專利名稱：油井井下加熱方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采過程中一種井下電加熱的方法及裝置，特別涉及一種油井井下加熱方法及裝置，《油田地面工程》雜志，1993年12月版第61頁上發(fā)表了一篇題為《油井空心抽油桿交流電加熱裝置》的文章，公開了一種油井井下加熱裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括地面供電和井下加熱兩部分。地面供電部分有電源變壓器及控制柜等，井下加熱部分包括空心抽油桿及特制加熱電纜，特制加熱電纜安裝在空心抽油桿中，依靠特制加熱電纜產(chǎn)生的熱量加熱井筒內(nèi)流體。
但是，由于特制的加熱電纜外纏縛的絕緣材料允許的溫升有限，故而發(fā)熱量不足；其次，特制電纜的制作工藝復(fù)雜，成本高；再次，作業(yè)施工要求高，作業(yè)過程中電纜極易受損，受損電纜不能重復(fù)使用，造成浪費(fèi)，就不可避免的增加成本，故而大大限制了該裝置的使用價(jià)值。
本發(fā)明的目的是提供一種油井井下加熱方法及裝置，它可以有效地克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而達(dá)到有效地加熱井筒流體的目的。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的油井井下加熱方法為(A)利用井筒抽油桿柱作熱體，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱井筒中流體；(B)把抽油桿柱與油管、油管與套管電連接，形成電流回路，將電能轉(zhuǎn)換成熱能。
油井井下加熱裝置為一個(gè)絕緣隔離桿連接在光桿與抽油桿柱之間，絕緣隔離桿與抽油桿柱之間有一個(gè)導(dǎo)電接頭，抽油桿柱上安裝滾輪接觸器。在絕緣隔離桿相對應(yīng)處的油管柱上連接一個(gè)隔離管，油套接觸器連通油管柱與套管。
本發(fā)明的目的還可以通過如下措施來達(dá)到將井筒抽油桿柱直接作為電—熱轉(zhuǎn)換的電熱體；電流從控制柜由電纜傳輸?shù)匠橛蜅U柱上，經(jīng)滾輪接觸器流經(jīng)油管，到油套接觸器流經(jīng)套管后再回到控制柜，形成一個(gè)完整的電流回路，利用抽油桿柱具有的電阻，使電能轉(zhuǎn)化成熱能。
油井井下加熱裝置，包括變壓器、控制柜、電纜、光桿、油管柱、抽油桿柱及套管等，一個(gè)絕緣隔離桿連接在光桿與抽油桿柱之間，絕緣隔離桿與抽油桿柱之間有一個(gè)導(dǎo)電接頭，抽油桿柱上安裝滾輪接觸器，絕緣隔離桿相對應(yīng)的油管柱上連接一個(gè)隔離管，油套接觸器連通油管柱與套管。
絕緣隔離桿是包括上接頭、絕緣體、短節(jié)、導(dǎo)電接頭和下接頭的空心組合體，絕緣體為使井下帶電桿柱和管柱與地面設(shè)備及部件絕緣隔離的空心管狀結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)電接頭安裝在下接頭中，一端通過下接頭與抽油桿柱相連，另一端與電纜相連，電纜通過空心光桿和絕緣隔離桿的空腔，一端連接在導(dǎo)電接頭上，另一端與控制柜相連。
滾輪接觸器包括滾輪、彈簧、壓帽、密封件和殼體，抽油桿柱從滾輪的兩滾輪之間穿過。滾輪與抽油桿柱之間的電連接為滾動(dòng)接觸，滾輪與油管柱之間的電連接為彈性接觸。
附圖的圖面說明如下

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例總裝置2為本發(fā)明的絕緣隔離桿剖視3為本發(fā)明的滾輪接觸器剖視圖本發(fā)明下面結(jié)合實(shí)施例附圖作進(jìn)一步詳述如圖1，本發(fā)明由變壓器1供電，經(jīng)控制柜2調(diào)整后，將抽油桿柱9加熱所需的功率，經(jīng)電纜3輸送于抽油桿柱9，控制柜2有下列功能調(diào)整加熱功率，控制加熱溫度，加熱回路，故障自動(dòng)保護(hù)等。
電纜3穿過空心光桿4和空心組合體絕緣隔離桿5到抽油桿柱9，將電流傳送到抽油桿柱9，抽油桿柱9將電能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱流體。電能經(jīng)抽油桿柱9到滾輪接觸器11，到油管7，再經(jīng)油套接觸器13到套管10形成回路，抽油桿柱9上安裝滾輪接觸器11，抽油桿柱9下端連接抽油泵12。
油管7上部安放一根整體式絕緣隔離管6，保障油管7與地面設(shè)備絕緣隔離，油管7上間隔安置扶正器8，保障油管7與套管10隔離。
如圖2，空心組合體絕緣隔離桿5，包括上接頭14、絕緣體15、短節(jié)16、導(dǎo)電接頭17和下接頭18。上接頭14與光桿4連接，短節(jié)16與下接頭18相連，下部連接抽油桿柱9，空心組合體絕緣隔離桿5內(nèi)部的電纜3與導(dǎo)電接頭17相連。
如圖3，抽油桿柱9與滾輪22形成滾動(dòng)接觸，彈簧23連接于滾輪22與油管7之間，殼體21內(nèi)裝密封元件20及滾輪22與彈簧23，殼體21上安裝著壓帽19，滾輪接觸器11起到抽油桿柱9與油管7之間電流連通體的作用。
