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1、空心抽油杆越泵电加热采油技术与装置一、概 述空心抽油杆越泵电热采油装置是我公司研制的新型稠油开采技术,专利号为: ZL94230220.6。其核心是采用我公司自行研制的空心环流泵取代管式抽油泵,把空心抽油 杆直接穿过泵筒,下到尾管内。利用工频集肤效应原理,实现泵上、泵内、泵下对油流进 行加热降粘。从而保证了油井正常生产,对蒸汽吞吐井也延长了周期生产时间,降低了注 气成本。 二、装置构成及工作原理 (一)、装置构成 空心抽油杆越泵电热采油装置主要由空心抽油杆、加热电缆、空心抽油泵、电控柜、 特种变压器五个部分组成。其中,空心抽油杆、加热电缆、电气控制柜、特种变压器与空心抽油杆电加热装置配置相 同
2、。这里只介绍一下 空心抽油泵。空心抽油泵是越泵电热采油技术的核心。主要由泵筒及内套柱塞两大部分组成,包括: 泵筒、固定凡尔座、固定凡尔体、拉杆、限位块、柱塞、游动凡尔体、滑动密封套、弹性 卡簧、提升接箍等组成。主要技术参数见下(二)、工作原理 1、电加热原理空心抽油杆越泵电热采油装置的加热原理是:特种电缆(13)由电缆引入器(6)插入空心 抽油杆(7)内,穿过空心环流泵(10),经泵下特种空心杆(11),到达下端电路连接器(回路接 头)(12)与特种空心杆、柱塞中心杆及空心抽油杆接通,形成回路。通电后使两个戴流导体基本上形成电流方向相反,其值大小相等的条件,在空心杆内壁产生工频集肤效应,使电
3、流集中在管肤壁极薄层内流过,从而大幅度增加了交流阻抗。在集肤效应、铁损、临近效 应和屏蔽效应的共同作用下,产生热量实现电热转换。由于加热体在油管内部,故产生的 热量随时被所举升的介质(油流)带走,实现了从泵下、泵体到泵上对油流的全过程加热。 又因发热量的大小,可由加热电功率控制、调整,故完全可以满足使用要求,保证油井正 常生产。 2、空心环流泵工作原理当抽油机上行时,游动凡尔体座封在游动凡尔座上,从而并带动活塞上行,举升原油, 同时滑动密封套在压力差及滑动密封杆的摩擦力作用下上行,使固定凡尔体打开,开始进 油。当抽油机下行时,凡尔体离开凡尔座,活塞在导流挡块的推动下,开始下移,同时滑 动密封套
4、由自重、压差及滑动密封杆的摩擦力作用下,向下移动,使固定凡尔体座封于固 定凡尔座上,原油沿游动凡尔开启的间隙及出油口流到活塞上部。这样就完成了一个冲程 的吸排油工作。 (三)、技术特点空心抽油杆越泵电热采油装置有以下四个特点: 该装置的泵体及泵下部分采用特殊材料制造,提高了泵下原油降粘效果,解决了泵下油稠 入泵难的问题。 空心抽油泵的游动阀是采用机械强制性的开启和关闭,固定阀是靠摩擦力作用,半机械性 开启和关闭,有利提高泵的充满系数,防止气锁,泵效高。 空心抽油泵由于空心杆与其固定阀体连为一体,当检泵作业时,可以克服弹性卡簧的弹性 力,使整个内套提出井筒,使油、套管连通,起到自动泄油作用。 该装置可把加热深度加深到油层底界附近,不但自下而上的给井筒举升介质增温,而且可 以用来给近井地带的油层预热。有利于稠油的开采。