專利名稱：安全不結(jié)蠟采油管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于采油機械領(lǐng)域，是一種體外電熱源間接安全電加熱的安全不結(jié)蠟采油管。
石油行業(yè)油井的主體結(jié)構(gòu)金屬采油管，采用分段接合法成數(shù)百米深入地下工作，原油在地下時呈熱態(tài)，沿著采油管上升時油溫逐步散失，越接近地面時油溫散失量越大，不斷降溫的原油中的硬蠟會結(jié)附在比油溫還低溫度的金屬采油管管壁上，逐步降低采油量直至采油管被硬蠟堵塞，為了保障采油，必須將采油管拔出地面用火烤排蠟，然后再將采油管安裝深入井下工作，排蠟工作周而復(fù)始實在是累人又造成重大經(jīng)濟損失，一次排蠟的費用達(dá)到數(shù)萬元，停產(chǎn)損失更大，這個問題多年來很難解決，原因是電熱元件及導(dǎo)線在流動的原油沖擊下無法保障永保絕緣狀態(tài)，一旦漏電后患無窮，而且很難維修。
本實用新型的目的是提供一種安全不結(jié)蠟采油管，其電加熱源處在封閉循環(huán)的導(dǎo)熱油箱體外使導(dǎo)熱油循環(huán)間接安全加熱采油管，阻止石油中的硬石蠟結(jié)附在采油管上實現(xiàn)連續(xù)高產(chǎn)出油。
安全不結(jié)蠟采油管的特征是由經(jīng)絕熱材料2封閉制成的可電加熱的儲導(dǎo)熱油油箱1，帶散熱翅片的散熱管4，下端置有電熱膜哈夫瓷管元件7的高效熱管6，油泵8，帶縲紋接口內(nèi)管接頭9的導(dǎo)熱油管5及10，內(nèi)外采油管11及12等所組成，電熱膜部件7處于導(dǎo)熱油箱1下面的高效熱管6的下端，帶散熱翅片的散熱管4處于浸沒在導(dǎo)熱油箱1中的導(dǎo)熱油中的高效熱管6的上端，流出熱導(dǎo)熱油22的導(dǎo)熱油管10從導(dǎo)熱油箱1的下部伸出夾裝置于內(nèi)外采油管11、12之間空隙24內(nèi)，導(dǎo)熱油散熱后經(jīng)導(dǎo)熱油管5回到導(dǎo)熱油箱內(nèi)的上部繼續(xù)被電加熱，導(dǎo)熱油管5置于空隙24內(nèi)或內(nèi)采油管11的中間空隙25內(nèi)，油泵8使導(dǎo)熱油在呈封閉循環(huán)的導(dǎo)熱油管10及5中作封閉定向循環(huán)流動，夾在內(nèi)外采油管11、12之間或之內(nèi)的導(dǎo)熱油管10將熱能傳導(dǎo)給采油管11及12，加熱了原油特別是使采油管的溫度始終大于原油，保障了硬石蠟不能在采油管11及12的管壁上結(jié)附；本實用新型的導(dǎo)熱油油箱1中位于導(dǎo)熱油管5的下限有一塊檔板3，其將導(dǎo)熱油箱1分隔成流通的二層，從導(dǎo)熱油管5中流入導(dǎo)熱油箱1中的冷油只能從導(dǎo)熱油管5管口對面位置沿油箱壁流入油箱的下部，保障了流入導(dǎo)熱油管10中的導(dǎo)熱油達(dá)到工藝高溫；本實用新型所采用的高效熱管6可以是普通高溫?zé)峁芑驘o機介質(zhì)超導(dǎo)高溫?zé)峁埽涫抢脤?dǎo)熱介質(zhì)相變原理的一種內(nèi)部抽成真空并灌裝導(dǎo)熱介質(zhì)的金屬管，這種導(dǎo)熱管的二端頭用金屬堵焊封閉；本實用新型所采用的電熱膜部件7，是一種可哈夫?qū)拥碾姛崮ご晒茉?，其由半圓瓷管15，15的外表面上生長上的電熱膜13，兩端電熱膜上涂刷導(dǎo)電膠后經(jīng)熱老化成的銀電極14組成，銀電極14距瓷管15的端頭至少留有2mm距離的絕緣區(qū)16作爬電距離，銀電極及電熱膜與半圓柱哈夫管的哈夫線間也至少留有2mm距離的絕緣區(qū)16做爬電距離；這種電熱膜哈夫瓷管元件的內(nèi)圓面是絕緣的并正好與金屬高效熱管6的外圓柱面相一致而可貼緊吻合置于高效熱管6上并處在6下端頭位置，哈夫瓷管電熱膜部件7與熱管6的固定方法可使用如圖6所示的金屬電極卡26，26一端有一個方孔27，另一端有一段可串入方孔27中的窄長的金屬條28，如圖5所示，這種金屬電極卡26可圍匝在電熱膜哈夫瓷管上并利用金屬窄條28串入方孔27中將電熱膜瓷元件與熱管相固定組成共體結(jié)構(gòu)的電加熱組件，金屬窄條28上有鉚孔29，可用于外接電源線，由電熱部件7與熱管6組成的體外電熱源加熱組件可以是6至10組或10組以上并聯(lián)工作而實現(xiàn)任意電加熱功率的同步工作；本實用新型中浸沒在導(dǎo)熱油箱的導(dǎo)熱油內(nèi)的高效熱管上套有帶散熱翅片的金屬散熱管4，其大面積金