6)是為了防止彈內(nèi)火藥燃燒產(chǎn)生過高的壓力，保證安全，由排氣管(3)、排氣螺栓(4)、鋼球(5)、連接件(6)構(gòu)成。
本發(fā)明的制造彈頭、彈身、彈尾全部由45＃鋼制成。彈頭外殼加工成外徑90mm，內(nèi)徑67mm，長(zhǎng)160mm，錐度60°的圓錐體，彈身外殼外徑均為90mm，內(nèi)徑均為80mm，長(zhǎng)均為900mm，彈殼兩端加工陰陽螺紋。彈尾加工成外徑90mm，長(zhǎng)240mm。彈頭內(nèi)裝有定時(shí)點(diǎn)火器，定時(shí)點(diǎn)火器上有兩個(gè)電極，上接兩根點(diǎn)火線和點(diǎn)火藥包連接，點(diǎn)火藥包置于連接件中心支撐板內(nèi)。彈身彈殼內(nèi)裝有主裝藥，兩彈身之間通過延時(shí)器連接，延時(shí)器內(nèi)裝有延遲藥，每發(fā)清蠟彈由1-5個(gè)彈身組成，再連接彈頭、彈尾就構(gòu)成一個(gè)完整的清蠟彈。
本發(fā)明主裝藥的彈殼(8、13)外表面可加工成縱向矩形槽，以擴(kuò)大散熱面積。
本發(fā)明的安全閥可以做成由泄壓孔(25)、泄壓孔壓螺(23)、防爆片(24)構(gòu)成，泄壓孔壓螺壓在防爆片上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、清蠟完全徹底，不污染油層，油井內(nèi)不留任何殘留物。
2、工藝簡(jiǎn)單，占井時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)清蠟排蠟一次完成。
3、成本低，不動(dòng)用大型設(shè)備。
本發(fā)明的


如下附圖1是油井清蠟彈的剖面圖1-連接件、2-排液孔、3-排氣管、4-排氣螺栓、5-鋼球、6-連接件、7.14-主裝藥、8.13.21-彈殼、9.12-阻流擋環(huán)、10-延時(shí)器、11-延時(shí)藥、15-連接件、16-支撐板、17-點(diǎn)火藥包、18-點(diǎn)火線、19-定時(shí)點(diǎn)火器、20-定位環(huán)。
附圖2是附圖1中的彈殼(8、13)外形正視圖22-矩形槽。
附圖3是附圖1中安全閥剖面圖23-泄壓孔壓螺、24-防爆片、25-泄壓孔。
實(shí)施例1、按照附圖1實(shí)施1.1殼體的制造彈殼21加工成外徑90mm，內(nèi)徑67mm，長(zhǎng)160mm，錐角60°的圓錐體，彈殼8或13加工成外徑90mm、內(nèi)徑80mm，長(zhǎng)900mm，均用45＃鋼制成，連接件15加工成長(zhǎng)150mm，外徑110m，內(nèi)徑90mm，兩端有陰螺紋，延時(shí)器10加工成長(zhǎng)200mm，外徑90mm，中心有直徑40mm的孔道，兩端有陽螺紋，安全閥(1-6)內(nèi)連接件6本體加工成外徑90mm，中心有直徑40mm的孔道，其一端為陰螺紋，另一端有陽螺紋。連接件1加工成外徑90mm，內(nèi)徑80mm，外側(cè)有交叉對(duì)稱分布的3個(gè)直徑14mm的孔。
1.2延時(shí)藥制造稱取硝酸銨201克，端羥聚丁二烯57克，鋁粉15.0克，環(huán)氧樹脂6.0克，固化劑6.0克，稀釋劑15.0克，在捏合機(jī)內(nèi)60℃溫度條件下混合4小時(shí)，均勻后放入真空罐模具內(nèi)澆鑄成外徑30mm，長(zhǎng)140mm的實(shí)心圓柱。
1.3主裝藥的制造稱取鎂粉50克，硝酸鉀40克，苯二甲酸二丁酯10克在混合機(jī)內(nèi)均勻攪拌混合。
1.4本發(fā)明的安裝彈殼21內(nèi)裝定時(shí)點(diǎn)火器19，定時(shí)點(diǎn)火器通過定位環(huán)20固定并與點(diǎn)火藥包17通過點(diǎn)火線18相連，點(diǎn)火藥包安放在支撐板16上，連接件15兩端有陰螺紋分別連接彈殼21和彈殼13，支撐板16被固定在連接件15中間，彈殼13內(nèi)裝主裝藥14，延時(shí)器10內(nèi)裝延時(shí)藥11，其一端再和彈殼8螺紋連接，彈殼11螺紋連接連接件6，連接件6再和帶有排液孔2的連接件1連接。所有加工件安裝完畢構(gòu)成一個(gè)完整的清蠟彈，使用時(shí)按照以上步驟根據(jù)油井狀況采用彈身3個(gè)調(diào)節(jié)好定時(shí)時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)安裝。
