一种油井加热电缆及油井加热方法技术

一种油井加热电缆及油井加热方法，包括在油井内或抽油杆内竖直安装一条加热电缆，该加热电缆的端部与电源连通后对油井或抽油杆进行加热；该加热电缆包括沿长度方向依次连接的多段加热元件，该多段加热元件外侧套设有保护层；其中，该多段加热元件为连接后的多段加热元件，且该多段加热元件的各加热元件的直径相同，该多段加热元件中相邻的加热元件的电功率不同；该依次连接的多段加热元件中的各加热元件的电功率从上到下等值减小。本发明专利技术实现了加热电缆的功率随长度变化而变化，非均衡加热油井内部，达到油井上下位置温度相同的目的，解决了现有技术中存在的问题。

A Heating Cable for Oil Wells and a Heating Method for Oil Wells

A heating cable for oil well and a heating method for oil well include erecting a heating cable vertically in the oil well or sucker rod, the end of which is connected with the power supply to heat the oil well or sucker rod; the heating cable includes a plurality of heating elements connected in turn along the length direction, and the outer sleeve of the plurality of heating elements is provided with a protective layer; among them, the plurality of heating elements are connected. The electric power of the adjacent heating elements in the multi-segment heating element is different, and the electric power of the heating elements in the sequentially connected multi-segment heating element decreases from top to bottom. The invention realizes that the power of the heating cable varies with the length, and non-balanced heating of the oil well interior, achieves the goal of the same temperature between the upper and lower positions of the oil well, and solves the problems existing in the prior technology.

