【技术实现步骤摘要】
本技术涉及采油设备，特别是涉及一种井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置及系统。
技术介绍
1、在油田开采过程中，在油田某些产油阶段的原油中、某些油田全阶段的原油中含有较高比例的蜡质，特别是在低温环境下，蜡质会凝固导致油管堵塞，严重影响了油田的生产效率，故在油田生产过程中，清蜡、防蜡工作是保障油田正常生产的必要工作。
2、现有技术中，清蜡一般指清除结蜡，防蜡一般指防止结蜡，清蜡可以采取的措施包括机械清蜡、热清蜡、化学清蜡，防蜡可以采取的措施包括加热防蜡、电磁防蜡，其中，对原油进行加热不仅能够实现清蜡和防蜡，同时具有不影响油田连续生产的特点，为油田清蜡、防蜡工作通常采用的技术手段。
3、对于原油加热，以往的方案包括通过电加热线或电加热带对原油管道进行外置式伴热，目前，常用的井下加热技术主要采用热效率高、性能稳定可靠、能耗相对低的电磁加热方式，其中发热元件通常采用筒状材料，具体技术方案如专利申请号为：cn200610008307.1、cn201220366457.0等现有技术所公开的技术方案，其具体原理为感应线圈在电源模块的作用下产生交变磁场，发热元件在交变磁场下形成涡流和产生热能并传递至石油，达到对石油进行加热的目的。
4、电磁加热清蜡、防蜡配套装置是保障油田开采效率和降低运营成本的关键设备，有必要对所述配套装置的稳定性和使用寿命进行进一步优化。
技术实现思路
1、针对井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置及系统的优化问题，本技术提供一种井下电磁加热清蜡、防蜡配套
2、具体技术方案为：井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，包括感应线圈以及在感应线圈作用下发热的发热元件，所述发热元件为发热筒，所述发热筒的外侧面以及内侧面上均设置有多条筋板，各筋板均为沿着发热筒轴线方向延伸的条状结构，所述感应线圈缠绕于发热筒的外侧面上。
3、本方案具体是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置，具体工作原理为：通过电源模块向感应线圈提供高频变化的电压电流，感应线圈产生交变的磁场，发热元件在所述交变磁场的作用下产生涡流并发热，发热筒为石油提供用于清蜡和防拉的热量。具体使用方法为：将本配套装置设置在井下石油管道的结蜡段，石油从发热筒的内侧流过或从发热筒的内侧以及外侧流过，石油与发热筒进行热交换以提升石油温度，达到清蜡、防蜡目的。
4、与现有技术有区别的，区别于传统的电加热线或电加热带，由于电磁加热具有的热效率高、热启动快的特点，能够高效的将发热筒加热到较高的温度，在较高的温度梯度下，使得发热筒与石油之间发生的热交换能量能够实现清蜡、防蜡目的，达到节约清蜡、防蜡电力消耗以及快速达到清蜡、防蜡工况。
5、由于在油井出油的整个周期内，并非是各个阶段都需要采用加热的方式完成清蜡和防蜡，本方案中，将所述发热筒设置为内外侧均具有多条筋板，对于筋板的延伸方向，当发热筒被安装为在安装位置石油的流向为沿着发热筒的轴向时，所述筋板并不会造成石油流动阻力过多的增加，故本方案中发热筒并不会导致石油的流动阻力过多增加，对保障油井开采过程中泵的工作效率有利。同时，以上筋板的存在可有效增加发热筒的表面积，在相同的热交换能量下，可使得发热筒具有较低的温度以及避免出现发热筒局部过热的情况，故本方案对保护因为过热导致的石油管道损伤、本配套装置损伤有利。本方案中，将感应线圈绕制在发热筒上，虽然感应线圈自身不会产生较多的热量，但发热筒与感应线圈之间的热传导依然会造成感应线圈温度升高，即使常用的感应线圈电缆能够承受数百摄氏度的高温，感应线圈温度的升高依然会对配套装置加热性能的稳定性造成影响，在本方案中，由于发热筒的外侧具有筋板，相连筋板之间的间隙可作为流体流动通道或介质腔体，例如将本配套装置设置在采油管道内侧时，发热筒外侧筋板之间的间隙作为石油的流动通道或充盈腔体，故感应线圈内侧的石油可有效减少感应线圈在本配套装置工作过程中的温升，使得本配套装置加热性能更为稳定性以及具有使用寿命长的特点。
6、区别于传统的电加热线或电加热带，本方案中，感应线圈并不会直接产生较大的热量，其较低的工作温度并不容易造成感应线圈老化甚至断裂，其较长的工作寿命可有效保障油田连续化生产。
7、本方案中，具有轴向筋板的发热筒为三维肋管的一种具体实现形式，区别于常见的三维肋管，发热筒的结构设计对发热筒温度变化过程中对感应线圈的支撑稳定性有利，故本方案可使得配套装置的加热性能更为稳定。
8、在一个具体实施例中，所述发热筒设置有隔断组件，所述隔断组件将发热筒分割为多个沿发热筒间隔排布的绕线空间，各绕线空间中均缠绕有感应线圈。本方案中，对于设定匝数的感应线圈，将感应线圈分布到多个绕线空间中，任意绕线空间均用于约束绕线空间中分布的感应线圈在发热筒轴向上的位置，这样，本配套装置在温度变化过程中，发热筒上感应线圈的位置相对稳定，可有效保障本配套装置的可靠性以及加热性能稳定性。
9、在一个具体实施例中，所述隔断组件包括板环以及隔板，发热筒的两端均设置有板环，隔板位于发热筒两端之间的筒段上。本方案中，在发热筒的端部设置板环，在发热筒的筒段上设置隔板，以使得相邻的板环与隔板之间、隔板与隔板之间均形成所述绕线空间。
10、在一个具体实施例中，所述板环一体成型在发热筒上，所述隔板为轴用弹性挡圈。本方案中，所述板环与发热筒一体成型，而后通过设置在发热筒上的环形槽安装所述轴用弹性挡圈，这样的结构形式不仅制造方便，同时容易保障发热筒的制造精度、发热筒上隔板的安装精度。
11、在一个具体实施例中，对于发热筒外侧相邻筋板之间形成的槽体，为每个槽体均设置位于板环上的槽或孔，以使得石油能够由所述槽或孔穿过板环而进、出所述槽体，增加发热筒外侧的散热能力以及感应线圈内侧的散热能力，所述轴用弹性挡圈的内侧位于所述槽体槽底的外侧，以避免轴用弹性挡圈截断所述槽体而影响槽体中石油的流动，本方案适用于将配套装置设置在采油管道的内侧。
