本发明涉及除垢剂技术领域,尤其涉及一种除垢剂及其制备方法和除垢方法。
背景技术:
除垢剂是一种去除水垢,污垢等多种垢渍的化学制剂,一般由多种组分复配而成。工业用除垢剂主要用于去除换热设备,锅炉等内的污垢,家用除垢剂主要用于去除饮水机内的污垢。主要成分都是弱酸,hac(乙酸)是一种无三废(无毒无污染无腐蚀)的绿色有机高分子化合物,hac中含有黄hac、核酸等多种有机成份,hac的水溶性极好,它在锅炉和循环冷却水处理过程中,对ca、mg络合、螯合作用形成较细的、粘度小、流动性增强的水渣随排污排除,从而有效的避免水垢的形成。
油田注水开发是一种常用的开采方法,油田注入水中一个显著的特点就是含有大量的钙、镁等易成垢离子。在温度变化情况下易在管柱内壁结垢析出,它们的成垢速度非常快,使得管道过流面积迅速减小,而且由于垢层表面粗糙不平,使得摩擦阻力增大,更为严重的是由于垢层的沉积,使得后续的过油管测试作业无法进行。因此,必需对已经结垢的管柱进行除垢处理。
中国专利(cn104745167a)公开了一种注水井管柱用有机酸除垢剂,所述的除垢剂是由以下重量百分比的原料组成:有机酸7-18%、缓蚀剂1-3%、渗透剂1-5%、其余为水。该专利虽然具有除垢功能,但是耐温性差,在高温环境下除垢效果不好,而且对水体造成二次污染环境,污染环境。目前市场上需要一种应用于井筒内硫酸盐的除垢剂,既环保,又能够承受高温、耐氧、耐强浓碱性的除垢剂。
技术实现要素:
如何将除垢剂在效果最佳,未降解的时候均匀作用于油井是难以解决的技术问题。针对现有技术之不足,本发明提供一种除垢方法,其特征在于,所述除垢方法是将至少一种除垢剂的组分通过除垢剂注射装置采用分时异步的方式注入油气井中,所述除垢剂注射装置至少包括输入单元、注射单元和控制单元,与井口耦合的所述注射单元包括主孔道和至少一个用于注入所述除垢剂的组分并设置有用于根据所述组分的流动特性参数控制所述组分的喷射速率和喷射角度的阻流阀的输入管,所述控制单元基于由所述主孔道内的压力信息触发的压力等级预案和组分的流动特性参数动态调整连接于所述输入单元与所述注射单元之间的至少一个输入管线的输入压力和所述阻流阀的与时间相关的喷射速率。本发明通过除垢剂注射装置,将除垢剂的组分物质在形成初期就注射在井壁和井中,进一步提高了除垢剂的除垢效果。为了解决如何保证除垢剂的组分物质的配比的技术问题,本发明的输入单元包括压力装置和触发装置。本发明的压力装置和触发装置与控制单元联合调整,既控制了流动速率,有保证了除垢剂的成分的稳定性,从而提高了除垢剂的质量。
优选的,所述注射单元的主孔道内设置有表面分布倾斜螺纹轨道的聚合管使得所述聚合管与所述主孔道的孔壁之间形成具有压力的环形空间,所述控制单元根据所述环形空间的压力、所述输入管与所述主孔道的孔壁的夹角的差异、所述输入管的高度差异以及对应的所述输入管线的长度差异预设所述输入单元针对至少一个所述输入管线的与时间相关的输出压力和输出时间间隔。本发明通过输入管的多方面的差异更精细的确定组分的输出压力和输出时间间隔,有利于组分间隔输出,避免了互相影响的组分之间的直接接触,保证了最佳除垢效果。
本发明的所述控制单元基于所述输入管与所述主孔道的孔壁的夹角、所述阻流阀预设的喷射速率、喷射角度、所述输入管线的长度、输入管线内的压力评估所述组分之间的喷射轨迹差异和/或输入管线的输入时长差异,并且根据所述喷射轨迹差异和/或输入管线的输入时长差异预设所述组分注入的时间间隔,使得分时注入的组分在注入过程中的喷射轨迹互不交叉。本发明的输入管的喷射方法有利于各个组分由于喷射高度不同而以不同的喷射轨迹注入油气井,互不交叉的方向使得组分在喷出时不会互相冲击,从而避免和降低了输入管的堵塞概率。为了增大主孔道内的压力,解决如何使除垢剂款速均匀混合的技术问题,所述注射单元的主孔道内设置有表面分布倾斜螺纹的聚合管,聚合管的设置既增加了环形空间的压力,其表面倾斜螺纹的设计又能够使组分物质沿螺纹轨道流动而混合。
优选的,所述注射单元的输入管至少包括与不同的粘度参数的组分匹配的第一输入管、第二输入管和第三输入管,所述第一输入管和所述第三输入管以指定的流动速率将至少一种所述组分以相应的喷射角度同时喷射在以缓慢旋转的方式转动的所述聚合管的表面上,所述第二输入管基于所述控制单元的预设时间间隔和喷射角度将未降解的所述组分喷射在所述聚合管的表面上以与所述第一输入管和所述第三输入管喷射的组分间隔注入所述油气井。本发明的喷射方法能够降低不同组分的粘度的影响,使得粘度大的组分能够通过较粗的输入管线快速的输入和喷射,提高组分的喷射效率,同时避免输入管线的堵塞。