屬表面使導(dǎo)熱油充分快速吸收來自體外電熱源7的電熱而升溫，這種帶翅片的散熱管4可用鋁材熱擠模及工藝標(biāo)準(zhǔn)化成型；本實用新型中導(dǎo)熱油管10及5是一種銅或不銹鋼型材管，其中夾裝置于采油管內(nèi)的部份的長度為多段接合，每段與采油管等長并在采油管安裝接合的同時使用內(nèi)管接頭9螺旋法接合達(dá)到任意長，導(dǎo)熱油管10與5是形狀相同的連管，分別表示是為了區(qū)分熱導(dǎo)熱油22與冷卻的導(dǎo)熱油23的走向，這種銅管的局部可呈異型腰子圓狀，即一面為隨凸圓與外采油管內(nèi)圓柱面相吻合，另一面為隨凹圓與內(nèi)采油管外圓柱面相吻合，以使與采油管內(nèi)外管管壁加大面線接觸；本實用新型的導(dǎo)熱油箱1為一個箱體結(jié)構(gòu)，其上半部份為帶絕熱功能的導(dǎo)熱油箱，其下半部份箱體用作封閉保護(hù)電熱部件組，維修時使用門把19打開電熱部件安裝箱箱門18，也可利用門鎖20鎖住箱門18以保障用電安全；在導(dǎo)熱油箱1外置有一個電器控制盒21，用于開關(guān)電源，設(shè)定及控制導(dǎo)熱油在不同季節(jié)時的電加熱溫度；導(dǎo)熱油箱底有高箱腳30，用于固定導(dǎo)熱油箱并使其有一定的高度，避免雨水侵蝕進(jìn)箱體發(fā)生漏電事故。
本實用新型的優(yōu)點是采用了體外電熱源組件加熱導(dǎo)熱油并使熱導(dǎo)熱油循環(huán)流過夾裝在采油管中的導(dǎo)熱油管對采油管進(jìn)行傳導(dǎo)加熱，這種加熱方法防火、防爆，特別是防漏電，還可任意更換電熱元件改變電熱功率以適應(yīng)不同采油井的電熱需要，顯而易見，與導(dǎo)熱油分體結(jié)構(gòu)的電加熱元部件杜絕了任何漏電隱患并且工作環(huán)境安全可靠，維修工藝簡便，改變電加熱功率方便；本實用新型另一優(yōu)點是導(dǎo)熱油管10可以分段接合，其安裝工藝可與采油管的分段安裝接合同步，一方面解決了需要多長都可實現(xiàn)，另一方面夾裝在采油管中的長度即加熱采油管的長度并不需要與采油管全長等長而只需在接近地面的一段安置，所匹配的油泵因此簡化，安裝時可以根據(jù)該油井的地下油溫辯證決定，充分實現(xiàn)價值功能以實現(xiàn)在節(jié)約投入費用前提下適應(yīng)各種油質(zhì)油井的采油管的不結(jié)蠟加熱需要；這種導(dǎo)熱油管遠(yuǎn)比直接安裝電熱元件要強度高，使用壽命長、安全。


圖1為本實用新型工作原理示意圖，也是摘要附圖；圖2為帶體外電熱源組的導(dǎo)熱油油箱的外觀示意圖；圖3為帶翅片的散熱管的截面示意圖；圖4為哈夫電熱膜瓷管元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為體外熱源部件安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為電極卡的示意圖7為電熱組件的電路控制原理示意圖。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡明本實用新型工作原理，根據(jù)季節(jié)氣溫和該油井的油質(zhì)情況在電器控制器上設(shè)定確定導(dǎo)熱油溫后打開電源開關(guān)，整組電熱膜部件7電熱工作，電熱被高效熱管迅速傳導(dǎo)到浸沒在導(dǎo)熱油中的散熱翅片4上進(jìn)而加熱流動的導(dǎo)熱油，被加熱的導(dǎo)熱油22在油泵作用下定向從導(dǎo)熱油管10中流入夾接在采油套管11與12之間的足夠長的導(dǎo)熱油管10中傳導(dǎo)熱加熱與導(dǎo)熱油管10貼接觸的采油管11與12的管壁，冷卻下來的導(dǎo)熱油23在封閉循環(huán)工作的導(dǎo)熱油管5中流回儲油箱1內(nèi)，導(dǎo)熱油管10與5實際上是相同規(guī)格的連管，分別用10與5表示是為了區(qū)分熱油與冷卻油的走向，導(dǎo)熱油管10與5通過采油管上的安裝孔17用專用縲管內(nèi)接口連接通，其上下安裝走向與采油流的流向平行，以盡量減少對采油造成阻滯力，導(dǎo)熱油管10的直徑正好與內(nèi)外采油管間隙24(外采油管內(nèi)半徑減內(nèi)采油管外半徑)相等，即流過高溫導(dǎo)熱油的導(dǎo)熱油管10能與內(nèi)外采油管11及12的管壁充分相接觸，如前所述，導(dǎo)熱油管10呈腰圓狀時可與采油管11及12的管壁加大接觸傳導(dǎo)熱面積，顯而易見