[发明专利]一种大功率超高温恒温加热电缆及其应用

说明书

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种大功率超高温恒温加热电缆及其在结蜡井和稠油井开采中的应用。所述加热电缆，包括连接导线、与所述连接导线一端连接的发热导线，还包括内层金属保护层和包覆在所述内层金属保护层外的外层合金护套层，所述连接导线和发热导线设于所述内层金属保护层中，所述连接导线、发热导线和所述内层金属保护层之间填充有绝缘部。本发明的加热电缆具有恒温恒功率加热、防水防油耐腐蚀、高机械强度、大长度、寿命长的优势，能够满足各类结蜡井和稠油井的加热，突破了油井井底高温开采的瓶颈。

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种大功率超高温恒温加热电缆及其在结蜡井和稠油井开采中的应用，起到降粘清蜡的作用。

背景技术

我国大部分油田的原油的品位比中东地区差,含硫量和含蜡量比较高，油粘度也较大,初期产量较高的自喷油井,即使不到采油中期,也常出现自喷能力降低,这是由于蜡常常凝结在油井管壁而造成堵塞,需要定期清蜡。清蜡作业很麻烦,大大降低了原油生产率。最原始的清蜡方法是采用刮蜡,也有其他加热方法来清蜡,虽然比较经济,但使用不太方便；在稠油和高凝油的开采过程中，由于原油粘度高或井筒结蜡，加上稠油和高凝油的趋肤效应，严重影响了油井的产量，甚至使油井停产。

采用加热电缆是一种简便的方法,选择加热电缆来降低原油粘度清理结蜡,从而达到提高采油效率。在现有技术中，由于高凝油和高稠油的采输电热采油装置通常是由加热导体、橡胶或氟塑料等组成，该结构的电缆在使用时，电缆耐温等级低，表皮易破损，维修比较困难；在部分油井中使用，井底温度过高，电缆耐温性能差，会造成粘连、报废等现象。

由于使用环境的特殊性，要求采油用发热电缆具有防水、耐高温、耐腐蚀、耐压等特殊性能，此外，我国大部分油田的深度为1000m至5000m，传统加热电缆仅满足喷油口加热，无法满足井中和井底加热需要。因此，本发明提高了一种大功率超高温油田开采用特种恒温加热电缆，具有更加优越的性能，能更好的满足特殊的使用环境。

发明内容

为了解决现有技术中发热电缆存在的不耐温、耐腐蚀性差、易破损和寿命短的缺陷，本发明的目的在于提供一种大功率超高温恒温加热电缆及其应用。本发明的加热电缆具有恒温恒功率加热、防水防油耐腐蚀、高机械强度、大长度、寿命长的优势，能够满足各类结蜡井和稠油井的加热，突破了油井井底高温开采的瓶颈。

本发明的技术方案具体是通过如下实现的：

一种大功率超高温恒温加热电缆，包括连接导线、与所述连接导线一端连接的发热导线，还包括内层金属保护层和包覆在所述内层金属保护层外的外层合金护套层，所述连接导线和发热导线设于所述内层金属保护层中，所述连接导线、发热导线和所述内层金属保护层之间填充有绝缘部。

优选地，所述发热导线在纵截面上呈Y型三相连接(即所述发热导线有三根，且三根发热导线最终聚集到一点连接)，且所述发热导线之间导通。所述发热导线采用Y型三相连接使得发热电缆具有较高的发热功率(最大功率达到1.5kW/m)，且发热功率恒定和较高的发热温度，长期运行温度可达到恒温800℃。

优选地，所述连接导线和所述发热导线为实心棒材经挤压拉伸而成的导线，均为PTC(正温度系数)材料的导线。

优选地，所述连接导线所用实心棒材为含铜量≥99.99％的高纯度铜杆；所述发热导线所用实心棒材为经固溶强化处理后的高镍合金棒，所述高镍合金棒的含铬量≥80％。

优选地，所述绝缘部为压实的无机矿物粉，所述无机矿物粉末的熔点≥2800℃，压实密度≥2.7g/cm³，耐温等级高，延长了加热电缆的使用寿命。

优选地，所述无机矿物粉末为金属氧化物粉末，更优选为氧化镁粉末。

优选地，所述内层金属保护层的厚度≥0.94mm，所述外层合金护套层的厚度≥2.0mm。