本发明的所述第一输入管线、所述第二输入管线和第三输入管线与所述主孔道的孔壁的夹角向着使注入速率依次增大的方向变化以使不同的组分依次注入所述油气井中。
所述输入管线的输入孔设置有使所述组分按照曲线喷射的弧形缺口,从而所述输入孔将所述组分沿与所述聚合管的螺纹轨道的曲线方向喷出,所述第一输入管和所述第三输入管以相对的喷射角度同时将至少一种组分以旋转的曲线喷射在所述聚合管的表面上。旋转的曲线使得需要混合的2种或多种组分能够准确喷射在所述聚合管上并均匀混合,然后在注入油气井中。聚合管的聚合作用使得除垢剂在注入时达到最佳的除垢效果。
优选的,所述控制单元的触发装置根据所述聚合管与所述主孔道形成的环形空间的压力调整所述输入管线内的阻流阀的开度,从而调整所述组分的喷射速率,所述触发装置基于所述环形空间的压力值和第一输入管线、第二输入管线、第三输入管线和第四输入管线的预设喷射速率的压力差值评估第一输入管线、第二输入管线、第三输入管线和第四输入管线的输入压力并触发与所述环形空间的压力值对应的压力等级预案。
优选的,所述除垢剂的组分物质至少包括1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐、聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐、氟碳烷基吡啶季铵盐、戊二醛、十二烷基糖苷和水,其中,
所述1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐的重量百分比为10~15%,
所述聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐的重量百分比为5~10%,
所述氟碳烷基吡啶季铵盐的重量百分比为0.5~3%,
所述戊二醛的重量百分比为0.05~0.3%,
所述十二烷基糖苷的重量百分比为1~5%。
优选的,所述除垢剂是通过如下方法制备的:所述输入单元将水从第一输入管输入所述注射单元,所述输入单元将1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与所述聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物从第二输入管输入所述注射单元,所述输入单元将所述氟碳烷基吡啶季铵盐与所述戊二醛按照质量配比形成的混合物从第三输入管输入所述注射单元,所述输入单元将所述十二烷基糖苷从第四输入管输入所述注射单元,所述输入管线内的阻流阀基于所述控制单元的控制信息将水、所述1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与所述聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、所述氟碳烷基吡啶季铵盐与所述戊二醛按照质量配比形成的混合物以及所述十二烷基糖苷以所述控制单元指定的流动速率注入所述注射单元,水、所述1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与所述聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、所述氟碳烷基吡啶季铵盐与所述戊二醛按照质量配比形成的混合物以及所述十二烷基糖苷在聚合管的表面以及环形空间内均匀混合形成所述除垢剂。
优选的,所述1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐是由三聚氰胺与氯乙酸钠按照摩尔比1:6.2在碱性条件下加热反应形成的。
本发明的有益技术效果:
本发明通过将除垢剂通过除垢剂注射装置注入油井中以使除垢剂组分在油井底层混合,避免了除垢剂组分在井外混合从而发生降解的情况。本发明的除垢剂具有优良的解除硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的功能。
(1)本发明的除垢剂具有更强的耐温、抗氧、耐强浓碱性性能,配位点多,螯合能力强;
(2)本发明的除垢剂具有缓蚀和杀菌功能,并且适用的温度范围更宽;
