[发明专利]空心抽油杆电加热装置

说明书

技术领域

本发明关于一种用于油田的加热装置，更具体地就，关于一种用于稠油或高凝油抽油井井筒的电加热装置。

背景技术

现在油田抽油过程中多数采用热水(或热油)循环伴热开采的方法，即使加热过的液体从中间套管10、油管9之间进入，再从中间套管10和外套管(图中未示出)之间返回地面。这种加热方法存在热效率低，不适应特稠油、超稠油的开采。

另一种常用的方法是使用深井石油电磁加热装置，该深井石油电磁加热装置由地面供电电源、井下电磁加热器、油管、套管构成。其中加热器的结构由内向外为油管、绝缘层、铜线圈、绝缘材料。工作原理是向铜线圈供电后形成磁场，在油管上形成涡流而产生热量，用以加热原油。但是这种方法结构复杂，在油管和套管之间设置绝缘材料、铜线及绝缘层较为困难，且故障多、不方便。

为此，中国专利第92216143.7号中曾公开了一种交流电热抽油杆伴热装置，该伴热装置包括有供电装置、加热电缆、电路联接器及空心抽油杆，在使用时使电缆、电路联接器与空心抽油杆形成一回路，并在通电后加热周边的稠油或高凝油，便于采用。但是该专利中的伴热装置需要抽油杆短节来实现加热电缆与空心抽油杆的连接，具有结构复杂的问题，同时采用的加热电缆不能满足现有油田开采的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空心抽油杆电加热装置，该电加热装置通过对内部的加热电缆的结构改进，使其符合现有开采环境的要求。同时通过对电路联接器的结构改进，使得使用更加方便与简单。

本发明中的空心抽油杆电加热装置包括有供电装置、特种加热电缆、空心抽油杆及电路联接器，其中：

所述供电装置通过供电电缆与一变压器连接，将所述变压器提供的三相380V、50Hz交流电变成50Hz-500Hz、0-2500V的单相交流电，所述供电装置的火线通过供电电缆与所述特种加热电缆连接；

所述特种加热电缆的中心为用于提供足够抗拉强度的钢芯，所述钢芯的外侧包有一层特殊编织的导体，在所述导体的外面依次设有绝缘层和保护套；

所述特种加热电缆可自由下入与提出的置于所述空心抽油杆的通孔内，所述特种加热电缆的最底端通过电路联接器与所述空心抽油杆连接。

所述电路联结器包括由低碳合金钢材料制成的底座、插头及填充在所述底座与插头之间的填充介质，其中底座与所述空心抽油杆的底端采用螺纹连接，所述插头与所述特种加热电缆焊接，所述底座与所述插头间的填充介质为导电膏。

所述特殊编织的导体由27根铜线绞合成为一股，再由同样结构的6股铜线围绕钢芯绞合，节距比不大于15/30，可以避免某些铜线由于受力不均而起鼓的现象。

所述钢芯为钢丝绳。

所述绝缘层和保护套的材料均为耐温为250℃的PPESK聚醚砜酮树脂材料。

所述供电装置采用立式结构，在立式壳体的上方设有机机芯，底部设有变压器，在所述机芯与变压器之间隔离。

所述机芯包括有整流电路、滤波电路、逆变电路、控制部分、及显示部分。

所述变压器为中频输出变压器，采用了铁基非晶合金材料制成的环形结构，线圈导线采用多股换位铜导线绕制的方式，大大降低了由于电源频率较高导线集肤效应和邻近效应产生的涡流损耗。

所述绝缘层与保护套被合并成一体。

本发明中的空心抽油杆电加热装置优点在于结构简单，安装容易、成本较低、调整方便，易于实现自动化。是稠油(或高凝油)开采的最有效、最经济、最安全的油井加热装置。

附图说明

图1是本发明中电加热装置的结构示意图；

图2是本发明中特种电缆的结构示意图；

图3是本发明中供电装置的结构示意图；

图4是本发明中供电装置的电路原理图；

图5是本发明中的电路联接器的结构示意图；

图6是本发明中特种加热电缆的立体示意图；

图7是本发明中机芯的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本发明中空心抽油杆的电加热装置包括有供电装置2、特种电缆3、电路连接器5及空心抽油杆4。其中：