[發明專利]一種井下電磁感應稠油加熱裝置及加熱方法

有效

• 申請號: 201710270847.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107060712B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 胡澤;謝小輝;葛亮;陳寶;梁安危;劉娟;汪敏;胡思洋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B36/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種井下電磁感應稠油加熱裝置加熱稠油的方法，所述裝置包括井筒（1）、水箱（2）、水泵（3）、水管（4）、供電設備（5）和封隔器（6），井筒（1）豎直安裝在地下，井筒（1）的底部安裝有封隔器（6），水泵（3）的一端連接水箱（2），另一端接有水管（4），水管（4）固定在井筒（1）內部，它還包括加熱裝置（7），加熱裝置（7）置于井筒（1）內，加熱裝置（7）包括防護罩（8）、變壓器（9）、變徑噴頭（10）和感應加熱器（11），變壓器（9）、變徑噴頭（10）和感應加熱器（11）均安裝在防護罩（8）內部，所述感應加熱器（11）包括勵磁線圈（11-1）、發熱元件（11-2）、內芯（11-3）、隔層（11-4）、出水管（11-5）、卡環A（11-6）和卡環B（11-7），隔層（11-4）固裝在防護罩（8）內壁上，勵磁線圈（11-1）嵌裝在隔層（11-4）的壁面里，勵磁線圈（11-1）與變壓器（9）的一端連接，變壓器（9）的另一端連接供電設備（5），隔層（11-4）套裝有發熱元件（11-2），發熱元件（11-2）的一端安裝有變徑噴頭（10），另一端設有卡環B（11-7），所述的變徑噴頭（10）接在水管（4）上，卡環B（11-7）與變徑噴頭（10）之間設有卡環A（11-6），內芯（11-3）套裝在發熱元件（11-2）內，且內芯（11-3）的一端穿過卡環A（11-6），另一端固裝在卡環B（11-7）上，出水管（11-5）的一端接在發熱元件（11-2）的端部，另一端穿過封隔器（6）且出水管（11-5）上安裝有單向閥，所述的防護罩（8）為耐腐蝕不銹鋼，且其一端為等壁厚圓弧形結構，所述的隔層（11-4）為絕緣絕熱材料，所述的變徑噴頭（10）的內表面設有凸起，所述的勵磁線圈（11-1）為空心紫銅管，且其上設有冷卻水管接頭，所述的內芯（11-3）穿過卡環A（11-6）的一端為開口結構，固裝在卡環B（11-7）上的一端為密封結構，且內芯（11-3）的壁面上圓周均勻分布有多個通孔，所述的內芯（11-3）的長度和直徑可根據實際生產需要調節大小，其特征在于：加熱稠油的方法包括以下步驟：

S1、啟動水泵（3），水泵（3）從水箱（2）中抽取水，水通過水管（4）經變徑噴頭（10）進入發熱元件（11-2）內，變徑噴頭（10）增大了水流的擾動；

S2、啟動供電設備（5），供電設備（5）將中頻交流電送至變壓器（9）以降低電壓提升電流，從而為勵磁線圈（11-1）供電，勵磁線圈（11-1）在中頻交流電作用下產生相應的交變磁場；

S3、發熱元件（11-2）在步驟S2中的交變磁場中產生渦流狀態的感應電流，流動的感應電流克服發熱元件（11-2）的電阻而產生熱量，使發熱元件（11-2）發熱；

S4、步驟S1中進入發熱元件（11-2）的水首先經過變徑噴頭（10），變徑噴頭（10）會對水進行擾流，增大水與發熱元件（11-2）壁面的接觸機會，水會在發熱元件（11-2）的入口處完成預加熱，預加熱后的水在壓力作用下進入發熱元件（11-2）內部的內芯（11-3），水進入內芯（11-3）后通過內芯（11-3）上的通孔噴向發熱元件（11-2）的壁面，高溫的發熱元件（11-2）使噴灑在其上的水瞬間汽化變為水蒸氣；

S5、步驟4中的水蒸氣不斷聚集膨脹，從安裝在發熱元件（11-2）出口處的卡環B（11-7）上的小孔沖出，經發熱元件（11-2）端部的出水管（11-5）和單向閥再通過封隔器（6）壓入待加熱的稠油層，經過一段時間加熱后，實現了井下稠油的加熱。