[實用新型]一種基于疊加傳熱的大功率油井電磁加熱裝置

有效

• 申請號: 202020974716.2
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN212985164U
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 顧晨
• 申請（專利權）人: 江陰順泠電熱裝備有限公司
• 主分類號: E21B36/04
• 分類號: E21B36/04;E21B41/00
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

本實用新型公開了一種基于疊加傳熱的大功率油井電磁加熱裝置，涉及石油開采油井加熱技術領域，包括油管、套筒、超聲波發生器、電磁加熱器、石墨烯外層、鋼質內層、銅質中間層、熱量反射層、第一傳熱環、第二傳熱環、第三傳熱環、第四傳熱環、第一限位環和第二限位環。本實用新型可對熱量進行反射，可有效減少熱量流失，可對熱量進行擴散處理，可加強熱量分布的均勻性，使得油管受熱更加均勻，可有效避免發生堵塞現象，熱量通過石墨烯和銅質隔層進行傳遞，傳熱效率更高，穩定性更佳，可對熱量反射層進行雙重限位，可加強熱量反射層與套筒的連接效果，可有效加強熱量反射層的穩定性，延長裝置的使用壽命。

技術領域

本發明涉及石油開采油井加熱技術領域，更具體地說，本發明涉及一種基于疊加傳熱的大功率油井電磁加熱裝置。

背景技術

油井為開采石油，按油田開發規劃的布井系統所鉆的孔眼，石油由井底上升到井口的通道。油井是通過鉆井方法鉆成的孔眼。一般油井在鉆達油層后，下入油層套筒，并在套筒與井壁間的環形空間注入油井水泥，以維護井壁和封閉油、氣、水層，后按油田開發的要求用射孔槍射開油層，形成通道，下入油管，用適宜的誘流方法，將石油由油井井底上升到井口。隨著油藏不斷深入開采，稠油井、高凝油井數量不斷增加。在采油和輸油過程中，稠油和高凝油在低溫狀態下會出現凝固結蠟和堵塞等現象，使采油和輸油無法正常生產。利用電磁加熱是解決上述問題的一種有效方法，電磁加熱器是現今工業領域和民用設備中最廣泛的一種加熱方式，其本質就是利用電磁感應在柱體內產生渦流來給加熱工件的電加熱，它是把電能轉換為電磁能，再由電磁能轉換為電能，電能在金屬內部轉變為熱能，達到加熱金屬的目的，從而杜絕了明火在加熱過程中的危害和干擾，是一種環保加熱方案。電磁感應加熱主要分4種頻率的感應加熱：低頻、中頻、超音頻、高頻。因為電磁加熱圈本身并不發熱，而且是采用絕緣材料和高溫電纜制造，所以不存在著像原電熱圈的電阻絲在高溫狀態下氧化而縮短使用壽命的問題，具有使用壽命長、升溫速率快、無需要維修等優點，減少了維修時間，降低了成本。

但是現有的油井電磁加熱裝置，傳熱效率低，無法快速將熱量傳遞到稠油和高凝油中，熱量分布不夠均勻，導致稠油和高凝油受熱不均，容易發生堵塞現象。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的實施例提供一種基于疊加傳熱的大功率油井電磁加熱裝置，本發明所要解決的問題是：如何加強油井電磁加熱裝置的傳熱效率，將熱量快速傳遞到稠油和高凝油中，使得熱量分布更加均勻，避免產生堵塞現象。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于疊加傳熱的大功率油井電磁加熱裝置，包括油管、套筒、超聲波發生器和若干組電磁加熱器，所述電磁加熱器和所述套筒均套設于所述油管外側，且所述電磁加熱器設于所述套筒內側，所述超聲波發生器設于所述套筒外壁頂部，且所述超聲波發生器輸出端延伸至所述套筒內側頂部，所述油管外壁設有石墨烯外層，所述油管內壁設有鋼質內層，所述石墨烯外層和所述鋼質內層之間設有銅質中間層，所述套筒內壁設有熱量反射層，所述石墨烯外層外壁遠離所述熱量反射層一側設有若干個第一傳熱環，所述第一傳熱環延伸至所述銅質中間層內部，所述銅質中間層外壁靠近所述石墨烯外層一側設有若干個第二傳熱環，所述第二傳熱環延伸至所述石墨烯外層內側，所述銅質中間層外壁遠離所述石墨烯外層一側設有若干個第三傳熱環，所述第三傳熱環延伸至所述鋼質內層內部，所述鋼質內層外壁靠近所述銅質中間層一側設有若干個第四傳熱環，所述第四傳熱環延伸至所述銅質中間層內部，所述套筒內壁設有若干個第一限位環，所述第一限位環內壁設有若干個第二限位環，所述第一限位環和所述第二限位環均延伸至所述熱量反射層內部。

在一個優選的實施方式中，所述油管底部延伸至所述套筒下方設有進油口，所述油管頂部延伸至所述套筒上方設有出油口。

在一個優選的實施方式中，相鄰兩組所述電磁加熱器的間距均相等。

在一個優選的實施方式中，所述第一傳熱環與所述石墨烯外層的材質相同，所述第四傳熱環與所述鋼質內層的材質相同，所述第二傳熱環和所述第三傳熱環與所述銅質中間層的材質相同。