[实用新型]井下无电缆变频电加热采油装置

说明书

本实用新型涉及一种用于油田开采稠油、高凝油的井下无电缆变频电加热采油装置。

在稠油和高凝油油藏的开采中，影响产量的主要因素是原油的粘度和油管柱中的结蜡问题。为了降粘和防止结蜡，传统的采油工艺多采用闭式热水循环，掺稀油及添加化学药剂等方法，近年来，由于电能的便捷和易控，各种电阻加热装置，如瑞凯电缆加热，空心抽油杆电加热等不断问世。但是，瑞凯电缆价格昂贵，在油井作业时易刮破或拉断电缆，造成短路或断路，费工费时，而且瑞凯电缆外部有绝缘层，导热能力有限，热损耗大。用空心抽油杆电加热，其热能要经过发热电缆的绝缘层、空气、空心杆钢体后才能被原油吸收，故建立温场慢，热效率低。上述发热电缆由于承受高温，绝缘层易老化，影响使用寿命，而且加热井深受到电缆长度的限制。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种加热迅速，热效率高，使用寿命长，适用范围广泛，采用变频电源，连续无级调节，电流流经油管时由频率效应，趋肤及电磁效应使油管本身发热来加热稠油降粘解堵和高凝油清防蜡的井下无电缆变频电加热采油装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：井下无电缆变频电加热采油装置，包括油井井身的油管、套管、抽油杆，其特征在于两油管(2)间联结有绝缘油管(11)；油管(2)上设置有绝缘扶正器(4)、油管(2)与套筒(8)间设置有一个导电器(5)、抽油杆(3)间装有绝缘抽油杆(10)，电源连线(13)一端联结油管(2)，电流经导电器(5)联通套管(8)，电源线(13)另一端联结套管(8)构成电流回路。

电源连线(13)可联通电源变频调压控制装置(15)；两抽油杆(3)间联结有绝缘抽油杆(10)；绝缘扶正器(4)内设置有金属锥套(16A)及锥楔(16B)，与油管(2)外壁紧固定位；导电器(5)与油管(2)联结，其内的扶正主体(19)与导电块(20)间设置有弹性定位件(21)，并与套管(8)紧固。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、油管直接发热，加热迅速，发热均匀，热负荷范围宽，热效率高，可节电40％。

2、无电缆，成本低，施工方便，不受井深限制，适用范围广泛。

3、加热温度易控制，可根据井况改变电源的电压和频率使之匹配，使电磁、趋肤产生的热量最合适。

4、结构简单，控制灵活，使用寿命长。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的扶正器主视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为本实用新型的导电器主视图；

图5为图4中B-B放大剖视图。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：参阅图1所示，井下无电缆变频电加热采油装置，主要由油井井身的油管2、抽油杆3、抽油泵6、活塞7、套管8、表层套管12、光杆14、及本发明的油管绝缘扶正器4、导电器5、电源连线13、地面上变频调压电源装置15等构成。该装置是在常规完井后，根据稠油，高凝油油井开采需要，首先确定油井的加热温度范围和加热深度部位，将抽油泵筒6与油管2联结好下到油井里，并将每根油管2予先安装3-4个绝缘扶正器4，绝缘扶正器4内设置有金属锥套16A，在锥套16A内打入锥楔16B，参阅图2、图3所示，用以与油管2外壁紧固定位，以固定牢靠防止位移，保证油管2与套管8的油、套环空间有一定的绝缘程度。油井斜度超过25度以上时可在每根油管2上安装4-5个绝缘扶正器4，依次联结油管2下至所需开采深度部位，并根据加热深度，将导电器5联结在油管2上，与套管8相接，在距井口第一、二根油管2之间联结绝缘油管11：将活塞7下入泵筒6，当活塞7上的抽油杆3下到绝缘油管11部位时，联结绝缘抽油杆10，并在绝缘抽油杆10上部联结井口抽油杆3，使绝缘抽油杆10位于两抽油杆3之间。安装上电潜泵井口1，电源连结线13的输出端连接在带有电源接头9的油管2上，电流经导电器5联通套管8，电源连线13的另一端联结在地面上的套管8上构成电流回路。同时参阅图4、图5所示，导电器5内的中心管23两端的上、下接头24、17分别联结在上、下油管2上，并由上、下限制环22、18限位，扶正主体19与导电块20间设置有压缩弹簧21，可使导电块20膨涨压紧在套管8内。此导电器5也可采用市售251封隔器、油管锚定器替代。油管2上的电源连线13从井口上特设计的穿线孔引出与地面上变频调压电源装置15联通。光杆14与下井的抽油杆3对接上，并与抽油机悬绳器联结后，开启抽油机，并接通加热油管电源，即可实现油管直接电加热采油。

本实用新型中的变频调压电源控制装置，是由一定频率的电源产生电磁场，使附近的导体感应出电流，在导体内产生涡流或环流，导体本身产生欧姆热来加热介质。高频电源作用于导体时因趋肤效应，基本在导体的表面流过，相应的电阻增大，电流减小，有利于控制。在实际应用中需根据井况加以调节，使环空液体的影响最低，加热效率达到最高。