(3)本发明的除垢剂对于硫酸盐垢,尤其对于硫酸钡垢、硫酸锶垢具有良好的解除作用;
(4)本发明的除垢剂不含磷,不会对水体造成二次污染,是一种环保型除垢剂。
附图说明
图1是本发明的除垢剂注射装置的结构图;
图2是除垢剂注射装置中的注射单元的剖面结构图;和
图3是注射单元的另一种优选实施方式的剖面结构图。
附图标记列表
10:输入单元20:注入单元30:井口
40:控制单元50:主孔道60:聚合管
11:第一注入管线12:第二注入管线13:第三注入管线
14:第四注入管线15:第一阻流阀16:第二阻流阀
17:第三阻流阀18:第四阻流阀61:环形空间
70:压力装置80:触发装置
具体实施方式
实施例1
下面结合附图进行详细说明。
本发明提供一种通过除垢剂注射装置将组成除垢剂的至少一种组分物质注射入井中并混合形成的除垢剂。本发明的组分物质包括单一的物质和至少两种互不反应的物质的混合物。优选的,混合物是由至少两种互不反应的物质按照一定的质量配比混合形成的。
如图1所示,本发明的除垢剂注射装置包括输入单元10、注射单元20和控制单元40。注射单元20与油井井口30耦合。控制单元40以有线或无线的方式与压力装置70和触发装置80连接。
输入单元10用于将至少一种组分物质通过至少一个输入管线输入注射单元20。输入单元10包括压力装置70、触发装置80和至少一个输入管线。输入单元10通过至少一个设置有阻流阀的输入管线与注射单元20的输入管连接。输入管线包括第一输入管线11、第二输入管线12、第三输入管线13和第四输入管线14。优选的,输入管和输入管线的数量不限于四个,还可以根据实际情况增加或减少。
输入管线与注射单元20的输入管接触的一端设置有阻流阀。优选的,阻流阀为基于控制信息自动调整的自动阻流阀。
压力装置70用于向输入管线输入组分物质并增压。压力装置70包括存储装置和至少一个泵。存储装置和泵连接,泵与输入管线连接。
触发装置80与压力装置70以有线或无线的方式连接。优选的,主孔道50的孔壁设置有至少一个压力采集装置。压力采集装置包括压力传感器。压力传感器与触发装置80以无线的方式连接。压力采集装置采集主孔道内的压力并且将压力数据发送至触发装置80。
触发装置80基于预设的等级阈值范围评估主孔道内的压力等级。触压装置80预存有至少一个与压力等级对应的压力等级预案。压力等级包括一级压力、二级压力和三级压力。一级压力的压力范围为:0.1mpa≤p<1.6mpa;二级压力的压力范围为:1.6mpa≤p<10.0mpa;三级压力的压力范围为:10mpa≤p<100mpa。
注射单元20用于将至少一种组分物质混合并向油井内注射除垢剂。如图2所示,注射单元20包括主孔道50和至少一个与主孔道50的轴向垂直的设置在孔壁上的输入管。主孔道50为圆柱形孔道。主孔道50与至少一个输入管线相通。控制单元40用于根据压力等级预案控制各个阻流阀的流动速率。
如图2所示,注射单元20上的输入管的轴心线与主孔道的轴向垂直。输入管按照主孔道的轴向方向的不同位置设置在主孔道的孔壁上。优选的,输入管的方向彼此异向,和/或输入管设置在主孔道50的轴向以彼此存在间隔的方式分布。
优选的,输入单元10基于控制单元40的控制信息将组成除垢剂的至少一种组分物质分别通过输入管线以控制单元指定的流动速率注入注射单元20。至少一种组分物质在注射单元的主孔道内混合形成除垢剂。
优选的,触发装置80基于主孔道内的压力等级触发压力等级预案。控制单元40基于压力等级预案调整压力装置70向输入管线输入的压力并调整输入管线内的阻流阀的流动速率,从而调整主孔道内的压力。
例如,压力等级预案包括一级压力等级预案,二级压力等级预案,三级压力等级预案。一级压力等级预案为:增大压力装置70的输压压力,调整阻流阀从而增大流动速率。二级压力等级预案为:保持压力装置70的输压压力,不调整阻流阀。三级压力等级预案为:减小压力装置70的输压压力,调整阻流阀从而减小流动速率。
优选的,主孔道50为一端宽、一端窄的锥形孔道,并且宽的一端高于窄的一端,其纵向截面为倒置梯形。锥形的主孔道使主孔道内形成一定的压力,便于混合形成的除垢剂注射入油井。并且,锥形的主孔道中的除垢剂在压力的作用下快速流动,避免堵塞主孔道。
优选的,锥形孔道的窄的一端设置有喷头。喷头将均匀混合的除垢剂向四周喷涂在油井的井壁上。
本发明的原理如下。
