[实用新型]石油热采器

说明书

本实用新型涉及一种从深井中开采石油的设备，具体地说是一种使用热能的开采装置。

提高油温，降低石油粘度，防止含蜡凝结，这是采油行业多年来一直在探索的课题。国外目前一般采用与抽油泵分离的单独加热机构，其结构较复杂。CN88108899号专利申请的热采装置，是一种较为实用的、与抽油泵结合为一体的热采装置，它是利用电能加热，用普通管箍做连接件，由电缆管和加热管串接成热采装置主体，同时又起泵杆作用。但是该装置也有一些不足：一是对分段加热的形式来说，其受热集中，加热管在高温条件下受油泵和电缆管等的下垂拉力，有易变形甚至断裂的可能；二是用三相电缆送电，使得电气接头复杂，长期使用可能发生电气事故。

本实用新型的目的，就是提供一种能与抽油机械合为一体的、能够克服上述不足之处的热采装置，该装置安全可靠，不需要改变原来的油井设施。

本实用新型是这样实现的：由空心管、电热元件及绝缘导热体组成基本构件－电加热管，电加热管相互连接成泵杆，上端与抽油杆和连接吊卡相连，下端与抽油泵相连，通过控制电源提供电力。控制电源与电热元件和空心管构成电的闭合回路。

控制电源把三相工频电源变为单相三次谐波、频率为150赫兹的电力输出，或者将三相工频电源经三相桥式移项整流，变为单相脉冲电流输出，送至空心管中的电热元件，在最下端的电加热管中的电热元件与空心管壁相连，使空心管壁成为电流回路。

在送变电过程中，由于恰当地采用了载体导线截面，使作电热元件的内阻呈最佳状态，既完成送电，又起到发热体的作用，产生电阻热。由于空心杆作电源回路，屏蔽着载流体，电流通过时，产生感应电动势，形成涡流，从而又产生感应热。同时由于载流体和空心杆在送电过程中电流相向所产生的电磁又互相吸引，发生邻近效应，使电流在空心杆中趋于杆的内壁表层，杆外表和中间截面基本没有电流通过，消除了触电现象，并随之由于电流趋于内表，增大了电阻，产生新的热源－趋肤热。上述所产生的热量均通过空心管壁传递给了开采过程中流动着的石油，从而完成了石油加温的目的。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是空心管结构图。

图3是电加热管连接形式图。

图4是电加热管截面图。

如图1所示，电加热管相互连接成泵杆，上端与抽油杆7和连接吊卡8相连，下端接抽油泵，由控制电源提供电力，原油在油管6和电加热管之间被抽出。电加热管由空心管1，电热元件2及绝缘导热体3组成（如图4所示），其空心管1的结构如图2所示，其一端有外螺纹，另一端有内螺纹。两空心管通过上述螺纹螺旋连接（图3所示）。也可将空心管制成现有泵杆的外形，通过管箍连接两空心管。在空心管1的两端分别固定有阴阳电接头4、5，电热元件2呈长条形，安装在空心管1内，与阴阳电接头保持电连接。阳电接头5上有一探出的圆柱体，其与阴电接头4上的圆孔为零配合，构成万向插头连接。当两电加热管连接拧紧时，阳电接头上的圆柱体恰好顶部靠住阴电接头的圆孔底部。保证了有效的电连接。在两电接头的后端均有导线联结口，与电热元件2相配合。电热元件可采用镍铬丝，为降低成本，也可采用铜线来代替。电加热管中的绝缘导热体可采用绝缘性高的聚四氟乙烯材料或者采用绝缘油；同时为提高绝缘效果，可在电热元件2的外面包裹一层保护层9，保护层可采用聚酰胺复合膜；为使电加热管的传热效果更好，可在空心管外壁涂上一层远红外线涂层，以提高热传导率。

本实用新型采用了全新的电路连接方式和供电方式，并采用全程加热，与被加热体的接触面积大，使得装置发热明显，效率高，传热快，受热均匀，结构简单，使用寿命长；控制电源可根据采集的油温信号，做出断送电反应，从而控制油温，节约电力，并可防止泵杆过热和变形；采用单相供电，使得电气接头简单，制作容易，整个装置安全性提高；在本装置功率为20－25千瓦，油井出油率为1.5吨／小时时，可使油温升高15－40℃。