1.5使用效果玉門油田G20＃井，套管內(nèi)多年積蠟達(dá)169米，經(jīng)多種清蠟方法處理效果不佳，用該種清蠟彈處理后積蠟一次性排出井口，經(jīng)過微井徑測(cè)試證實(shí)井內(nèi)所有積蠟全部清理干凈，彈體取出后完整無損，油井內(nèi)無任何殘留物。該清蠟彈從點(diǎn)火到排蠟完全，全部作用過程總共用了40分鐘。
2、本發(fā)明的制造和安裝按照實(shí)施例1實(shí)施，并參照附圖2，不同的是主裝藥彈殼外表制成矩形槽面。經(jīng)過在玉門油田D186＃井實(shí)際使用，效果和實(shí)施例1基本相同，不同的是從點(diǎn)火到排蠟完全作用過程縮短為35分鐘。
3、參照實(shí)施例1及附圖3，不同的是安全閥采用泄壓孔、防爆片、泄壓孔壓螺構(gòu)成，防爆片直徑26mm，厚1.0mm，泄壓孔壓螺長(zhǎng)18mm，通過螺紋固定防爆片。經(jīng)過油井實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果和實(shí)施例1基本相同，彈體照樣完整無損。
權(quán)利要求
1.一種油井清蠟彈，其特征在于由彈頭(16-21)、彈身(7-15)1～5個(gè)、彈尾(1-6)組成，彈殼(21)內(nèi)裝有定時(shí)點(diǎn)火器(19)，定時(shí)點(diǎn)火器通過定位環(huán)(20)固定并與點(diǎn)火藥包(17)通過點(diǎn)火線(18)相連，點(diǎn)火藥包安放在支撐板(16)上，連接件(15)兩端有陰螺紋分別連接彈殼(21)和彈殼(13)一端，支撐板被固定在連接件(15)中間，彈殼(13)內(nèi)裝主裝藥(14)，其另一端和延時(shí)器(10)連接，延時(shí)器內(nèi)裝有延時(shí)藥(11)，其另一端和彈殼(8)螺紋連接，延時(shí)藥兩端通過阻流擋環(huán)(9、12)固定，彈殼(8)內(nèi)裝主裝藥(7)，其另一端和安全閥(1-6)螺紋連接，安全閥中連接件(6)內(nèi)的鋼球(5)通過排氣螺栓(4)固定，排氣螺栓上固定排氣管(3)，連接件(6)一端和連接件(1)螺紋連接，連接件(1)上有排液孔(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的清蠟彈，其特征在于彈殼(8)和彈殼(13)的外表面是縱向矩形槽面(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的清蠟彈，其特征在于安全閥(23-25)由泄壓孔(25)、防爆片(24)、泄壓孔壓螺(23)構(gòu)成，泄壓孔壓螺壓在防爆片上。
全文摘要
本發(fā)明是一種油井清蠟彈，由彈頭、彈身、彈尾組成，是為了解決現(xiàn)有清蠟的方法無法徹底清除深井結(jié)蠟和高含量高凝固點(diǎn)結(jié)蠟，其特點(diǎn)是應(yīng)用彈內(nèi)火藥燃燒產(chǎn)生大量的熱通過金屬殼體傳給井筒內(nèi)油水介質(zhì)使之氣化、裂解，隨之產(chǎn)生大量高溫高壓氣體融化、沖刷套管內(nèi)壁積蠟，并形成高壓氣區(qū)把蠟液排出井口，為我國(guó)油井清蠟開辟了新的途徑。
文檔編號(hào)E21B37/06GK1092501SQ93102600
公開日1994年9月21日 申請(qǐng)日期1993年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者田志波, 汪長(zhǎng)栓, 潘仁明, 王剛合, 魚溶, 楊彬, 李德乾 申請(qǐng)人:西安奧地能源技術(shù)研究所