CN117803331A - 一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆及其生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆及其生产设备,属于碳纤维连续抽油杆技术领域,包括碳纤维连续抽油杆芯、连接顶杆和实心尾杆,采用以上结构后,本发明具有如下优点:本发明通过碳纤维连续抽油杆芯和连接顶杆组成涡流管,压缩气体以很高的速度沿切线方向进入碳纤维连续抽油杆芯内,气流在碳纤维连续抽油杆芯内高速旋转时,经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,处于中心部位的气流温度低,而处于外层部位的气流温度高,产热热气对抽油杆加热,然后再经过两个闭环的线路实现热量的传递,可快速的把抽油杆的温度提高,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘和高含蜡原油。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维连续抽油杆技术领域,具体是指一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆及其生产设备。
背景技术
随着石油开采工业的发展和采用规模的提高,油井的深度和井下环境的复杂性都在不断提高,目前国内采油面临的油井类型也出现了复杂多样的趋势,这促使了传统钢质抽油杆逐渐被复合材料材质的抽油杆所替代。而在井下复杂工况环境中,高集油田的井下环境更为棘手,由于该油田的原油凝固点高,含蜡高,油井结蜡严重,这给油田正常生产作业带来很大困难。因此需要抽油杆自身带有加热特点以有效解决油井清蜡的问题。
在开采过程中,原油从井底沿井筒举升到井口时,随着温度不断降低,蜡从原油中析出,造成采油管柱结蜡,抽油管柱结蜡后,严重影响抽油泵的效率,需要通过加热系统对空心抽油杆进行加热,经检索申请号为“CN201821641615.2”所公开的“空心抽油杆电加热装置和采油设备”其记载了“包括空心抽油杆,包括依次连接的空心段、抽油杆短节和实心段,所述抽油杆短节靠近所述实心段的一端内壁填充有导电材料;玻璃钢涂层,覆盖于所述空心抽油杆的外壁,且至少覆盖所述空心段;加热电缆,其末端包括终端接头,所述终端接头填充有导电材料;所述加热电缆能伸入所述空心抽油杆的空心段,且所述终端接头能与所述抽油杆短节内壁接触并导电”;
申请号为CN201610662077.4的一种带有电加热功能的连续碳纤维复合材料抽油杆及其制备方法,公开了:包括碳纤维复合材料抽油杆杆体和埋设在所述抽油杆杆体内部中心的柔性混杂纤维电加热线,所述碳纤维复合材料抽油杆杆体为扁带状或圆形截面,所述杆体为连续长度;所述杆体截面结构为中线内埋入的柔性混杂纤维电加热线,外部为碳纤维复合材料单向包埋结构。在抽油杆原有力学特性和使用寿命不变的基础上增加了电加热功能,通过在碳纤维电加热线中进行混杂纤维的设计。
上述专利,还存在以下缺陷:通过电加热线对抽油杆进行加热,需要长时间的预热,热量散发到抽油杆表面,再把抽油杆加热,电加热效率低,损耗高,同时长时间使用电加热线加热,当电加热线出现断点或者损伤的时候,维修或者修复繁琐。
发明内容
本发明要解决上述技术问题,提供一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆及其生产设备。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:
一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,包括中空的碳纤维连续抽油杆芯、安装在碳纤维连续抽油杆芯两端的连接顶杆和实心尾杆,所述碳纤维连续抽油杆芯的外侧设有纤维线固定层,所述纤维线固定层内安装有相对设置有碳纤维导向管、螺旋缠绕在碳纤维导向管与碳纤维连续抽油杆芯外侧的热量传输管,所述纤维线固定层的外侧设有碳纤维保护层,所述碳纤维导向管内安装有加热线缆且呈U型结构;