除垢剂的组分物质至少包括1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐、聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐、氟碳烷基吡啶季铵盐、戊二醛、十二烷基糖苷和水,其中1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐的重量百分比为10~15%,聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐的重量百分比为5~10%,氟碳烷基吡啶季铵盐的重量百分比为0.5~3%,戊二醛的重量百分比为0.05~0.3%,十二烷基糖苷的重量百分比为1~5%。
本发明的除垢剂的制备方法为:
将三聚氰胺与氯乙酸钠按照摩尔比1:6.2在碱性条件下加热反应形成1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐。
输入单元10将水从第一输入管线11输入注射单元20,输入单元10将1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物从第二输入管线12输入注射单元,输入单元将氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物从第三输入管线13输入注射单元,输入单元将十二烷基糖苷从第四输入管线14输入注射单元。优选的,控制单元40基于人工输入的组分物质的浓度以及除垢剂组分的质量配比确定各个组分物质的流动速率之间的比例。或者,控制单元40基于人工输入的组分物质的浓度以及除垢剂组分的质量配比确定各个组分物质的流量比。
优选的,控制单元根据水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐的浓度、粘度、密度、重度调整阻流阀的喷射速率、喷射时间以及输入管线的输入压力,使得水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照预设时间间隔以指定的喷射速率和喷射角度异步注入注射单元,优选的,除垢剂的各组分的喷射轨迹在同时注入时互不交叉,在分时异步时喷射轨迹也不交叉,从而使得各个组分独立注入所述注射单元。
压力传感器采集主孔道50内的压力并将压力数据发送至触发装置80.触发装置80基于压力数据确定主孔道内的压力等级,并基于压力等级触发对应的压力等级预案。触发装置80将压力等级预案发送至控制单元40。控制单元40基于压力等级预案分别向压力装置70和至少一个阻流阀发送控制信息。输入单元10中的压力装置70基于控制信息进行增压或减压。阻流阀基于控制信息增大流动速率或减小流动速率。从而,输入单元10基于控制单元40的控制信息将水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物以及十二烷基糖苷以控制单元40指定的流动速率注入注射单元20。
水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物以及十二烷基糖苷在压力的作用下在主管道50内均匀混合。
实施例2
本实施例是对实施例1的进一步改进,重复的内容不再赘述。
如图3所示,本发明的主孔道50内设置有聚合管60。主孔道50为圆柱形管道,聚合管60为圆柱形且外表面分布倾斜螺纹。优选的,聚合管60的半径小于主孔道50的半径。聚合管60与主孔道50的孔壁之间的空间形成环形空间61。由于输入管线将具有压力的组分物质输入环形空间,环形空间形成一定的压力。至少一种组分物质由阻流阀以指定的流动速率喷射在聚合管的表面,并且在环形空间61的压力作用下沿倾斜螺纹流动且均匀汇聚混合。
主孔道50的孔壁上设置有压力采集装置。压力采集装置采集环形空间内的压力,并且将压力数据发送至触发装置80。触发装置80基于预设的等级阈值范围评估环形空间内的压力等级。触发装置80基于压力等级触发压力等级预案并发送至控制单元40。控制单元40基于压力等级预案调整压力装置70向输入管线输入的压力并调整输入管线内的阻流阀的流动速率,从而调整环形空间61内的压力。
