[发明专利]一种井下电磁感应稠油加热装置及加热方法

摘要

本发明涉及一种井下电磁感应稠油加热装置及加热方法，它包括防护罩、变压器、励磁线圈、发热元件、隔层、卡环A、卡环B、内芯、变径喷头和出水管，防护罩安装在井筒的内部，防护罩内设置有变压器，变压器的一端连接供电设备，另一端与励磁线圈连接，所述励磁线圈嵌装在隔层的壁面里，隔层的外部套装有防护罩，发热元件的一端设有卡环A，另一端设有卡环B，内芯套装在发热元件内部且内芯的一端穿过卡环A，另一端固装在卡环B上，出水管的一端连接在发热元件的端部，另一端穿过封隔器。本发明的井下稠油加热装置使用寿命长，加热效率高，结构紧凑，热能损失少，热能利用率高，加热速率快，可实现高功率密集加热。

主权项

1.一种井下电磁感应稠油加热装置加热稠油的方法，所述装置包括井筒（1）、水箱（2）、水泵（3）、水管（4）、供电设备（5）和封隔器（6），井筒（1）竖直安装在地下，井筒（1）的底部安装有封隔器（6），水泵（3）的一端连接水箱（2），另一端接有水管（4），水管（4）固定在井筒（1）内部，它还包括加热装置（7），加热装置（7）置于井筒（1）内，加热装置（7）包括防护罩（8）、变压器（9）、变径喷头（10）和感应加热器（11），变压器（9）、变径喷头（10）和感应加热器（11）均安装在防护罩（8）内部，所述感应加热器（11）包括励磁线圈（11‑1）、发热元件（11‑2）、内芯（11‑3）、隔层（11‑4）、出水管（11‑5）、卡环A（11‑6）和卡环B（11‑7），隔层（11‑4）固装在防护罩（8）内壁上，励磁线圈（11‑1）嵌装在隔层（11‑4）的壁面里，励磁线圈（11‑1）与变压器（9）的一端连接，变压器（9）的另一端连接供电设备（5），隔层（11‑4）套装有发热元件（11‑2），发热元件（11‑2）的一端安装有变径喷头（10），另一端设有卡环B（11‑7），所述的变径喷头（10）接在水管（4）上，卡环B（11‑7）与变径喷头（10）之间设有卡环A（11‑6），内芯（11‑3）套装在发热元件（11‑2）内，且内芯（11‑3）的一端穿过卡环A（11‑6），另一端固装在卡环B（11‑7）上，出水管（11‑5）的一端接在发热元件（11‑2）的端部，另一端穿过封隔器（6）且出水管（11‑5）上安装有单向阀，所述的防护罩（8）为耐腐蚀不锈钢，且其一端为等壁厚圆弧形结构，所述的隔层（11‑4）为绝缘绝热材料，所述的变径喷头（10）的内表面设有凸起，所述的励磁线圈（11‑1）为空心紫铜管，且其上设有冷却水管接头，所述的内芯（11‑3）穿过卡环A（11‑6）的一端为开口结构，固装在卡环B（11‑7）上的一端为密封结构，且内芯（11‑3）的壁面上圆周均匀分布有多个通孔，所述的内芯（11‑3）的长度和直径可根据实际生产需要调节大小，其特征在于：加热稠油的方法包括以下步骤：S1、启动水泵（3），水泵（3）从水箱（2）中抽取水，水通过水管（4）经变径喷头（10）进入发热元件（11‑2）内，变径喷头（10）增大了水流的扰动；S2、启动供电设备（5），供电设备（5）将中频交流电送至变压器（9）以降低电压提升电流，从而为励磁线圈（11‑1）供电，励磁线圈（11‑1）在中频交流电作用下产生相应的交变磁场；S3、发热元件（11‑2）在步骤S2中的交变磁场中产生涡流状态的感应电流，流动的感应电流克服发热元件（11‑2）的电阻而产生热量，使发热元件（11‑2）发热；S4、步骤S1中进入发热元件（11‑2）的水首先经过变径喷头（10），变径喷头（10）会对水进行扰流，增大水与发热元件（11‑2）壁面的接触机会，水会在发热元件（11‑2）的入口处完成预加热，预加热后的水在压力作用下进入发热元件（11‑2）内部的内芯（11‑3），水进入内芯（11‑3）后通过内芯（11‑3）上的通孔喷向发热元件（11‑2）的壁面，高温的发热元件（11‑2）使喷洒在其上的水瞬间汽化变为水蒸气；S5、步骤4中的水蒸气不断聚集膨胀，从安装在发热元件（11‑2）出口处的卡环B（11‑7）上的小孔冲出，经发热元件（11‑2）端部的出水管（11‑5）和单向阀再通过封隔器（6）压入待加热的稠油层，经过一段时间加热后，实现了井下稠油的加热。