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?，因而效率高，?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。
以下結(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應(yīng)，使兩接頭配合接觸時(shí)，每對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。
專利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)E21B43/16GK2044641SQ8822144
公開日1989年9月20日 申請日期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 申請人:河北省阜城縣石油熱采器廠