專利名稱:油井抽油泵的井下熱采裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種從深井中開采石油的設(shè)備,具體地說是一種使用熱能的開采裝置。
現(xiàn)有的抽油泵都無熱采裝置,對(duì)井內(nèi)油溫的降低和含蠟的凝結(jié)無預(yù)防措施。由于油溫降低,油的粘度增加,含蠟?zāi)Y(jié),使油井產(chǎn)量逐步降低。每到一定時(shí)期,必須停產(chǎn)刮蠟,因而嚴(yán)重影響了油井生產(chǎn)量。至于現(xiàn)有的油井加熱裝置,均是與抽油泵分離的單獨(dú)機(jī)構(gòu),如加熱電纜、電磁加熱、微波加熱等形式。但這些機(jī)構(gòu)存在一定的問題,如加熱電纜,長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí),電纜易磨損,造成折斷或燒斷;電磁加熱(SU-883354號(hào)專利)是以磁力線的改變,產(chǎn)生電流來加熱油,同時(shí)磁化了油,防止泵結(jié)垢,但其效率低,不宜與抽油泵聯(lián)合使用;微波加熱,也是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,不易推廣使用。SU-596711號(hào)專利是一種較為先進(jìn)的電加熱器,但其也是一種與抽油泵分離的單獨(dú)機(jī)構(gòu),且結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。因此,采用電能加熱進(jìn)行熱采,是一種簡(jiǎn)便、有效的方式,但由于電力傳輸?shù)膯栴}一直沒有得到妥善的解決,因而至今還沒有一種很好的熱采方法和裝置。
本發(fā)明的目的,就是要提供一種克服上述不足的、加熱器與抽油泵合為一體的、利用電加熱的熱采裝置。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的,利用抽油泵的泵桿作為電力傳輸?shù)淖o(hù)管,這種泵桿又叫電纜管,即電纜通過泵桿內(nèi)部傳至油井中。泵桿內(nèi)或泵桿外裝有電熱元件,并與泵桿內(nèi)的電纜保持電連接,這種泵桿構(gòu)成加熱管。在電纜管和加熱管的兩端,分別是公母電氣接頭,其外型與普通泵桿的接頭基本相同,并通過普通管箍用相同方式相互連接并緊固。電纜通過電纜管、加熱管與電氣接頭和電熱元件構(gòu)成了電的閉合回路,加熱管通電發(fā)熱,使油井中的石油油溫提高。由于電加熱器與泵桿合為一體,構(gòu)成熱采裝置,且這種新式熱采裝置的安裝與原泵桿的相同,從而使泵桿變成一“熱管”,使通過油管中的原油與泵桿接觸,吸收熱量,從而油溫升高,達(dá)到了提高油溫,防止結(jié)蠟的目的。
本發(fā)明將加熱器與泵桿合為一體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,電纜裝在泵桿內(nèi),不會(huì)磨損折斷,安全可靠。本裝置不影響抽油泵的結(jié)構(gòu),而仍可保持原來的安裝作業(yè)法不變,且能將加熱電能絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)槭蜔崮埽蚨矢?,?dāng)出油率為1噸/小時(shí)時(shí),可使井內(nèi)油溫提高40°-60℃。用本裝置采油,可使井內(nèi)油溫升高,粘度降低,防止生產(chǎn)中的含蠟?zāi)Y(jié),從而提高石油產(chǎn)量,降低抽油泵負(fù)荷,使油井安全、連續(xù)、高效運(yùn)行。
下面結(jié)合
實(shí)施例。
圖1是本裝置電纜管的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本裝置有內(nèi)電熱元件的加熱管的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本裝置有外電熱元件的加熱管的結(jié)構(gòu)圖。
圖4、圖5是泵桿兩端的公母電氣接頭結(jié)構(gòu)圖。
圖6是一種實(shí)施例的電原理圖。
實(shí)施例1電纜管結(jié)構(gòu)如圖1所示,即在管式泵桿1中,通有電纜2,電纜2裝在絕緣套4中,電纜的兩端分別插入泵桿兩端的公母電氣接頭5、6的電纜插孔中。公電氣接頭5和母電氣接頭6的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示。圖4中的公電氣接頭5的下端與泵桿1連接,三個(gè)電纜插孔10用以插裝電纜;上端的較細(xì)的圓柱形上,有三段金屬圈,每段金屬圈之間有絕緣體11相隔,每段金屬圈均與下端的電纜插孔保持電連接。圖5中的母電氣接頭6是與公電氣接頭配合使用的,即其上端與泵桿相接,有電纜插孔10,下端有一個(gè)圓孔,孔中有三段金屬圈,每段金屬圈之間有絕緣體11相隔,每段金屬圈均與一個(gè)電纜插孔保持電連接??字薪饘偃Φ奈恢梅謩e與公電氣接頭上的金屬圈對(duì)應(yīng),使兩接頭配合接觸時(shí),每對(duì)金屬圈正好相互接觸,以保證電力的傳輸。
圖2所示加熱管的結(jié)構(gòu)和形狀基本與電纜管的相同,其兩端也用同樣的公、母電氣接頭連接,只是在每根電纜之間串有電熱元件3,電熱元件可用電阻絲來制成,從而構(gòu)成有內(nèi)電熱元件的加熱管。