【技术实现步骤摘要】
一种油井加热电缆及油井加热方法
本专利技术涉及一种加热电缆及加热方法，尤其涉及一种油井加热电缆及油井加热方法。
技术介绍
在对油井内的原油进行开采过程中，必须保证：1、地层的原油能够沿径向源源不断的流到井筒中；2、流到井筒底部的地下原油能够举升到地面上。地下的原油在举升的过程中，是一个散热降温的过程。因地下原油中含有大量对温度敏感的成分，例如稠油和高凝油中的石蜡。在油井举升过程中，随着地层温度的梯度降低，井内的原油热量散失严重。接近地面的地表层原油温度较低，会出现石蜡凝结的情况。石蜡凝结直接增大原油开采的难度，开采设备的负载增大，严重会出现堵管现象。为解决这一难题，提高原油产量，一般采取的措施是在油井里、或抽油杆内安装一条加热电缆，把电能转换成为热能，提升原油温度，以达到温度补偿，从而提高原油的流动性能。现有的电加热电缆都是等径结构，加热电缆的首端和尾端功率均衡，均匀加热。但油井的现实状况是地层温度高，接近地面温度低，采用首段和尾端功率相同的加热电缆对油井进行加热，无法同时满足地层和地面的温度要求。电缆总功率小时，地面温度达不到要求，石蜡依然就会出现凝结的现象；电缆总功率大时，地层处加热电缆功率过剩，油温升高后热量向地层径向扩散，能量白白浪费，加大了采油成本，不利于节省电能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种油井加热电缆及油井加热方法，实现加热电缆的功率随长度变化而变化，非均衡加热油井内部，达到油井上下位置温度相同的目的，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：第一方面，一种油井加热电缆，包括沿长度方向依次连接的多段加热元件，该多段加热元件外侧套设有保护层；其中，该多段加热元件为连接后的多段加热元件，且该多段加热元件的各加热元件的直径相同，该多段加热元件中相邻的加热元件的电功率不同。优选的，该依次连接的多段加热元件中的各加热元件的电功率等值增加或等值减小。优选的，该依次连接的多段加热元件中各加热元件的电阻率等值增加或等值减小。优选的，每段该加热元件均包括多根绞合在一起的芯线，多根该芯线外侧均套设有耐高温绝缘层，每段该加热元件内的芯线数相同，加热元件内的一根芯线和与该加热元件相邻的另一加热元件内的任一芯线相连。优选的，该相邻两段加热元件连接处的端面为斜切面。优选的，相邻的两个该加热元件之间，通过冷焊或挤压方式连接。优选的，该芯线的材料为硅碳棒或铁铬合金或镍铬合金或康铜合金或铜线。第二方面，一种油井加热方法，包括在油井内或抽油杆内竖直安装一条加热电缆，该加热电缆的端部与电源连通后对油井或抽油杆进行加热；该加热电缆包括沿长度方向依次连接的多段加热元件，该多段加热元件外侧套设有保护层；其中，该多段加热元件为连接后的多段加热元件，且该多段加热元件的各加热元件的直径相同，该多段加热元件中相邻的加热元件的电功率不同。优选的，该依次连接的多段加热元件中各加热元件的电阻率从上到下等值减小。优选的，每段该加热元件均包括多根绞合在一起的芯线，多根该芯线外侧均套设有耐高温绝缘层，每段该加热元件内的芯线数相同，相邻两加热元件内的芯线对应连接；该相邻两段加热元件连接处的端面为斜切面；相邻的两个该加热元件之间，通过冷焊或挤压方式连接。本专利技术实施例提供的一种油井加热电缆及油井加热方法，采用上述结构和方法，实现了加热电缆的功率随长度发生等值增加或等值减小的变化，利用本申请中的加热电缆对油井进行加热，满足了油井中不同的高度对于不同温度的需要，达到油井上下位置温度相同的目的，确保油井中既不会出现石蜡的成分凝结的情况，又不会出现加热电缆功率过剩的情况，在保证原油产量的基础上节约了电能，节省了开采成本。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种油井加热电缆结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种油井加热电缆结构示意图。图中，1、加热元件，2、保护层，3、芯线，4、耐高温绝缘层，5、垂直切面，6、斜切面，7、1号加热区域，8、2号加热区域，9、3号加热区域，10、4号加热区域，11、5号加热区域。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。如图1-2所示，本专利技术实施例提供了一种油井加热电缆。该加热电缆包括沿长度方向依次连接的多段加热元件1，该多段加热元件1外侧套设有保护层2；其中，该多段加热元件1为连接后的多段加热元件1，且该多段加热元件1的各加热元件1的直径相同，该多段加热元件1中相邻的加热元件1的电功率不同。一根电缆内多段加热元件1的设置，是为了改变一根电缆中不同位置的加热功率，以此改善加热电缆的经济性和实用性，减少能源的浪费。为了达到这个目的，加热电缆中加热元件1的设置为，相邻两段加热元件1的电阻率不同。当应用于油井中时，加热电缆中加热元件1的设置为，依次连接的加热元件1的电阻率梯度变化。油井内从地层向上延伸至地面的过程中，温度逐渐降低，需要加热电缆的加热功率逐渐增大，来适应油井内部不同高度、温度不同的状况，弥补油井上下温度的差异。多段依次连接的加热元件1被一整个保护层2包裹起来，形成一根完整的加热电缆，保护层2有效保护了其内部的加热元件1，将加热元件1与外界隔离。该保护层2需实现耐高温300度。每段该加热元件1均包括多根绞合在一起的芯线3，多根该芯线3外侧均套设有耐高温绝缘层44，每段加热元件1内的芯线3数相同，加热元件1内的一根芯线3和与其相邻的另一加热元件1内的任一芯线3相连。相邻两加热元件1间通过冷焊或挤压方式连接。具体的，不同加热元件1内的相邻两个芯线3通过冷焊或挤压方式连接在一起，当加热电缆的端部接通电后，整个加热电缆都是通电的。芯线3的材料为铁铬合金或镍铬合金或康铜合金或铜。为芯线3提供多种不同的材料，就是为了实现不同位置的加热电缆，其加热功率不同的目的。其中铁铬合金的加热功率最大，其次是镍铬合金，再次是康铜合金，最后是铜。每个加热元件1可以采用同种材料的芯线3绞合在一起构成加热元件1，例如将两根铁铬合金芯线3绞合在一起，构成一种加热功率较大的加热元件1；也可以采用不同种材料的芯线3绞合在一起构成电发热元件，例如将铁铬合金芯线3和镍铬合金芯线3绞合在一起，构成一种加热功率稍次之的加热元件1。图1为本专利技术一实施例提供的一种油井加热电缆结构示意图，该实施例中，相邻两段加热元件1连接处的端面为垂直切面5。这种切面较为普通，若加热电缆中提供了三种加热元件1，那么加热电缆中就只能提供三个不同温度的加热区域，如图1中的1号加热区域7、3号加热区域9和5号加热区域11。图2为本专利技术另一实施例提供的一种油井加热电缆，该实施例中，该相邻两段加热元件1连接处的端面为斜切面6。这种切面相对垂直切面5来说，具有更好的效果，若加热电缆中提供了三种加热元件1，在斜切面6区域内就形成过渡的一个温度区域，如图2中的2号加热区域8和4号加热区域10，如此加热电缆中就可以提供五个不同温度的加热区域，使加热电缆提供的加热梯度与油井内的变化更加贴合。本专利技术实施例还提供了一种油井加热方法，包括在油井内或抽油杆内竖直安装一条加热电缆，该加热电缆的端部与电源连通后对油井或抽油杆进行加热；该加热电缆包括沿长度方向依次连接的多段加热元件1，该多段加热元件1外侧套设有保护层2；其中，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井加热电缆，其特征在于：包括沿长度方向依次连接的多段加热元件，所述多段加热元件外侧套设有保护层；其中，所述多段加热元件为连接后的多段加热元件，且所述多段加热元件的各加热元件的直径相同，所述多段加热元件中相邻的加热元件的电功率不同。

【技术特征摘要】
1.一种油井加热电缆，其特征在于：包括沿长度方向依次连接的多段加热元件，所述多段加热元件外侧套设有保护层；其中，所述多段加热元件为连接后的多段加热元件，且所述多段加热元件的各加热元件的直径相同，所述多段加热元件中相邻的加热元件的电功率不同。2.根据权利要求1所述的一种油井加热电缆，其特征在于：所述依次连接的多段加热元件中的各加热元件的电功率等值增加或等值减小。3.根据权利要求1所述的一种油井加热电缆，其特征在于：所述依次连接的多段加热元件中各加热元件的电阻率等值增加或等值减小。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种油井加热电缆，其特征在于：每段所述加热元件均包括多根绞合在一起的芯线，多根所述芯线外侧均套设有耐高温绝缘层，每段所述加热元件内的芯线数相同，加热元件内的一根芯线和与所述加热元件相邻的另一加热元件内的任一芯线相连。5.根据权利要求1所述的油井加热电缆，其特征在于：所述相邻两段加热元件连接处的端面为斜切面。6.根据权利要求1所述的一种油井加热电缆，其特征在于：相邻的两个所述加热元件之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴庆武，潘震华，李国勇，张玉环，
申请(专利权)人：山东华宁电伴热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37