技术摘要：
本发明涉及一种注水井除垢装置及方法。其技术方案是：包容器外管和容器内管组成的环形空腔，在环形空腔内装有粉末状的酸性铵盐，在环形空腔的底部设有下挡环，在下挡环的上侧通过关闭弹簧连接出液活塞，在环形空腔内设有多个传压毛细管，在环形空腔的顶部设有容器压盖  全部
背景技术：
在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油 藏有较强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。但是，目前通过注水井向地层注入的 液体一般是油田回注水，含有较高的钙离子和镁离子，随着油田回注水的注入，由于温度和 压力的增大，温度提升到100度，逐渐形成碳酸钙、碳酸镁，然后沉积在注水管柱内腔及偏心 配水器的水嘴处，而随着结垢情况的越来越严重，会导致水嘴最后堵塞，不能正常完成注 水，从而只能停井修复，使作业成本上升，而且降低地层补充能量的效果。 目前，油田预防结垢技术可分为物理法、化学法和工艺法三种。物理法防垢采用超 声波、磁化、高频电场等物理仪器设备来抑制垢的形成，常用的有磁力防垢，这些方法实施 有效期短，作用范围小。化学法防垢是通过加入化学防垢剂，利用防垢剂的络合增溶、分散、 晶体畸变作用阻止垢物形成，但化学方法实施效果极为有限，而且药剂性能会随着时间、pH  值、地层温度变化而变化，工艺法防垢是通过改变或控制流程条件来破坏或减少垢的生成 机率。传统的酸化措施也存在一定问题，中国专利文献号为104879105B，专利名称为《注水 井连续注入酸化设备》，它由酸液储罐、液压双隔膜计量泵、控制系统、酸液管路系统、在线 监测系统、卡车移动系统组成，其中酸液储罐与液压双隔膜计量泵相连，液压双隔膜计量泵 出口与酸液管路系统相连，控制系统与液压双隔膜计量泵相连，在线监测系统与酸液管路 系统相连，酸液储罐、液压双隔膜计量泵与控制系统的共同一个钢底座与卡车移动系统底 盘相连。该发明通过在线施工，实现注水井高效、快速、规模化解堵，降低了注水压力，提高 了注水量。但是其存在的问题是：一是整个注水管内充满氢离子，容易把注水管柱氧化、腐 蚀，二是注水井酸化量越来越大，重复酸化井逐年增多，但增注效果越来越差，酸化有效期 越来越短。三是地层液体都酸化，使后期采出的石油含酸量较高，对后期的炼油装置有影 响，增大了炼油的成本。 本人于2018年3月28日申请了一种《注水井化学防垢除垢装置》和《注水井化学防 垢除垢装置的使用方法》，通过在井下安设防垢除垢装置，储存器内管和储存器外管组成环 形腔体，环形腔体内装有盐酸液体，在偏心配水器的水嘴出现结垢时，这时释放出盐酸，与 垢物发生化学反应，消除了垢物，从而实现了防垢和除垢。其存在的缺点是：由于环形腔体 内装有盐酸液体，具有强酸性，适用于需要快速消除垢物的注水井或者其他特殊要求；但是 该发明在地面操作施工的过程中有时候难免会被碰撞，进而导致装置漏液，因为采用的是 液体的盐酸，这样，泄漏会对其他工具造成腐蚀，造成环境污染，或者当灌装的氯化氢气体 时，会对井场环境带来污染，产生更大的安全隐患。另外，该发明的防垢除垢装置在相同的 容积下，装入液体盐酸的物质的量较少，在一些特殊要求的注水井，可能存在量不够的情 况，进而可能使防垢除垢的时间相对较短，不能满足长时间防垢除垢的需要；第三个问题是 3 CN 111577206 A 说　明　书 2/7 页 液体盐酸在注入时通过注入端的单向阀向环形空腔内注入盐酸液体或者氯化氢气体，在释 放时，出口设计在上部，通过弹簧和活塞将其从下往上推出，整个过程需要复杂的机械结构 才可以完成，其制造成本高，可靠性不能保证非常稳定。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种注水井酸性盐防垢除 垢装置，通过在井下安设防垢除垢装置，更换为粉末状固体的酸性铵盐，在相同容积下，可 以装入更多的物质的量，并且更换容器的开启和释放的结构，使粉末状的固体酸性铵盐能 够在配水器的水嘴出现结垢时，遇水形成弱酸，再与垢物发生化学反应，消除了垢物，延长 了防垢时间，减少了防垢除垢装置被碰撞破坏对井场环境带来的不利影响，消除了安全隐 患。 