12、在一个具体实施例中，将所述配套装置设置为采油管道上的管段，具体为：配套装置还包括外筒体，所述感应线圈以及发热筒均被固定在外筒体的内侧，这样，将所述外筒体串联在采油管道上，配套装置作为采油管道上独立的管件并作为加热管段，外筒体提供加热管段的承压边界。
13、在一个具体实施例中，还包括设置在所述发热筒入口端的扰流板，所述扰流板位于发热筒的内侧。本方案中，所述扰流板用于改变发热筒入口端石油的流态，以强化石油与发热筒之间的传热。
14、在一个具体实施例中，还包括驱动组件，所述扰流板通过驱动组件与发热筒相连，所述驱动组件用于改变扰流板相对于发热筒轴线的角度。本方案中，通过设置为还包括所述驱动组件，使得扰流板相对于发热筒轴线的角度可以被调整，这样，在不需要启用所述配套装置时，利用驱动组件改变所述角度，减小扰流板对石油流动的阻力，以降低石油开采过程中的能耗以及保障产油能力，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，包括感应线圈（2）以及在感应线圈（2）作用下发热的发热元件，其特征在于，所述发热元件为发热筒（6），所述发热筒（6）的外侧面以及内侧面上均设置有多条筋板（7），各筋板（7）均为沿着发热筒（6）轴线方向延伸的条状结构，所述感应线圈（2）缠绕于发热筒（6）的外侧面上。
2.根据权利要求1所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述发热筒（6）设置有隔断组件，所述隔断组件将发热筒（6）分割为多个沿发热筒（6）间隔排布的绕线空间，各绕线空间中均缠绕有感应线圈（2）。
3.根据权利要求2所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述隔断组件包括板环（5）以及隔板（4），发热筒（6）的两端均设置有板环（5），隔板（4）位于发热筒（6）两端之间的筒段上。
4.根据权利要求3所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述板环（5）一体成型在发热筒（6）上，所述隔板（4）为轴用弹性挡圈。
5.根据权利要求1所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，还包括设置在所述发热筒（6）入口端
6.根据权利要求5所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述扰流板（8）通过驱动组件与发热筒（6）相连，所述驱动组件用于改变扰流板（8）相对于发热筒（6）轴线的角度。
7.根据权利要求6所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述驱动组件为双金属片，所述扰流板（8）通过双金属片连接在发热筒（6）的内壁上，所述双金属片为：双金属片的一端与发热筒（6）固定连接，双金属片的另一端与扰流板（8）的一端固定连接，当双金属片温度升高时，双金属片发生使得扰流板（8）的另一端向发热筒（6）中心转动的变形。
8.根据权利要求1所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，还包括用于测量发热筒（6）下游石油温度的测温组件，所述测温组件包括贴片式热电偶。
9.根据权利要求1到8中任意一项所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述发热筒（6）为碳素钢管。
10.井下电磁加热清蜡、防蜡配套系统，其特征在于，包括权利要求1到9中任意一项所述的配套装置，还包括电连接线（3）及电源模块（1），所述电源模块（1）通过电连接线（3）与感应线圈（2）相连，电源模块（1）用于为感应线圈（2）供电。
...【技术特征摘要】
1.井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，包括感应线圈（2）以及在感应线圈（2）作用下发热的发热元件，其特征在于，所述发热元件为发热筒（6），所述发热筒（6）的外侧面以及内侧面上均设置有多条筋板（7），各筋板（7）均为沿着发热筒（6）轴线方向延伸的条状结构，所述感应线圈（2）缠绕于发热筒（6）的外侧面上。
2.根据权利要求1所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述发热筒（6）设置有隔断组件，所述隔断组件将发热筒（6）分割为多个沿发热筒（6）间隔排布的绕线空间，各绕线空间中均缠绕有感应线圈（2）。
3.根据权利要求2所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述隔断组件包括板环（5）以及隔板（4），发热筒（6）的两端均设置有板环（5），隔板（4）位于发热筒（6）两端之间的筒段上。
4.根据权利要求3所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，所述板环（5）一体成型在发热筒（6）上，所述隔板（4）为轴用弹性挡圈。
5.根据权利要求1所述的井下电磁加热清蜡、防蜡配套装置，其特征在于，还包括设置在所述发热筒（6）入口端的扰流板（8），所述扰流板（8）位于发热筒（6）的内侧。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，廖亚飞，刘亮亮，柯迪昕，努尔扎提·依尔扎提，胡宇琛，
申请(专利权)人：克拉玛依市红都有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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