所述连接顶杆靠近碳纤维连续抽油杆芯的一端开设有连通孔,所述连通孔连通碳纤维连续抽油杆芯,所述连接顶杆内安装有螺旋输送管,所述螺旋输送管的一端连通连通孔且另外一端连通热量传输管,所述连通孔内安装有导风块,所述连接顶杆内开设出风管且出风管贯穿导风块连通连通孔;
所述实心尾杆靠近碳纤维连续抽油杆芯的一端相对设置有连通碳纤维连续抽油杆芯1的导风管和连接管,所述导风管和连接管的外侧均连通有螺旋连通管道,两个所述导风管通过螺旋连通管道分别连通碳纤维导向管,一个连接管通过螺旋连通管道连通热量传输管,另一个所述连接管的螺旋连通管道通过弧形管道连通热量传输管,所述实心尾杆靠近碳纤维连续抽油杆芯的一端安装有挡风块,所述挡风块位于碳纤维连续抽油杆芯内且为圆台结构;
两个所述碳纤维导向管靠近连接顶杆的一端均连通有回风管路且回风管路的另一端连通碳纤维连续抽油杆芯。
优选的,所述连接顶杆一侧安装有高压气体进口和出风口,所述导风块的外侧为向内斜面结构,所述高压气体进口连通连通孔且正对斜面结构,所述出风口连通出风管。
优选的,所述热量传输管、螺旋输送管、螺旋连通管道和回风管路的螺旋风向一致。
优选的,所述回风管路为弧形向下连通碳纤维连续抽油杆芯。
电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,包括纱架A、穿线板、树脂槽A、烘干装置A、缠绕机A、纱架B、布管盘、树脂槽B、烘干装置B、缠绕机B、树脂槽C、拉挤模具、烘干装置C、挤塑机、牵引机和卷盘;
所述纱架A和纱架B上放置有卷轴,碳纤维原料和玻璃纤维原料均为缠绕在卷轴上的线状结构,所述缠绕机A和缠绕机B的结构相同,所述缠绕机A的输出为热量传输管的原料,所述缠绕机B的输出为碳纤维保护层的原料;
优选的,从所述纱架A的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯和碳纤维导向管通过穿线板A、树脂槽A、烘干装置A,经过缠绕机A的螺旋缠绕热量传输管,纱架B的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯和碳纤维导向管通过布管盘、树脂槽B、烘干装置B形成纤维线固定层,再经过缠绕机B的原料缠绕形成碳纤维保护层,依次通过树脂槽C、拉挤模具、烘干装置C、挤塑机制成抽油杆成品,抽油杆成品通过牵引机后缠绕在卷盘上。
优选的,所述穿线板设置在树脂槽A的两侧,所述穿线板上开设配合碳纤维连续抽油杆芯、碳纤维导向管和碳纤维线使用的贯穿孔A、贯穿孔B和扶线孔阵列孔。
优选的,所述布管盘设置在树脂槽B的两侧,所述布管盘上开设碳纤维线使用的贯穿孔C和过管孔。
优选的,所述树脂槽A、树脂槽B和树脂槽C的结构一致,所述树脂槽A、树脂槽B和树脂槽C上均安装有注射机,使用高压向树脂槽A、树脂槽B和树脂槽C内部注入树脂基体胶液与原料接触。
采用以上结构后,本发明具有如下优点:
1、本发明通过碳纤维连续抽油杆芯和连接顶杆组成涡流管,压缩气体以很高的速度沿切线方向进入碳纤维连续抽油杆芯内,气流在碳纤维连续抽油杆芯内高速旋转时,经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,处于中心部位的气流温度低,而处于外层部位的气流温度高,产热热气对抽油杆加热,然后再经过两个闭环的线路实现热量的传递,可快速的把抽油杆的温度提高,无需预热,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘、高含蜡原油;