將上述部件組裝起來,即井上部分用電纜管,井下部分用加熱管串連,各管之間的連接安裝與普通泵桿的安裝作業(yè)相同,用普通管箍相連接。在井下最下端的加熱管通過管箍與抽油泵相接。最下端的加熱管,與其它加熱管稍有不同,即因不再向下傳輸電力,因此,在此管中將三根電纜接成△形,使得電纜在電纜管和加熱管之間與電氣接頭和電熱元件構(gòu)成三相閉合回路。從井口上的電纜管中引出電纜,接通三相電源,這樣就構(gòu)成了分熱型熱采裝置,該裝置同時(shí)具有泵桿作用,用以牽引抽油泵。石油通過油管,吸收了加熱管中的熱量,從而使油溫提高,防止了含蠟的凝結(jié)。
實(shí)施例2電纜管結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1,加熱管采用圖3所示結(jié)構(gòu),即在電纜管外繞一絕緣層7,在絕緣層上繞螺紋狀加熱絲3,再在外面套上保護(hù)套管8。該套管的外徑小于管箍的直徑,使之不會(huì)影響其在油管中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在保護(hù)套管8內(nèi)部,裝有絕緣散熱物質(zhì)9,可為氧化鎂。加熱絲的兩端分別接在兩根電纜上。這樣就構(gòu)成了有外電熱元件的加熱管。
將上述部件組裝起來,即井上部分用電纜管,并引出電纜,接通三相電源,井下部分根據(jù)井深、油質(zhì)等情況,在井的下部、中部和上部安裝共3-6根加熱管,其余部位用電纜管相接。與抽油泵相接的加熱管中,三根電纜接成Y型,以保證電路閉合。這樣就構(gòu)成了集熱型熱采裝置。其電原理圖如圖6所示,雖然在加熱管上包有一層套管,使得管徑加大,但因在整個(gè)油井中的加熱管數(shù)量不多,且管徑小于管箍直徑,因此,不會(huì)影響抽油量。本熱采裝置在井下局部集中加熱,可節(jié)約電能,并可根據(jù)油井情況,靈活改變加熱管數(shù)目,使用更為方便。
實(shí)施例3整個(gè)熱采裝置由電纜和有內(nèi)電熱元件的加熱管組成。這種集熱型熱采裝置采用三相四線制的Yo型電連接方式。這樣在電纜管和加熱管中,分別通有四根電纜,對(duì)應(yīng)地在兩端公、母電氣接頭上,金屬圈改為四個(gè),每個(gè)金屬圈與一根電纜保持電連接。加熱管中的電纜2與遠(yuǎn)紅外電熱元件相串聯(lián)。整個(gè)熱采裝置的組裝基本同實(shí)施例1,在加熱管上裝有溫度自動(dòng)控制器,如用PTC元件等,以控制油管內(nèi)的油溫,使之處在最適宜的溫度范圍內(nèi),從而使石油粘度降低,抽油泵負(fù)荷降低,提高油井產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種油井抽油泵的井下熱采裝置,利用電能加熱,用普通管箍做連接件,其特征在于由電纜管、加熱管串接成熱采裝置主體,電纜2通過電纜管和加熱管與電氣接頭5、6和電熱元件3構(gòu)成電的閉合回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱采裝置,其特征在于電纜管的結(jié)構(gòu)是在管式泵桿1中,通有電纜2,電纜2裝在絕緣套4中,電纜的兩端分別與泵桿1兩端的公、母電氣接頭5、6保持電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱采裝置,其特征在于加熱管的結(jié)構(gòu)是在管式泵桿1中的電纜2中間串有電熱元件3,泵桿1的兩端是公、母電氣接頭5、6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱采裝置,其特征在于加熱管的結(jié)構(gòu)是在管式泵桿1中通有電纜2,電熱元件3繞在泵桿1外的絕緣層7上,電熱元件3的外部套有保護(hù)管套8,泵桿1的兩端是公、母電氣接頭5、6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的熱采裝置,其特征在于公電氣接頭5的一端與泵桿1連接,內(nèi)有電纜插孔10,另一端較細(xì),呈圓柱形,其上有金屬圈,金屬圈之間由絕緣體11相隔,每段金屬圈均與一個(gè)電纜插孔保持電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的熱采裝置,其特征在于母電氣接頭6的一端與泵桿1相接,內(nèi)有電纜插孔10,另一端有一圓孔,孔中有金屬圈,金屬圈之間有絕緣體11相隔,每段金屬圈均與一個(gè)電纜插孔保持電連接。
全文摘要
本井下熱采裝置是與抽油泵結(jié)合在一起的井下加熱裝置。由電纜管和加熱管組成,并兼有泵桿的作用。利用電能加熱油管中的石油,提高油溫,使油中含蠟保持在液態(tài),使油井高效連續(xù)運(yùn)行并提高產(chǎn)油量。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,電纜裝在泵桿內(nèi),不會(huì)磨損折斷,安全可靠。既不影響抽油泵的結(jié)構(gòu),又可保持原來的安裝作業(yè)方式不變,且能將加熱電能絕大部分地轉(zhuǎn)變?yōu)槭蜔崮?,因而是一種高效、節(jié)能的熱采裝置。
文檔編號(hào)E21B36/04GK1043539SQ88108899
公開日1990年7月4日 申請(qǐng)日期1988年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月19日
發(fā)明者何志邁, 胡亮光, 馬成林 申請(qǐng)人:河北省阜城縣石油熱采器廠