优选的,输入管线还设置有流量计。流量计为由磁电流量传感器和流量计算仪两大部分组成的磁电流量计。流体流入流量计时,流体在内部产生周期性、内旋的、相互交错的涡流。涡流经由永久磁铁和信号电极组成的磁场系统时,对磁力线进行周期性切割,并在信号电极上不断地产生交变的电动势,通过信号电极检测电动势的交变频率而得到流体的流量。该信号经过放大、滤波、整形后转换成脉冲数字信号再由流量计算仪进行运算处理,并直接在液晶屏显示流量和体积总量。仪表显示范围:累积流量0~99999999m3,瞬时流量0~19999m3/h,流量单位m3,时间单位h等可供用户选择。流量计精度:磁电流量传感器与流量积算仪配套使用准确度为±0.5%;±1.0%;±1.5%。
控制单元40基于组分物质的浓度和配比确定各个阻流阀的流动速率比例。控制单元40基于流量计监测的流量数据校正各个阻流阀的流动速率。
虽然控制单元40调整阻流阀的流动速率,但是随着时间的累积,微小的流动速率误差也会形成较大的流量偏差。例如,基于组分物质的浓度和质量配比,控制单元40能够计算和确定各个组分物质的流量比例和流动速率比例。当控制单元40基于限定时间段内的流量数据确定某一个组分物质偏多时,控制单元40调整与组分物质对应的阻流阀的流动速率,从而纠正阻流阀的流动速率。本发明避免了由于阻流阀的微小偏差而导致的流量偏差,保证了除垢剂的成分配比,维持除垢剂的除垢效果至最佳。
优选的,聚合管60以缓慢旋转的方式转动。输入管至少包括第一输入管线11、第二输入管线12、第三输入管线13和第四输入管线14。第一输入管线、第二输入管线、第三输入管线和第四输入管线以指定的流动速率将至少一种组分物质喷射在以缓慢旋转的方式转动的聚合管60的表面上。这样,组分物质由于聚合管旋转而被均匀喷射在聚合管表面周围。使得组分物质彼此均匀混合。而且,聚合管60的缓慢旋转使得环形空间61内的除垢剂再次流动混合。本发明的聚合管60的设置,使得除垢剂的组分物质避免了在未均匀混合前流出的情况,避免降低除垢剂的除垢效果。
优选的,在环形空间的用于排出除垢剂的一端,聚合管60与孔壁之间设置有与环形空间的尺寸匹配的环形喷头。环形喷头用于将除垢剂均匀喷射在油井的井壁上,从而进一步提高除垢剂的除垢效果。
优选的,除垢剂的组分物质至少包括1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐、聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐、氟碳烷基吡啶季铵盐、戊二醛、十二烷基糖苷和水,其中1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐的重量百分比为10~15%,聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐的重量百分比为5~10%,氟碳烷基吡啶季铵盐的重量百分比为0.5~3%,戊二醛的重量百分比为0.05~0.3%,十二烷基糖苷的重量百分比为1~5%。
优选的,除垢剂是通过如下方法制备的。
输入单元10将水从第一输入管线11输入注射单元。输入单元将1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物从第二输入管线12输入注射单元。输入单元将氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物从第三输入管线13输入注射单元。输入单元将十二烷基糖苷从第四输入管线14输入注射单元。输入单元10基于控制单元40的控制信息将水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物以及十二烷基糖苷以控制单元指定的流动速率注入注射单元。水、1,3,5-n,n,n-三乙酸-2,4,6-三嗪钠盐与聚羟基丙烯酸-马来酸磺酸盐按照质量配比形成的混合物、氟碳烷基吡啶季铵盐与戊二醛按照质量配比形成的混合物以及十二烷基糖苷在聚合管的表面以及环形空间内均匀混合形成除垢剂。
优选的,第一输入管线11输入的水为由压力装置70从水源地采集并存储的注水水源。注水水源包括地面水源、地下水源和含油污水。地面水源是指江河水、湖泊水、水库水等。它的特点是地面水源水量充足、矿化度低。但水量随着季节变化较大、含氧量高,同时携带大量的多种微生物、悬浮物和泥沙杂质等。地下水源是指地下浅层水,一般产于河流和洪水冲击层中,水量丰富,经水文勘探井队钻探而成。含油污水是我国各油田所用的主要注水水源,它是由层中采出的含水原油经过脱水后得到的。对含油污水进行处理和回注,一方面可作为油田注水稳定的供水水源,节约清水;另一方面可以减少外排造成的环境污染。
