阅读说明：本技术 一种高矿化度气井井下除垢工具以及除垢方法 (High-salinity gas well underground descaling tool and descaling method ) 是由 李辰 宋汉华 陈晓刚 汪雄雄 李在顺 李丽 樊莲莲 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种高矿化度气井井下除垢工具,包括：本体,本体的前部的侧壁上设置有前刮垢区,前刮垢区设置有多个刮片,刮片呈圆盘形,本体中部的侧壁上设置刷垢区,刷垢区上周向均匀设置有钢丝刷。本发明还公开一种高矿化度气井井下除垢方法,包括：S001：往气井油管中预先放置缓冲器；S002：将本体放入气井油管中,通过本体上的刮片破碎气井油管的内壁上的硬垢,通过钢丝刷清除气井油管的内壁上的软垢；S003：当钢丝刷堵塞后与气井油管内壁形成密封结构,本体在气压下向上运动,直至被推出气井油管；S004：清理本体上的污垢后,再次将本体下放到气井油管中；S005：重复S002、S003和S004中的步骤,直至本体不会向上运动,再将本体打捞出气井油管。(The invention discloses a high-salinity gas well underground descaling tool, which comprises: the dirty district is scraped before being provided with on the lateral wall of the anterior part of body, and preceding dirty district of scraping is provided with a plurality of doctor-bars, and the doctor-bar is the disc, sets up on the lateral wall at body middle part and brushes dirty district, brushes dirty district and evenly is provided with the wire brush in circumference. The invention also discloses a method for removing scale of the high-salinity gas well underground, which comprises the following steps: s001: a buffer is placed in advance in an oil pipe of a gas well; s002: putting the body into an oil pipe of a gas well, breaking hard scale on the inner wall of the oil pipe of the gas well through a scraping blade on the body, and removing soft scale on the inner wall of the oil pipe of the gas well through a steel wire brush; s003: when the steel wire brush is blocked, a sealing structure is formed between the steel wire brush and the inner wall of the oil pipe of the gas well, and the body moves upwards under the air pressure until the steel wire brush is pushed out of the oil pipe of the gas well; s004: after cleaning up the dirt on the body, lowering the body into the oil pipe of the gas well again; s005: and repeating the steps in the S002, S003 and S004 until the body cannot move upwards, and fishing out the oil pipe of the gas well from the body.)

一种高矿化度气井井下除垢工具以及除垢方法

技术领域

本发明属于油气井清垢领域，具体涉及一种高矿化度气井井下除垢工具以及除垢方法。

背景技术

随着气田的持续开发，部分气井生产管柱均存在不同程度的结垢现象，一般常为结垢/腐蚀共存。腐蚀产物膜和结垢在油管内壁堆积主要有以下危害：1、增加井筒摩擦阻力，导致井筒压降增大，制约了气井产能发挥，影响气井最终采收率；2、会产生电偶及垢下腐蚀，减少了管柱的使用年限；3、导致井筒缩径，增加井下作业卡阻风险。目前井筒清垢常用的方法主要有：化学清垢、机械刮削、机械钻铣、水力清垢等。化学药品清垢对金属有腐蚀，且对钡锶垢和结垢量大的井也基本无效。机械刮削和机械钻铣除垢精度难以控制、易损伤管壁、易卡阻和施工周期长的缺点。纯水射流清垢不适用于硬垢（碳酸盐、硫酸盐），且清除的垢块大，造成连续油管或工具卡阻。传统的井筒系统清垢方法不能满足生产现场气井井筒的清垢需求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种高矿化度气井井下除垢工具以及除垢方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本发明提出一种高矿化度气井井下除垢工具，包括：本体，所述本体呈圆柱形，所述本体的前端设置有锥头，所述本体的前部的侧壁上设置有前刮垢区，所述前刮垢区设置有多个刮片，所述刮片呈圆盘形，所述本体中部的侧壁上设置刷垢区，所述刷垢区上周向均匀设置有钢丝刷。

