[实用新型]接力热管式抽油杆

说明书

技术领域

 本实用新型属于石油工程中采油行业的节能技术领域，具体地说是一种应用于稠油井抽油过程中用以回收井下较深处高温原油热量去加热抽至井口处的冷原油以改善抽出原油尤其是稠油流动性的接力热管式抽油杆。

背景技术

据申请人了解，在稠油井的原油抽取过程中，每一口井的空心杆内装有电加热装置，且每隔一段时期都要对油井内注入大量的高温高压蒸汽，以克服由于地层散热所消耗的热量，提高出口处的原油温度，改善抽出原油尤其是稠油的流动性。

1995年，有人提出了将重力式热管作为抽油杆应用于稠油开采油井结构中的理念，这在国内外的采油行业中是首次提出的最新理念。21世纪后，国内某些学者在该理念的指导下，先后对数口稠油井进行了将一整支重力式热管替代整个空心抽油杆的相关的实地试验研究，结果证明，此举可将出口处原有的温度提高10～20℃，同时使得蒸汽注入量减少约10%。

但是，申请人经过对整个空心抽油杆用一整支重力式热管代替的抽油杆结构进行传热分析后认为，此举存在影响热管工作性能的致命性的弊端：（1）由于钢管出厂尺寸与油井深度间的差距较大，使得整个热管必须由多段管壁连接而成，因此整个热管长度方向上的连接点较多，且多为在钻井现场连接制作，这样使得形成热管所要求的管内真空度不能保证，因而所制作的热管容易受损，热管内部顶端有相当一段的长度将被不凝性气体所占领，使得热管冷凝段的有效传热面积大大缩小，当油管内被注入高温高压蒸汽时，热管内部也将会有管外的高压油水（汽）混合物渗入，使得热管的性能下降；（2）在钻井现场制作的整体抽油杆热管，由于热管所处油井内部的环境温度的限制，使得热管工质充液量的精确控制不能得到保证，对热管抽油杆的使用性能必定产生影响；（3）该整体式热管如若有一个损坏点，则整个抽油杆的传热能力就丧失殆尽；（4）整体式热管抽油杆的长度尺寸较大，传热面积较大，传递功率较大，而相对于长度而言热管的直径又较小，因而容易出现热管内腔中部上升的工质蒸汽携带沿热管内壁下降的工质液体，使得热管的下部内壁出现无工质液体湿润的现象，内壁干涸，即出现热管的携带传热极限，使得热管蒸发段的有效传热面积大大缩小，传热性能下降，最终使得实际传热能力受限。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有油井抽油杆用电量大、油井高温高压蒸汽量消耗大的缺陷，提供一种操作简单、提高油井抽出处的原油温度、改善稠油流动性、实现节能采油、简化抽油杆的结构及减少抽油杆事故率的接力热管式抽油杆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种接力热管式抽油杆，包括油管，其特征在于所述的油管内设有竖直设置的热管组，所述的热管组由若干单支竖直放置的热管元件上下依次首尾串联连接构成，热管元件之间采用机械连接件固定相连。

所述的热管元件采用重力式热管。

所述的热管组位于油管的中心。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过采用多支热管元件串联构成整体式热管组，使热管组可在地面完成组装过程，同时热管元件内部的真空度和工质的充液量都可得到保证，从而保证了热管组的工作性能。

本实用新型采用的每支热管元件尺寸较小，既可避免出现热管元件的携带极限，使得热管元件的实际传热能力得到充分发挥；并且由于整个抽油杆内包含有数十支热管元件且各分支热管元件间的相互独立性，使得部分热管元件的损坏不会影响热管组的总体传热性能。

本实用新型可提高油井抽出处的原油温度、改善稠油流动性，可减少稠油井抽油杆的用电量，甚至可取代整个抽油杆的电加热装置及其控制器件或对油井的高温高压蒸汽注入量，使得抽油杆系统的操作变得简单，减少抽油杆的事故率，实现节能采油的目的。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

其中：1—油管；2—热管组；3—热管元件；4—机械连接件。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示：一种接力热管式抽油杆，包括油管1，该油管1内设有竖直设置并位于油管1中心的热管组2，热管组2由若干单支竖直放置的热管元件3上下依次首尾串联连接构成，热管元件3之间采用机械连接件4固定相连。另外热管组2中的各热管元件3均采用重力式热管。另外可在热管组2的顶端即最上面的一支热管元件3的顶端设置温度计以测量油井抽出处的原油温度来检测该抽油杆的性能。