專利名稱：井下無電纜變頻電加熱采油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于油田開采稠油、高凝油的井下無電纜變頻電加熱采油裝置。
在稠油和高凝油油藏的開采中，影響產(chǎn)量的主要因素是原油的粘度和油管柱中的結(jié)蠟問題。為了降粘和防止結(jié)蠟，傳統(tǒng)的采油工藝多采用閉式熱水循環(huán)，摻稀油及添加化學(xué)藥劑等方法，近年來，由于電能的便捷和易控，各種電阻加熱裝置，如瑞凱電纜加熱，空心抽油桿電加熱等不斷問世。但是，瑞凱電纜價格昂貴，在油井作業(yè)時易刮破或拉斷電纜，造成短路或斷路，費工費時，而且瑞凱電纜外部有絕緣層，導(dǎo)熱能力有限，熱損耗大。用空心抽油桿電加熱，其熱能要經(jīng)過發(fā)熱電纜的絕緣層、空氣、空心桿鋼體后才能被原油吸收，故建立溫場慢，熱效率低。上述發(fā)熱電纜由于承受高溫，絕緣層易老化，影響使用壽命，而且加熱井深受到電纜長度的限制。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種加熱迅速，熱效率高，使用壽命長，適用范圍廣泛，采用變頻電源，連續(xù)無級調(diào)節(jié)，電流流經(jīng)油管時由頻率效應(yīng)，趨膚及電磁效應(yīng)使油管本身發(fā)熱來加熱稠油降粘解堵和高凝油清防蠟的井下無電纜變頻電加熱采油裝置。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的井下無電纜變頻電加熱采油裝置，包括油井井身的油管、套管、抽油桿，其特征在于兩油管(2)間聯(lián)結(jié)有絕緣油管(11)；油管(2)上設(shè)置有絕緣扶正器(4)、油管(2)與套筒(8)間設(shè)置有一個導(dǎo)電器(5)、抽油桿(3)間裝有絕緣抽油桿(10)，電源連線(13)一端聯(lián)結(jié)油管(2)，電流經(jīng)導(dǎo)電器(5)聯(lián)通套管(8)，電源線(13)另一端聯(lián)結(jié)套管(8)構(gòu)成電流回路。
電源連線(13)可聯(lián)通電源變頻調(diào)壓控制裝置(15)；兩抽油桿(3)間聯(lián)結(jié)有絕緣抽油桿(10)；絕緣扶正器(4)內(nèi)設(shè)置有金屬錐套(16A)及錐楔(16B)，與油管(2)外壁緊固定位；導(dǎo)電器(5)與油管(2)聯(lián)結(jié)，其內(nèi)的扶正主體(19)與導(dǎo)電塊(20)間設(shè)置有彈性定位件(21)，并與套管(8)緊固。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、油管直接發(fā)熱，加熱迅速，發(fā)熱均勻，熱負荷范圍寬，熱效率高，可節(jié)電40％。
2、無電纜，成本低，施工方便，不受井深限制，適用范圍廣泛。
3、加熱溫度易控制，可根據(jù)井況改變電源的電壓和頻率使之匹配，使電磁、趨膚產(chǎn)生的熱量最合適。
4、結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，使用壽命長。



圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的扶正器主視圖；圖3為圖2中A-A剖視圖；圖4為本實用新型的導(dǎo)電器主視圖；圖5為圖4中B-B放大剖視圖。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明參閱圖1所示，井下無電纜變頻電加熱采油裝置，主要由油井井身的油管2、抽油桿3、抽油泵6、活塞7、套管8、表層套管12、光桿14、及本發(fā)明的油管絕緣扶正器4、導(dǎo)電器5、電源連線13、地面上變頻調(diào)壓電源裝置15等構(gòu)成。該裝置是在常規(guī)完井后，根據(jù)稠油，高凝油油井開采需要，首先確定油井的加熱溫度范圍和加熱深度部位，將抽油泵筒6與油管2聯(lián)結(jié)好下到油井里，并將每根油管2予先安裝3-4個絕緣扶正器4，絕緣扶正器4內(nèi)設(shè)置有金屬錐套16A，在錐套16A內(nèi)打入錐楔16B，參閱圖2、圖3所示，用以與油管2外壁緊固定位，以固定牢靠防止位移，保證油管2與套管8的油、套環(huán)空間有一定的絕緣程度。