2、本发明从高压气体进口通过导风块形成涡旋,向碳纤维连续抽油杆芯内流动,通过、导向管、连接管、螺旋连通管道分别输送至热量传输管和碳纤维导向管内,热量传输管通过螺旋输送管进入连通孔内,在结合高压气体进口的气体再次通入碳纤维连续抽油杆芯内,碳纤维导向管通过回风管路进入碳纤维连续抽油杆芯内,再结合通入碳纤维连续抽油杆芯内压缩气体一起流动,两路循环路线,可快速的对抽油杆进行加热,同时对压缩气体进行回收和利用。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明抽油杆的剖视图;
图3是本发明的俯视图;
图4是本发明A-A的剖视图;
图5是本发明B-B的剖视图;
图6是本发明B-B剖视的结构示意图;
图7是本发明导向管和碳纤维导向管的连通导向示意图;
图8是本发明热量传输管的连接示意图;
图9是本发明电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备的流程图;
图10是本发明穿线板的主视图;
图11是本发明布管盘的主视图。
如图所示:1、碳纤维连续抽油杆芯;2、连接顶杆;201、连通孔;202、螺旋输送管;203、导风块;204、出风管;205、高压气体进口;3、实心尾杆;301、弧形管道;302、导风管;303、连接管;304、挡风块;4、碳纤维导向管;401、回风管路;5、热量传输管;6、加热线缆;7、出风口;8、螺旋连通管道;9、纤维线固定层;10、碳纤维保护层;11、纱架A;12、穿线板;13、树脂槽A;14、烘干装置A;15、缠绕机A;16、纱架B;17、布管盘;18、树脂槽B;19、烘干装置B;20、缠绕机B;21、树脂槽C;22、烘干装置C;23、挤塑机;24、牵引机;25、卷盘;26、贯穿孔A;27、贯穿孔B;28、扶线孔阵列孔;29、贯穿孔C;30、过管孔;31、拉挤模具。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合全文对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1-图8,一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,包括中空的碳纤维连续抽油杆芯1和安装在碳纤维连续抽油杆芯1两端的连接顶杆2和实心尾杆3,具体的,连接顶杆2和实心尾杆3可通过胶接或者焊接连接在具有碳纤维保护层10的碳纤维连续抽油杆芯1的两端,焊接可采用加热板焊接、介电、微波焊接或红外、激光焊接等可以焊接碳纤维的方式,碳纤维连续抽油杆芯1的外侧设有纤维线固定层9,纤维线固定层9内安装有相对设置有碳纤维导向管4、螺旋缠绕在碳纤维导向管4与碳纤维连续抽油杆芯1外侧的热量传输管5,具体的,纤维线固定层9内和碳纤维导向管4、螺旋缠绕在碳纤维导向管4与碳纤维连续抽油杆芯1之间填充碳纤维线,然后通过环氧树脂加热固定,纤维线固定层9的外侧设有碳纤维保护层10,碳纤维保护层10和纤维线固定层9通过环氧树脂加热固定,碳纤维导向管4内安装有加热线缆6且呈U型结构,加热线缆6通过一个碳纤维导向管4然后穿过实心尾杆3,再通入另一个碳纤维导向管4形成U型结构,在具体的实施时,加热线缆6是先固定在实心尾杆3内,然后穿入两个碳纤维导向管4内,且加热线缆6的一端延伸至外侧,与外部的加热电缆绞车和供电装置连接,供电装置对加热线缆6进行通电加热,利用内集肤效应原理在空心抽油杆壁上产生热能,对油管内原油进行全程加热,提高油管内原油温度,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘、高含蜡原油。