本發(fā)明適用于結(jié)蠟油井、高凝油井及稠油油井的開采。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有下列優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)省投資因抽油桿柱直接作熱源體，不須再投入發(fā)熱元件，一桿兩用，故降低了成本。
2、熱效率高桿柱與液體直接接觸，產(chǎn)生的熱量直接加熱流體，熱效率高。
3、壽命長因桿柱作熱源體，井下無易損器件，使用壽命長，并可重復(fù)利用。
權(quán)利要求
1.一種油井井下加熱方法，包括a、把電熱體下入井中，將電能轉(zhuǎn)化為熱能；b、使用電纜、變壓器、控制柜等部件組成電力控制機(jī)構(gòu)即電—熱轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于(A)利用井筒抽油桿柱作電熱體，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱井筒中流體；(B)把抽油桿柱與油管、油管與套管電連接，形成電流回路，將電能轉(zhuǎn)換成熱能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井井下加熱方法，其特征在于將井筒中的抽油桿柱直接作為電—熱轉(zhuǎn)換的電熱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油井井下加熱方法，其特征在于電流從控制柜由電纜傳輸?shù)匠橛蜅U柱上，經(jīng)滾輪接觸器流經(jīng)油管，到油套接觸器流經(jīng)套管再回到控制柜，形成一個(gè)完整的電流回路。
4.一種油井井下加熱裝置，包括變壓器(1)、控制柜(2)、電纜(3)、光桿(4)、油管柱(7)、抽油桿柱(9)及套管(10)，其特征在于一個(gè)絕緣隔離桿(5)連接在光桿(4)與抽油桿柱(9)之間，絕緣隔離桿(5)與抽油桿柱(9)之間有一個(gè)導(dǎo)電接頭(17)，抽油桿柱(9)上安裝滾輪接觸器(11)，絕緣隔離桿(5)相對應(yīng)的油管柱(7)上連接一個(gè)隔離管(6)，油套接觸器(13)連通油管柱(7)與套管(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油井井下加熱裝置，其特征在于絕緣隔離桿(5)是包括上接頭(14)、絕緣體(15)、短節(jié)(16)、導(dǎo)電接頭(17)和下接頭(18)的空心組合體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油井井下加熱裝置，其特征在于絕緣體(5)為使井下帶電桿柱(9)和管柱(7)與地面設(shè)備及部件絕緣隔離的空心管狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的油井井下加熱裝置，其特征在于導(dǎo)電接頭(17)安裝在下接頭(18)中，一端通過下接頭(18)與抽油桿柱(9)相連接，另一端與電纜(3)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的油井井下加熱裝置，電纜(3)通過空心光桿(4)和絕緣隔離桿(5)的空腔，一端連接在控制柜(2)上，另一端連接在導(dǎo)電接頭(17)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油井井下加熱裝置，其特征在于滾輪接觸器(11)，它包括壓帽(19)、密封件(20)、殼體(21)、滾輪(22)和彈簧(23)，抽油桿柱(9)從滾輪(22)的兩滾輪之間穿過。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9所述的油井井下加熱裝置，其特征在于抽油桿柱(9)與滾輪(22)為滾動(dòng)接觸，油管柱(7)與滾輪(22)之間為彈性接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油井井下加熱方法及裝置,加熱方法為:(A)利用井筒抽油桿柱作電熱體,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,加熱井筒中的流體;(B)把抽油桿柱與油管、油管與套管電連接,形成完整的電流回路,將電能轉(zhuǎn)換成熱能。加熱裝置為:絕緣隔離桿連接在光桿與抽油桿柱之間,絕緣隔離桿與抽油桿柱之間有一個(gè)導(dǎo)電接頭,抽油桿柱上安裝滾輪接觸器,絕緣隔離桿相對應(yīng)的油管柱上連接一個(gè)隔離管,油套接觸器連通油管柱與套管。
文檔編號(hào)E21B36/00GK1351220SQ00123990
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者張振海, 高廣啟, 梁秀紅, 程正全, 馬恩才, 劉常福 申請人:勝利石油管理局采油工藝研究院