油井斜度超過25度以上時可在每根油管2上安裝4-5個絕緣扶正器4，依次聯(lián)結(jié)油管2下至所需開采深度部位，并根據(jù)加熱深度，將導(dǎo)電器5聯(lián)結(jié)在油管2上，與套管8相接，在距井口第一、二根油管2之間聯(lián)結(jié)絕緣油管11將活塞7下入泵筒6，當活塞7上的抽油桿3下到絕緣油管11部位時，聯(lián)結(jié)絕緣抽油桿10，并在絕緣抽油桿10上部聯(lián)結(jié)井口抽油桿3，使絕緣抽油桿10位于兩抽油桿3之間。安裝上電潛泵井口1，電源連結(jié)線13的輸出端連接在帶有電源接頭9的油管2上，電流經(jīng)導(dǎo)電器5聯(lián)通套管8，電源連線13的另一端聯(lián)結(jié)在地面上的套管8上構(gòu)成電流回路。同時參閱圖4、圖5所示，導(dǎo)電器5內(nèi)的中心管23兩端的上、下接頭24、17分別聯(lián)結(jié)在上、下油管2上，并由上、下限制環(huán)22、18限位，扶正主體19與導(dǎo)電塊20間設(shè)置有壓縮彈簧21，可使導(dǎo)電塊20膨漲壓緊在套管8內(nèi)。此導(dǎo)電器5也可采用市售251封隔器、油管錨定器替代。油管2上的電源連線13從井口上特設(shè)計的穿線孔引出與地面上變頻調(diào)壓電源裝置15聯(lián)通。光桿14與下井的抽油桿3對接上，并與抽油機懸繩器聯(lián)結(jié)后，開啟抽油機，并接通加熱油管電源，即可實現(xiàn)油管直接電加熱采油。
本實用新型中的變頻調(diào)壓電源控制裝置，是由一定頻率的電源產(chǎn)生電磁場，使附近的導(dǎo)體感應(yīng)出電流，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流或環(huán)流，導(dǎo)體本身產(chǎn)生歐姆熱來加熱介質(zhì)。高頻電源作用于導(dǎo)體時因趨膚效應(yīng)，基本在導(dǎo)體的表面流過，相應(yīng)的電阻增大，電流減小，有利于控制。在實際應(yīng)用中需根據(jù)井況加以調(diào)節(jié)，使環(huán)空液體的影響最低，加熱效率達到最高。
權(quán)利要求1.一種井下無電纜變頻電加熱采油裝置，包括油井井身的油管、套管、抽油桿，其特征在于兩油管(2)間聯(lián)結(jié)有絕緣油管(11)；油管(2)上設(shè)置有絕緣扶正器(4)、油管(2)與套筒(8)間設(shè)置有一個導(dǎo)電器(5)、抽油桿(3)間裝有絕緣抽油桿(10)，電源連線(13)一端聯(lián)結(jié)油管(2)，電流經(jīng)導(dǎo)電器(5)聯(lián)通套管(8)，電源線(13)另一端聯(lián)結(jié)套管(8)構(gòu)成電流回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱采油裝置，其特征在于電源連線(13)可聯(lián)通電源變頻調(diào)壓控制裝置(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電加熱采油裝置，其特征在于兩抽油桿(3)間聯(lián)結(jié)有絕緣抽油桿(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱采油裝置，其特征在于絕緣扶正器(4)內(nèi)設(shè)置有金屬錐套(16A)及錐楔(16B)，與油管(2)外壁緊固定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱采油裝置，其特征在于導(dǎo)電器(5)與油管(2)聯(lián)結(jié)，其內(nèi)的扶正主體(19)與導(dǎo)電塊(20)間設(shè)置有彈性定位件(21)，并與套管(8)緊固。
專利摘要一種用于油田開采稠油、高凝油的井下無電纜變頻電加熱采油裝置,其油管間聯(lián)結(jié)有絕緣油管,油管上設(shè)置有絕緣扶正器、油管與套管間設(shè)置有一個導(dǎo)電器,抽油桿間裝有絕緣抽油桿,變頻調(diào)壓電源聯(lián)通油管,電流經(jīng)導(dǎo)電器聯(lián)通套管返回,趨膚和電磁效應(yīng)使油管本身發(fā)熱來加熱稠油降粘解堵及高凝油清防蠟。具有結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活,加熱迅速,熱效率高,使用壽命長,適用范圍廣泛,設(shè)備和生產(chǎn)成本低等特點。
文檔編號E21B36/04GK2290692SQ9720152
公開日1998年9月9日 申請日期1997年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月28日
發(fā)明者張崇榮, 脫丙杰, 徐占久, 張化圣, 王東, 許紅梅 申請人:張崇榮