，長期處于加熱狀態(tài)下的采油管由于本身系金屬管具有良導(dǎo)熱特性而使整體采油管的溫度高于從地下采出的熱原油的溫度而阻止了原油中的硬石蠟在采油管管壁上結(jié)附，不斷在上升中的原油所流失的熱量不斷獲得導(dǎo)熱油管10的加熱補充，使原油中的硬石蠟不易析出，這二個原因均保障了采油管不結(jié)蠟而實現(xiàn)最大采油口徑，解決了采油管不必經(jīng)常停產(chǎn)進(jìn)行“勞命傷財”的排蠟作業(yè)，實現(xiàn)了石油采油作業(yè)的高產(chǎn)降耗；本實用新型的安全原理也很明顯，電熱源處于加熱工作區(qū)之外間接工作，分別利用高效熱管和導(dǎo)熱油循環(huán)流動原理兩次高效間接輸送熱能解決采油管升溫阻止結(jié)蠟，從根本上實現(xiàn)了電與惡劣工作環(huán)境(流動中的原油)分離(工作)的目的；本實用新型的安裝實用性原理也很明顯，由于采用了與采油管等長的接合工藝，解決了不論采油井有多深，均可方便安裝實現(xiàn)阻止結(jié)蠟的目的的實施工藝，本實用新型涉及的組成導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的導(dǎo)熱油管10與5的分段管與內(nèi)管接頭，均可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)，實現(xiàn)低成本、方便安裝維修等目的；本實用新型的電加熱電路控制原理參見附圖7，圖中21為自控線路(AC)片，其附件包括智能控制板，溫度液晶顯示屏及設(shè)定、鎖定按鈕、開關(guān)(K)，7為電熱部件，通過人為設(shè)定，7可實現(xiàn)價值功能設(shè)定控制在經(jīng)濟電耗狀態(tài)下工作，如果采油管中原油堵塞，導(dǎo)熱油熱能散發(fā)不盡使回進(jìn)儲油箱1的導(dǎo)熱油過溫，AC片會關(guān)斷電源并發(fā)出警告訊號；綜上所述，普通采油管改進(jìn)為安全不結(jié)蠟采油管可以實現(xiàn)降耗增產(chǎn)、安全作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種安全不結(jié)蠟采油管，其特征是由儲導(dǎo)熱油油箱1，散熱管4，下端置有電熱膜哈夫瓷管元件7的高效熱管6，油泵8，帶縲紋接口內(nèi)管接頭9的導(dǎo)熱油管5及10，內(nèi)外采油管11及12等所組成，電熱膜部件7處于導(dǎo)熱油箱1下面的高效熱管6的下端，散熱管4處于浸沒在導(dǎo)熱油箱1中的導(dǎo)熱油中的高效熱管6的上端，導(dǎo)熱油管10從導(dǎo)熱油箱1的下部伸出置于內(nèi)外采油管之間回到導(dǎo)熱油箱的上部；
2.一種如權(quán)利要求1所述的安全不結(jié)蠟采油管中的儲導(dǎo)熱油油箱，其特征是位于導(dǎo)熱油管5的下限有一塊檔板3，其將導(dǎo)熱油箱1分隔成流通的二層；
3.一種如權(quán)利要求1所述的安全不結(jié)蠟采油管中的電熱膜部件7，其特征是可哈夫?qū)?，其由半圓瓷管15，15的外表面上生長上的電熱膜13，兩端電熱膜上涂刷導(dǎo)電膠后經(jīng)熱老化成的銀電極14組成，瓷管元件的內(nèi)圓面是絕緣的并正好與金屬高效熱管6的外圓柱面相一致；
4.一種如權(quán)利要求1所述的安全不結(jié)蠟采油管中的電熱組件，其特征是將電熱膜瓷元件與熱管相固定組成共體結(jié)構(gòu)，這種加熱組件并聯(lián)工作；
專利摘要一種安全不結(jié)蠟采油管,由儲熱油箱,散熱管,電熱組件,油泵,導(dǎo)熱油管,采油管等組成封閉循環(huán)的傳熱系統(tǒng),采用了體外電加熱組件結(jié)構(gòu)安全間接循環(huán)傳導(dǎo)熱能使石油采油管管壁升溫,阻止原油中石蠟結(jié)附在管壁上,實現(xiàn)采油井管長期處在大口徑出油狀態(tài)并減少或免去了采油井的停產(chǎn)排蠟工作量達(dá)到降耗增產(chǎn)目的,不僅解決了采油管可以電加熱防止結(jié)蠟,而且方便安裝和維修,能防火、防爆、防漏電、安全、持久運行工作。
文檔編號E21B43/24GK2427628SQ0020287
公開日2001年4月25日 申請日期2000年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月19日
發(fā)明者彭慧, 孔德凱, 張健偉, 孔喜 申請人:孔德凱