目前,我国大部分油田的产液都是含蜡原油,大部分原油中的蜡质占比均在20%以上,其中大庆油田的产液含蜡量高达28.44%。油井结蜡会造成诸多不利影响,如致使产量降低、损坏采油设备甚至影响采油生产工作,油井结蜡已成为各大油田亟待解决的问题。特别是无杆抽油方式,由于缺少抽油杆的往复运动或旋转运动的搅动作用,油管结蜡更加严重。传统清防蜡技术如机械刮刀清蜡、热洗以及化学清防蜡技术等都存在着或多或少的缺陷。因此,急需设计一种方便使用,安全可靠,防蜡效果好,针对无杆泵抽油井的清防蜡技术和装置。叶轮式旋流防蜡装置以叶轮作为核心部件,通过空心杆连接,由电动机驱动并依靠皮带传动带动空心杆旋转,对井液产生增速的效果,并产生螺旋流,同时更加紊乱的流动能使蜡分子更加均匀地分散在油流中,可有效阻止形成油壁蜡浓度梯度。导流叶轮安装在井下的易结蜡位置,按不同疏密度的不均匀方式布置在油管内。作为物理清防蜡技术的一种,它继承了机械清蜡技术的优点,同时又类似化学药剂能够破坏油流中蜡晶的微观结构。该项技术避免了使用机械刮刀时可能遭遇的损坏设备、化学及微生物清防蜡技术的成本高和实施难度大、热洗造成的环境污染和油井恢复期长等难克服的问题,并具有成本低、适用不同产液的油井等优点。装置的设计工作是通过对叶轮式旋流防蜡装置进行几何参数和工艺参数对装置性能影响的讨论而完成的。基于计算流体力学和轴流泵相关的设计理论对该装置的叶轮部分进行了设计,具体内容包括使用软件对装置进行建模以及绘制网格,使用ANSYS CFX设计叶轮的直径、进出口角、长度、叶片数以及叶片厚度等叶轮参数;在工艺参数上,通过使用CFX和OLGA软件进行仿真,完成了对装置的转速、叶轮安装位置和叶轮间距的设计。完成上述工作后进行了装置的现场投放实验,通过测量使用该设备运行30天的油井参数变化判断装置的防蜡性能,并对其进行了热洗实验。实验结果表明,这种叶轮式旋流防蜡装置不但能够减缓蜡沉积的发生,增大的井液流速使其具有了增油的属性,而且能够完成热洗工作,且洗井效果良好,这大大简化了热洗工艺,降低洗井成本。作为一种新型物理式清防蜡装置,它集中了多种传统清防蜡技术的优点于一身。该装置能够有效降低开采成本,保护采油设备,延长洗井和检泵周期,同时为油井清防蜡技术和设备的研究提供了新的思路和方向。