本实施例中,具体的:如图3、图4、图6和图7所示,连接顶杆2靠近碳纤维连续抽油杆芯1的一端开设有连通孔201,连通孔201连通碳纤维连续抽油杆芯1,连接顶杆2内安装有螺旋输送管202,螺旋输送管202的一端连通连通孔201且另外一端连通热量传输管5,从高温气体从热量传输管5中输送对抽油杆进行加热,再通过螺旋输送管202输送至连通孔201内,同时结合高压气体进口205进入的压缩气体,再次在碳纤维连续抽油杆芯1形成涡流,连通孔201内安装有导风块203,连接顶杆2内开设出风管204且出风管204贯穿导风块203连通连通孔201,连接顶杆2一侧安装有高压气体进口205和出风口7,导风块203的外侧为向内斜面结构,高压气体进口205连通连通孔201且正对斜面结构,出风口7连通出风管204,高压气体进口205连通外部压缩气体,压缩气体从高压气体进口205进入,触碰到向内斜面结构的导风块203形成涡旋同时向连通孔201和碳纤维连续抽油杆芯1内流动,碳纤维连续抽油杆芯1和连接顶杆2组成涡流管,工作时,压缩气体以很高的速度沿切线方向进入碳纤维连续抽油杆芯1内,气流在碳纤维连续抽油杆芯1内高速旋转时,经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,处于中心部位的气流温度低,而处于外层部位的气流温度高,外层部位的高温气流温度对抽油杆进行加热。
本实施例中,具体的:如图3、图4、图6、图7和图8所示,
实心尾杆3靠近碳纤维连续抽油杆芯1的一端相对设置有连通碳纤维连续抽油杆芯1的导风管302和连接管303,导风管302和连接管303的外侧均连通有螺旋连通管道8,两个导风管302通过螺旋连通管道8分别连通碳纤维导向管4,一个连接管303通过螺旋连通管道8连通热量传输管5,另一个连接管303的螺旋连通管道8通过弧形管道301连通热量传输管5,实心尾杆3靠近碳纤维连续抽油杆芯1的一端安装有挡风块304,挡风块304位于碳纤维连续抽油杆芯1内且为圆台结构;具体的,当碳纤维连续抽油杆芯1内高速旋转的高温气体通过导风管302和连接管303进行输入,然后通过螺旋连通管道8分别输送至热量传输管5和碳纤维导向管4内,再通过热量传输管5和碳纤维导向管4对整体进行加热,对油管内原油进行全程加热,提高油管内原油温度,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘、高含蜡原油。
因为碳纤维导向管4内安装有加热线缆6会破坏进入碳纤维导向管4内高温气体的沿切线方向,使得高温气体无法按照涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,同时经过碳纤维连续抽油杆芯1内形成的高温气体足以支撑油管内原油的温度上升,无需再次形成涡旋流,高温气体通过碳纤维导向管4对抽油杆加热,热量传输管5为螺旋缠绕,高温气体螺旋经过热量传输管5对抽油杆加热,提高油管内原油温度,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘、高含蜡原油。
如图5和图6所示,实心尾杆3靠近碳纤维连续抽油杆芯1的一端安装有挡风块304,挡风块304位于碳纤维连续抽油杆芯1内且为圆台结构,圆台结构的挡风块304可以阻挡进入碳纤维连续抽油杆芯1内中部的冷风,同时可以改变冷风方向,使得冷风反向移动,再通过连通孔201和出风管204从出风口7排出。
如图8所示,两个碳纤维导向管4靠近连接顶杆2的一端均连通有回风管路401且回风管路401的另一端连通碳纤维连续抽油杆芯1,高温的气体从碳纤维导向管4内流动然后再靠近连接顶杆2的时候,通过回风管路401进入碳纤维连续抽油杆芯1内,回风管路401为弧形向下连通碳纤维连续抽油杆芯1,因为回风管路401弧形向下,使得从回风管路401进入的气体,还是以很高的速度沿切线方向进入碳纤维连续抽油杆芯1内,气流在碳纤维连续抽油杆芯1内高速旋转时,经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,处于中心部位的气流温度低,而处于外层部位的气流温度高,结合高压气体进口205进入的压缩气体,形成闭环。