本发明提到的一种注水井酸性盐防垢除垢装置，其技术方案是：包括下挡环、关闭 弹簧、出液活塞、传压毛细管、保护套、容器外管、容器内管、中心管、开启活塞、复位弹簧、容 器压盖、上挡环、出液开启管和出液管，所述容器外管和容器内管组成的环形空腔，容器内 管套在中心管外壁，在环形空腔内装有粉末状的酸性铵盐，在环形空腔的底部设有下挡环， 在下挡环的上侧通过关闭弹簧连接出液活塞，通过出液活塞将环形空腔与外壁的出液管接 触，在出液活塞的上表面设有多个传压毛细管，在环形空腔的顶部设有容器压盖，容器压盖 内设有进液通道，且进液通道的上部与中心管的出液开启管连通，进液通道内腔设有开启 活塞，且在开启活塞的上部连接复位弹簧，在容器压盖的上部设有上挡环；所述的容器外管 外侧套有保护套。 优选的，上述的出液管包括内出液管和外出液管，内出液管穿过容器内管和中心 管，使环形空腔与中心管内腔连通；所述外出液管穿过容器外管与保护套，使环形空腔与套 管的空腔连通。 优选的，上述的下挡环上设有多个压力平衡孔，从而使出液活塞的下部压力与套 管内腔的压力相等，且每个压力平衡孔对应一个关闭弹簧，每个关闭弹簧的上方连接到出 液活塞。 优选的，上述的出液活塞的上侧的环形空腔的管壁上设有限位台，用于将出液活 塞限位在出液管上部的一定位置。 其中，本发明提到的一种出液活塞为圆环形结构，其上下的内径及上下的外径相 等，使容器外管和容器内管组成的环形空腔的上下空腔的孔径相同；所述出液活塞的外壁 通过密封环与容器外管和容器内管接触。 其中，本发明提到的另一种出液活塞为圆环形结构，上部的截面为锥形结构，使上 侧面积与下侧面积不同，另外，所述容器外管和容器内管组成的环形空腔的下部的空腔孔 径大于上部的空腔的孔径，出液活塞的上部与环形空腔的上部空腔配合，出液活塞的下部 与环形空腔的上部空腔配合，且所述出液活塞的上部通过小密封环与容器外管和容器内管 的上部接触；出液活塞的下部通过大密封环与容器外管和容器内管的下部接触。 优选的，上述的传压毛细管的上端与容器压盖的底部留有2-10mm的间隙，下端与 出液活塞的上表面接触，所述的传压毛细管采用pvc材料或者聚四氟乙烯材料制成。 优选的，上述出液活塞设有上下贯通的纵向出液孔，在纵向出液孔内设有聚四氟 4 CN 111577206 A 说　明　书 3/7 页 乙烯密封球和内弹簧，内弹簧通过弹簧底座与下侧的关闭弹簧连接。 优选的，上述的中心管的下部通过接箍连接配水器，在配水器下部的套管与中心 管之间的环空设有下封隔器，在中心管上部连通注水管柱，且在套管与中心管之间的环空 设有上封隔器。 优选的，上述的酸性盐采用氯化铵、硫酸铵或硝酸铵固体粉末。 本发明的有益效果是：本发明是在井下的中心管的配水器的上部安装注水井酸性 盐防垢除垢装置，在配水器的水嘴出现结垢时，中心管内的压力会增大，当压力增大到大于 关闭弹簧的压力时，液体通过出液开启管并使开启活塞下行，使开启活塞将进液通道打开， 油田回注水进入并与酸性铵盐发生水解反应形成弱酸，同时，油田回注水通过传压毛细管 流到出液活塞的上表面，并推动出液活塞向下移动，压缩关闭弹簧向下移动，当出液活塞整 体移动到出液管的下侧时，酸性铵盐与水反应生成的弱酸源源不断的通过出液管流入套管 与中心管之间的空腔中，与配水器及套管内形成的垢物发生反应，另外，通过出液管也流入 中心管的内腔，从而对配水器的进水口处进行反应，直至将配水器的内外的垢物除去，从而 实现了配水器的水嘴及中心管内及套管内腔的除垢和防垢；另外，与现有技术相比，由于采 用粉末状固体的酸性铵盐，其相同容器的物质的量更多，其防垢的时间更长，避免由于结垢 的问题导致的频繁停井作业，大幅降低作业成本；再者，本发明由于采用粉末状固体的酸性 铵盐，所以，在井场施工时，不用担心注水井酸性盐防垢除垢装置被碰坏漏液的问题，避免 污染环境及对井场其他金属装置的腐蚀作用，消除了安全隐患；第三个优点是结构简单，不 需要设计复杂的结构来完成注入和释放，只需要在安装时将固体粉末装入环形空腔，在现 场使用时，油田回注水将其水解生产酸，从下部的出液管缓慢释放，其可靠性高，性能稳定， 容易得到大面积推广。 附图说明 附图1是本发明的实施例1-3中的结构示意图； 附图2是本发明的实施例1-3释放固体粉末的工作示意图； 附图3是本发明的实施例4的结构示意图； 附图4是容器压盖的结构示意图； 附图5是开启活塞的结构示意图； 上图中：套管1、配水器2、接箍3、注水管柱4、下挡环5、关闭弹簧6、出液活塞7、传压毛细 管8、保护套9、容器外管10、容器内管11、中心管12、开启活塞13、复位弹簧14、容器压盖15、 上挡环16、出液开启管17、出液管18、上封隔器19、下封隔器20、压力平衡孔21、限位台22； 上端头13.1、下端头13.2和中间体13.3、密封槽13.4；上盖体15.1、下主体15.2、第二进 液通道15.3、第三进液通道15.4、第一进液通道15.5、密封槽15.6，射孔1.1，水嘴2.1。