空心抽油桿越泵電加熱採油技術與裝置

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   時間:2014-03-12 02:48:26
空心抽油桿越泵電加熱採油技術與裝置簡介
    ?? 一、概 述  空心抽油桿越泵電熱採油裝置是我公司研製的新型稠油開採技術,專利號為:ZL94230220.6。其核心是採用我公司自行研製的空心環流泵……
空心抽油桿越泵電加熱採油技術與裝置正文

 一、概 述
空心抽油桿越泵電熱採油裝置是我公司研製的新型稠油開採技術,專利號為:ZL94230220.6。其核心是採用我公司自行研製的空心環流泵取代管式抽油泵,把空心抽油桿直接穿過泵筒,下到尾管內。利用工頻集膚效應原理,實現泵上、泵內、泵下對油流進行加熱降粘。從而保證了油井正常生產,對蒸汽吞吐井也延長了周期生產時間,降低了注氣成本。
 二、裝置構成及工作原理
(一)、裝置構成
空心抽油桿越泵電熱採油裝置主要由空心抽油桿、加熱電纜、空心抽油泵、電控櫃、特種變壓器五個部分組成。


圖1 裝置構成圖

 其中,空心抽油桿、加熱電纜、電氣控制櫃、特種變壓器與空心抽油桿電加熱裝置配置相同。這裡只介紹一下 空心抽油泵。
空心抽油泵是越泵電熱採油技術的核心。主要由泵筒及內套柱塞兩大部分組成,包括:泵筒、固定凡爾座、固定凡爾體、拉杆、限位塊、柱塞、遊動凡爾體、滑動密封套、彈性卡簧、提升接箍等組成。主要技術參數見下

表1 技術參數表


圖2 空心油泵結構示意圖

(二)、工作原理
1、電加熱原理
空心抽油桿越泵電熱採油裝置的加熱原理是:特種電纜(13)由電纜引入器(6)插入空心抽油桿(7)內,穿過空心環流泵(10),經泵下特種空心桿(11),到達下端電路連接器(迴路接頭)(12)與特種空心桿、柱塞中心桿及空心抽油桿接通,形成迴路。通電后使兩個戴流導體基本上形成電流方向相反,其值大小相等的條件,在空心桿內壁產生工頻集膚效應,使電流集中在管膚壁極薄層內流過,從而大幅度增加了交流阻抗。在集膚效應、鐵損、臨近效應和屏蔽效應的共同作用下,產生熱量實現電熱轉換。由於加熱體在油管內部,故產生的熱量隨時被所舉升的介質(油流)帶走,實現了從泵下、泵體到泵上對油流的全過程加熱。又因發熱量的大小,可由加熱電功率控制、調整,故完全可以滿足使用要求,保證油井正常生產。
2、空心環流泵工作原理
當抽油機上行時,遊動凡爾體座封在遊動凡爾座上,從而並帶動活塞上行,舉升原油,同時滑動密封套在壓力差及滑動密封桿的摩擦力作用下上行,使固定凡爾體打開,開始進油。當抽油機下行時,凡爾體離開凡爾座,活塞在導流擋塊的推動下,開始下移,同時滑動密封套由自重、壓差及滑動密封桿的摩擦力作用下,向下移動,使固定凡爾體座封於固定凡爾座上,原油沿遊動凡爾開啟的間隙及出油口流到活塞上部。這樣就完成了一個衝程的吸排油工作。
(三)、技術特點
空心抽油桿越泵電熱採油裝置有以下四個特點:
該裝置的泵體及泵下部分採用特殊材料製造,提高了泵下原油降粘效果,解決了泵下油稠入泵難的問題。
空心抽油泵的遊動閥是採用機械強制性的開啟和關閉,固定閥是靠摩擦力作用,半機械性開啟和關閉,有利提高泵的充滿係數,防止氣鎖,泵效高。
空心抽油泵由於空心桿與其固定閥體連為一體,當檢泵作業時,可以克服彈性卡簧的彈性力,使整個內套提出井筒,使油、套管連通,起到自動泄油作用。
該裝置可把加熱深度加深到油層底界附近,不但自下而上的給井筒舉升介質增溫,而且可以用來給近井地帶的油層預熱。有利於稠油的開採。

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