本发明的高矿化度气井井下除垢工具还具有以下可选特征：

可选地，所述前刮区上的多个所述刮片的直径从前至后逐渐增大。

可选地，所述本体的后部的侧壁上设置有后刮垢区，所述后刮垢区设置有多个所述刮片。

可选地，所述后刮区上的多个所述刮片的直径从后至前逐渐增大。

可选地，所述刮片与所述本体呈一体式结构。

可选地，所述钢丝刷在所述刷垢区上沿轴向方向上呈多层分布。

可选地，所述刷垢区设置有环形安装槽，所述安装槽中装配有刷垢件，所述钢丝刷固定在所述刷垢件上。

可选地，所述刷垢件包括弧形刷片，所述钢丝刷固定在每个所述弧形刷片的外侧壁上，所述弧形刷片在所述安装槽中围成圆筒形。

可选地，所述本体的后端设置有打捞头，所述打捞头的端面上设置有缩口盲孔。

本发明还提出一种高矿化度气井井下除垢方法，包括以下步骤：

S001：往气井油管中预先放置缓冲器；

S002：将本体放入气井油管中，使本体在自身重力作用下在气井油管中自由下落，通过本体上的刮片破碎气井油管的内壁上的硬垢，通过钢丝刷清除气井油管的内壁上的软垢；

S003：当钢丝刷上积攒的硬垢和软垢与油管内壁逐渐形成密封结构，本体在气井油管内的气压下开始向上运动，直至被推到气井油管的上端口处，一次清垢完成；

S004：取出本体，清理本体上的污垢后，再次将本体下放到气井油管中；

S005：重复S002、S003和S004中的步骤，直至本体不能被推到气井油管的上端口处，将本体从气井油管中打捞出，清理完成。

本发明的有益效果：

本发明高矿化度气井井下除垢工具以及除垢方法是利用本体上的刮片和钢丝刷清除气井油管的内壁上的硬垢和软垢，然后利用硬垢和软垢堵塞钢丝刷后与油管的内壁形成密封结构，在气井油管内的气体的压力下将本体向上推到油管的上端口处。随着对本体的多次清理和投放，油管中的污垢最终被清理，最后将本体从油管中打捞出即可。其结构简单，使用方便，不容易卡阻，可在生产现场使用。

附图说明

图1是本发明的高矿化度气井井下除垢工具的一种实施例的整体结构示意图；

图2是图1的局部结构图。

在以上图中：1、本体；110、前刮垢区；120、刷垢区；130、后刮垢区；2、锥头；3、刮片；4、钢丝刷；5、打捞头；501：缩口盲孔。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

参考图1，本发明提出一种高矿化度气井井下除垢工具，包括：本体1，本体1呈圆柱形，本体1的前端设置有锥头2，本体1的前部的侧壁上设置有前刮垢区110，前刮垢110区设置有多个刮片3，刮片3呈圆盘形，本体1中部的侧壁上设置刷垢区120，刷垢区120上周向均匀设置有钢丝刷4。

本体1由实体钢柱制成，多个刮片3在本体1多层排列，当本体1在气井油管中下落的过程中，刮片3可破碎以碳酸盐、硫酸盐为主的硬垢，钢丝刷4可清除被刮片3破碎松动的垢块以及腐蚀产物膜等软垢，垢块和软垢在钢丝刷4中积累足够多后，会提高钢丝刷4的密封性，使钢丝刷4和油管内壁之间形成密封结构，气井油管内产生的气体会推动本体1沿着气井油管向上运动，直至气井油管的上端口，此时工作人员可轻易回收本体1，将本体1上的刮片3之间的硬垢和钢丝刷4中的硬垢和软垢清理后，再次将本体1下放到气井油管中，本体1上的刮片3和钢丝刷4将继续重复之前的清垢过程，直至将油管中的污垢清除完毕。其中，刮片3之间的距离范围为1mm-10mm，适应于结垢形态不同的油管，大间距刮片3适用于清除污垢块较大的油管，小间距刮片3适用于清除垢块较小的油管。

实施例2在实施例1的基础上，前刮区110上的多个刮片3的直径从前至后逐渐增大。

前刮区110主要是在本体1下落的过程中从上往下刮取硬垢，使前刮区110中的刮片3的直径从前至后逐渐增大，可减少每个刮片3对硬垢的刮取面，使各个刮片3能够同时起到清垢作用，减少前刮区110中的刮片3被硬垢卡住的可能性。

