[实用新型]自控电热抽油杆

说明书

本实用新型涉及一种开采石油的设备部件，具体地说是一种电热开采装置中的抽油杆。

现有的石油热采设备，即CN89217423.4“石油热采器”具有热效率高，安装使用方便，造价低等优点，近年来已引起油田的重视。其结构是由电加热杆连成泵杆，电加热杆是在空心杆体内加入电导线及绝缘层，通过阴阳电接头连接成泵杆。整个泵杆内外形成电回路。但经两年多实际使用发现有以下不足，一是其工作原理为串联导体加热，属全程等功率加热，即在井口和井底热采器的发热功率一样。而由于地层存在温度的梯度变化，造成井底的加热温度达130－140℃，会使石油过热分解。二是由于串联回路的阻抗匹配设计，使串接成的泵杆长度在700－1000米之间，对于过深井的使用，则大大降低了热采效果。三是由于属串联加热，对于由一百多根抽油杆组装成的泵杆，如中间有一根出现故障，就会使整个装置断电，无法正常工作。

本实用新型的目的就是提供一种安全系数高、泵杆长度可任意变换的加温热采装置部件，并能适应地温梯度的变化，提高热采装置的性能。

本实用新型是这样实现的：在空心杆体内通有电导线，二者之间有半导体层，电导线通过半导体层和杆体形成电回路。这种抽油杆本身就是一个电回路单元，利用现有石油热采器上的阴阳电接头连接各抽油杆组成泵杆，就形成了多个并联电回路，从而避免了因某一段抽油杆的故障而影响整个热采器的正常工作。而且并联支路可多可少，即由抽油杆连接的泵杆可根据实际井深情况加长或缩短，而不会有不利影响。

本实用新型的关键点在于抽油杆中设置的半导体层，该半导体层是由聚四氟乙烯塑料加石墨粉经冷压后烧结成形，这种半导材料具有正温升电阻系数的特性。由于这种特性，可在同样的电源电压下，在地层的低温区电阻减小，电流增大，提高发热功率；而在地层高温区，则阻值加大，电流自动减小，发热量减小，既节约能源，减少不必要的热损失，还保证了原油的品质。这种半导体层还具有良好的化学稳定性和阻燃性，在460℃温度下不变形，适于长期负荷工作。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1是本实用新型的断面结构图。

图2是空心杆体的结构示意图。

如图所示，空心杆体1为无缝钢管，其一端有外螺纹，另一端有内螺纹，两空心杆通过上述螺纹旋接。也可将空心杆体制成现有的泵杆外形，通过管箍连接两杆体。在杆体两端的空间中可固定现有的阴阳电接头，实现电连接。空心杆体内的电导线2可为铜线（棒）或镍铬丝，半导体层3在电导线2和空心杆体1之间。电接头在当两节杆体旋紧时，顶紧电导线，便电能传输过去。

为防止半导体层受热膨胀顶坏杆体，在半导体层3上开有空隙4，如图1所示。空隙4可为各种几何形状的截面，为制作简便，最好制成呈圆形截面，且使空隙4贯通于抽油杆里的半导体层。为减少半导体材料的用量，降低成本，但又能保证应有的导电和导热性能，可将半导体层3内的空隙4制成为4－6个。

本实用新型通过在抽油杆中加入具有正温升电阻系数的半导体层，实现了热采器的温度自动调节，并使每一节抽油杆成为一个电回路，构成并联加热电路，使用中不受长度的限制，可从8米到1500米之间随意安装使用。装置安全可靠，整体加热杆如出现一处故障，不会影响其他部位正常工作，避免了频繁起井作业带来的损失。本装置电源适应范围广，电压可从220V到660V，频率可从DC到400Hz之间使用。