实施例3
本实施例是对实施例1和实施例2的进一步改进,重复的内容不再赘述。
本发明提供一种除垢方法,其特征在于,所述除垢方法是将至少一种除垢剂的组分通过除垢剂注射装置采用分时异步的方式注入油气井中,所述除垢剂注射装置至少包括输入单元、注射单元和控制单元,与井口耦合的所述注射单元包括主孔道和至少一个用于注入所述除垢剂的组分并设置有用于根据所述组分的流动特性参数控制所述组分的喷射速率和喷射角度的阻流阀的输入管,所述控制单元基于由所述主孔道内的压力信息触发的压力等级预案和组分的流动特性参数动态调整连接于所述输入单元与所述注射单元之间的至少一个输入管线的输入压力和所述阻流阀的与时间相关的喷射速率。本发明通过除垢剂注射装置,将除垢剂的组分物质在形成初期就注射在井壁和井中,进一步提高了除垢剂的除垢效果。为了解决如何保证除垢剂的组分物质的配比的技术问题,本发明的输入单元包括压力装置和触发装置。本发明的压力装置和触发装置与控制单元联合调整,既控制了流动速率,有保证了除垢剂的成分的稳定性,从而提高了除垢剂的质量。
优选的,所述注射单元的主孔道内设置有表面分布倾斜螺纹轨道的聚合管使得所述聚合管与所述主孔道的孔壁之间形成具有压力的环形空间,所述控制单元根据所述环形空间的压力、所述输入管与所述主孔道的孔壁的夹角的差异、所述输入管的高度差异以及对应的所述输入管线的长度差异预设所述输入单元针对至少一个所述输入管线的与时间相关的输出压力和输出时间间隔。本发明通过输入管的多方面的差异更精细的确定组分的输出压力和输出时间间隔,有利于组分间隔输出,避免了互相影响的组分之间的直接接触,保证了最佳除垢效果。
本发明的所述控制单元40基于所述输入管与所述主孔道50的孔壁的夹角、所述阻流阀预设的喷射速率、喷射角度、所述输入管线的长度、输入管线内的压力评估所述组分之间的喷射轨迹差异和/或输入管线的输入时长差异,并且根据所述喷射轨迹差异和/或输入管线的输入时长差异预设所述组分注入的时间间隔,使得分时注入的组分在注入过程中的喷射轨迹互不交叉。互不交叉的喷射轨迹使得组分在喷出时不会互相冲击,从而避免和降低了输入管的堵塞概率。为了增大主孔道内的压力,解决如何使除垢剂快速均匀混合的技术问题,所述注射单元的主孔道内设置有表面分布倾斜螺纹的聚合管,聚合管的设置既增加了环形空间的压力,其表面倾斜螺纹的设计又能够使的组分物质沿螺纹轨道流动而混合。
优选的,所述注射单元的输入管至少包括与不同的粘度参数的组分匹配的第一输入管、第二输入管和第三输入管,所述第一输入管和所述第三输入管以指定的流动速率将至少一种所述组分以相应的喷射角度同时喷射在以缓慢旋转的方式转动的所述聚合管的表面上,所述第二输入管基于所述控制单元的预设时间间隔和喷射角度将未降解的所述组分喷射在所述聚合管的表面上以与所述第一输入管和所述第三输入管喷射的组分间隔注入所述油气井。本发明的喷射方法能够降低不同组分的粘度的影响,使得粘度大的组分能够通过较粗的输入管线快速的输入和喷射,提高组分的喷射效率,同时避免输入管线的堵塞。
本发明的所述第一输入管线、所述第二输入管线和第三输入管线与所述主孔道的孔壁的夹角向着使注入速率依次增大的方向变化以使不同的组分依次注入所述油气井中。
所述输入管线的输入孔设置有使所述组分按照曲线喷射的弧形缺口,从而所述输入孔将所述组分沿与所述聚合管的螺纹轨道的曲线方向喷出。所述第一输入管和所述第三输入管以相对的喷射角度同时将至少一种组分以旋转的曲线喷射在所述聚合管的表面上。旋转的曲线使得需要混合的2种或多种组分能够准确喷射在所述聚合管上并均匀混合,然后在注入油气井中。聚合管的聚合作用使得除垢剂在注入时达到最佳的除垢效果。
优选的,所述控制单元的触发装置根据所述聚合管与所述主孔道形成的环形空间的压力调整所述输入管线内的阻流阀的开度,从而调整所述组分的喷射速率,所述触发装置基于所述环形空间的压力值和第一输入管线、第二输入管线、第三输入管线和第四输入管线的预设喷射速率的压力差值评估第一输入管线、第二输入管线、第三输入管线和第四输入管线的输入压力并触发与所述环形空间的压力值对应的压力等级预案。
需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。