实施例3

在实施例1的基础上，参考图1和图2，本体1的后部的侧壁上设置有后刮垢区130，后刮垢区130上设置有多个刮片3。

本体1上的钢丝刷4被硬垢和软垢堵塞后，本体1在气体压力下沿着气井油管向上运动的过程中，后刮区130中的刮片3可对油管的内侧壁进行再次清理。

实施例4

在实施例3的基础上，后刮区130上的多个刮片3的直径从后至前逐渐增大。

后刮区130主要是在本体1上升的过程中从下往上刮取硬垢，使后刮区130中的刮片3的直径从后至前逐渐增大，可减少每个刮片3对硬垢的刮取面，使各个刮片3能够同时起到清垢作用，减少后刮区130中的刮片3被硬垢卡住的可能性。

实施例5

在以上任一项实施例的基础上，刮片3与本体1呈一体式结构。

对本体1的侧壁上切割多个环形槽，每两个环形槽之间即可形成刮片3，与本体1呈一体式结构的刮片3不会出现松动和脱落问题。

实施例6

在实施例1的基础上，如图1所示，钢丝刷4在刷垢区120上沿轴向方向上呈多层分布。

钢丝刷4在刷垢区120上沿轴向方向多层设置，这样钢丝刷4在刮刷污垢的过程中就容易被硬垢和软垢堵塞，与气井油管的内侧壁之间形成密封结构，才能利用气井油管内的高压气体推动本体1向上运动，实现本体1的自动回收。

实施例7

在实施例1的基础上，刷垢区120设置有环形安装槽，所述环形安装槽中装配有刷垢件，钢丝刷4固定在刷垢件上。

钢丝刷4作为易磨损部件，常常需要更换，将钢丝刷4固定在刷垢件上，在本体1的刷垢区120上开设环形安装槽，然后在环形安装槽中装配刷垢件，当钢丝刷4磨损后，只需要从环形安装槽中取下钢丝刷4被磨损的刷垢件，然后换上新的刷垢件即可。

实施例8

在实施例7的基础上，刷垢件包括弧形刷片，钢丝刷4固定在每个弧形刷片的外侧壁上，弧形刷片在安装槽中围成圆筒形。

刷垢件由多个弧形的刷片组成，每个弧形刷片上均固定有钢丝刷4，将多个弧形刷片通过螺钉安装在本体1的刷垢区120上的安装槽中后，多个弧形刷垢片围成圆筒形。

实施例9

在实施例1的基础上，参考图1和图2，本体1的后端设置有打捞头5，打捞头5的端面上设置有缩口盲孔501。

当气井油管的内侧壁的污垢清理完成后，本体1上的钢丝刷4便不会被硬垢和软垢堵塞，这样气井油管中的气体将从钢丝刷4的间隙流过，本体1将不会沿着气井油管向上运动，这就需要打捞工具将本体1从气井油管中打捞出来，打捞头5上的缩口盲孔501可与打捞工具的端部相配合，使本体1从气井油管中被打捞出。

实施例10

根据本发明提出的高矿化度气井井下除垢方法，在使用清垢前，往气井油管中预先放置缓冲器，缓冲器为现有油气井中常用的缓冲器，其上部具有弹性部件，缓冲器提前固定在气井油管内，用来限制本体1在气井油管中的下降位置，当气井油管中的污垢减少后，缓冲器可防止本体1掉落出气井油管的下端。

将本体1的锥头2朝下放入气井油管中后，本体1在自身重力作用下在气井油管中自由下落，通过本体1上的刮片3以及自身的速度冲击破碎气井油管的内壁上的硬垢，同时钢丝刷4也刷除气井油管内壁上的软垢；当钢丝刷4上积攒的硬垢和软垢与气井油管内壁逐渐形成密封结构，气井油管中的气体无法穿过钢丝刷4时，则会形成对钢丝刷4向上的推力，最终使本体1在气井油管内的气压的推动下开始向上运动，直至被推到油管的上端口处，形成一次清垢过程；工作人员取出本体1并清理本体1上的污垢后，再次将本体1下放到气井油管中；本体1会重复以上的清垢过程，当本体1在气井油管中不再向上运动，则表明气井油管中的污垢被完全清除，此时需要再将本体1打捞出气井油管，清理完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。