[實用新型]接力熱管式抽油桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320143643.2
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN203145850U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王良虎;李菊香
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B36/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型屬于石油工程中采油行業(yè)的節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種應(yīng)用于稠油井抽油過程中用以回收井下較深處高溫原油熱量去加熱抽至井口處的冷原油以改善抽出原油尤其是稠油流動性的接力熱管式抽油桿。

背景技術(shù)

據(jù)申請人了解，在稠油井的原油抽取過程中，每一口井的空心桿內(nèi)裝有電加熱裝置，且每隔一段時期都要對油井內(nèi)注入大量的高溫高壓蒸汽，以克服由于地層散熱所消耗的熱量，提高出口處的原油溫度，改善抽出原油尤其是稠油的流動性。

1995年，有人提出了將重力式熱管作為抽油桿應(yīng)用于稠油開采油井結(jié)構(gòu)中的理念，這在國內(nèi)外的采油行業(yè)中是首次提出的最新理念。21世紀(jì)后，國內(nèi)某些學(xué)者在該理念的指導(dǎo)下，先后對數(shù)口稠油井進(jìn)行了將一整支重力式熱管替代整個空心抽油桿的相關(guān)的實地試驗研究，結(jié)果證明，此舉可將出口處原有的溫度提高10～20℃，同時使得蒸汽注入量減少約10%。

但是，申請人經(jīng)過對整個空心抽油桿用一整支重力式熱管代替的抽油桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳熱分析后認(rèn)為，此舉存在影響熱管工作性能的致命性的弊端：（1）由于鋼管出廠尺寸與油井深度間的差距較大，使得整個熱管必須由多段管壁連接而成，因此整個熱管長度方向上的連接點較多，且多為在鉆井現(xiàn)場連接制作，這樣使得形成熱管所要求的管內(nèi)真空度不能保證，因而所制作的熱管容易受損，熱管內(nèi)部頂端有相當(dāng)一段的長度將被不凝性氣體所占領(lǐng)，使得熱管冷凝段的有效傳熱面積大大縮小，當(dāng)油管內(nèi)被注入高溫高壓蒸汽時，熱管內(nèi)部也將會有管外的高壓油水（汽）混合物滲入，使得熱管的性能下降；（2）在鉆井現(xiàn)場制作的整體抽油桿熱管，由于熱管所處油井內(nèi)部的環(huán)境溫度的限制，使得熱管工質(zhì)充液量的精確控制不能得到保證，對熱管抽油桿的使用性能必定產(chǎn)生影響；（3）該整體式熱管如若有一個損壞點，則整個抽油桿的傳熱能力就喪失殆盡；（4）整體式熱管抽油桿的長度尺寸較大，傳熱面積較大，傳遞功率較大，而相對于長度而言熱管的直徑又較小，因而容易出現(xiàn)熱管內(nèi)腔中部上升的工質(zhì)蒸汽攜帶沿?zé)峁軆?nèi)壁下降的工質(zhì)液體，使得熱管的下部內(nèi)壁出現(xiàn)無工質(zhì)液體濕潤的現(xiàn)象，內(nèi)壁干涸，即出現(xiàn)熱管的攜帶傳熱極限，使得熱管蒸發(fā)段的有效傳熱面積大大縮小，傳熱性能下降，最終使得實際傳熱能力受限。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有油井抽油桿用電量大、油井高溫高壓蒸汽量消耗大的缺陷，提供一種操作簡單、提高油井抽出處的原油溫度、改善稠油流動性、實現(xiàn)節(jié)能采油、簡化抽油桿的結(jié)構(gòu)及減少抽油桿事故率的接力熱管式抽油桿。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種接力熱管式抽油桿，包括油管，其特征在于所述的油管內(nèi)設(shè)有豎直設(shè)置的熱管組，所述的熱管組由若干單支豎直放置的熱管元件上下依次首尾串聯(lián)連接構(gòu)成，熱管元件之間采用機(jī)械連接件固定相連。

所述的熱管元件采用重力式熱管。

所述的熱管組位于油管的中心。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點：

本實用新型通過采用多支熱管元件串聯(lián)構(gòu)成整體式熱管組，使熱管組可在地面完成組裝過程，同時熱管元件內(nèi)部的真空度和工質(zhì)的充液量都可得到保證，從而保證了熱管組的工作性能。

本實用新型采用的每支熱管元件尺寸較小，既可避免出現(xiàn)熱管元件的攜帶極限，使得熱管元件的實際傳熱能力得到充分發(fā)揮；并且由于整個抽油桿內(nèi)包含有數(shù)十支熱管元件且各分支熱管元件間的相互獨立性，使得部分熱管元件的損壞不會影響熱管組的總體傳熱性能。

本實用新型可提高油井抽出處的原油溫度、改善稠油流動性，可減少稠油井抽油桿的用電量，甚至可取代整個抽油桿的電加熱裝置及其控制器件或?qū)τ途母邷馗邏赫羝⑷肓浚沟贸橛蜅U系統(tǒng)的操作變得簡單，減少抽油桿的事故率，實現(xiàn)節(jié)能采油的目的。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—油管；2—熱管組；3—熱管元件；4—機(jī)械連接件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示：一種接力熱管式抽油桿，包括油管1，該油管1內(nèi)設(shè)有豎直設(shè)置并位于油管1中心的熱管組2，熱管組2由若干單支豎直放置的熱管元件3上下依次首尾串聯(lián)連接構(gòu)成，熱管元件3之間采用機(jī)械連接件4固定相連。另外熱管組2中的各熱管元件3均采用重力式熱管。另外可在熱管組2的頂端即最上面的一支熱管元件3的頂端設(shè)置溫度計以測量油井抽出處的原油溫度來檢測該抽油桿的性能。