热量传输管5、螺旋输送管202、螺旋连通管道8和回风管路401的螺旋风向一致,螺旋风向一致可保证在碳纤维连续抽油杆芯1内、碳纤维导向管4和热量传输管5内的压缩气体,再次通入碳纤维连续抽油杆芯1内的时候,和高压气体进口205进入的压缩气体的旋转方向一致,可以形成一个闭环。
抽油杆中气体流动为多个闭环,流动方向如下:
高压气体进口205通过导风块203形成涡旋,向碳纤维连续抽油杆芯1内流动,通过导风管302、连接管303、螺旋连通管道8分别输送至热量传输管5和碳纤维导向管4内,
热量传输管5通过螺旋输送管202进入连通孔201内,再结合高压气体进口205的气体再次通入碳纤维连续抽油杆芯1内;
碳纤维导向管4通过回风管路401进入碳纤维连续抽油杆芯1内,再结合通入碳纤维连续抽油杆芯1内压缩气体一起流动。
本实施例中,具体的:如图9所示,电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,包括纱架A11、穿线板12、树脂槽A13、烘干装置A14、缠绕机A15、纱架B16、布管盘17、树脂槽B18、烘干装置B19、缠绕机B20、树脂槽C21、拉挤模具31、烘干装置C22、挤塑机23、牵引机24和卷盘25;
纱架A11和纱架B16上放置有卷轴,碳纤维原料和玻璃纤维原料均为缠绕在卷轴上的线状结构,玻璃纤维强度≥2500Mpa;线密度2400±5%TEX;拉伸弹性模量≥88Gpa、含水率≤0.1%,缠绕机A15和缠绕机B20的结构相同,缠绕机A15的输出为热量传输管5的原料,缠绕机B20的输出为碳纤维保护层10的原料;
从纱架A11的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯1和碳纤维导向管4通过穿线板12、树脂槽A13、烘干装置A14,经过缠绕机A15的螺旋缠绕热量传输管5,纱架B16的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯1和碳纤维导向管4通过布管盘17、树脂槽B18、烘干装置B19形成纤维线固定层9,再经过缠绕机B20的原料缠绕形成碳纤维保护层10,依次通过树脂槽C21、拉挤模具31、烘干装置C22、挤塑机23制成抽油杆成品,抽油杆成品通过牵引机24后缠绕在卷盘25上,本装置在具体实施的时候,在树脂槽A13和树脂槽B18后均设置拉挤模具31,同时烘干装置A14、烘干装置B19和烘干装置C22的烘干温度为越来越高,
如图10所示,穿线板12设置在树脂槽A13的两侧,穿线板12上开设配合碳纤维连续抽油杆芯1、碳纤维导向管4和碳纤维线使用的贯穿孔A26、贯穿孔B27和扶线孔阵列孔28,贯穿孔A26为配合碳纤维连续抽油杆芯1使用,贯穿孔B27为配合碳纤维导向管4使用,碳纤维线穿过扶线孔阵列孔28,碳纤维连续抽油杆芯1、碳纤维导向管4和碳纤维线经过树脂槽A13在经过拉挤模具31、烘干装置A14进行预固定形成具有纤维线固定层9的半成品抽油杆,可防止其在弯曲过程中开裂,增加连续杆的耐磨性能和强度。
如图11所示,布管盘17设置在树脂槽B18的两侧,布管盘17上开设贯穿孔C29和过管孔30,半成品抽油杆穿过贯穿孔C29,过管孔30为配合碳纤维线使用,在经过拉挤模具31、烘干装置B19进行预固定,最后再经过缠绕机B20缠绕形成碳纤维保护层10,再通过树脂槽C21、拉挤模具31、烘干装置C22和挤塑机23制成成品抽油杆。
树脂槽A13、树脂槽B18和树脂槽C21的结构一致,树脂槽A13、树脂槽B18和树脂槽C21上均安装有注射机,使用高压向树脂槽A13、树脂槽B18和树脂槽C21内部注入树脂基体胶液与原料接触,具体的,注射机的出口位于原料(碳纤维纤或者层)的上方,注射机的出口上可设置一列用于树脂滴出的小孔,从而使树脂均匀地滴在所有碳纤维上。
卷盘25通过与卷盘支架放置在地面上,卷盘25和卷盘支架之间为可拆卸连接,纱架A11和纱架B16的结构一致,树脂槽A13、树脂槽B18和树脂槽C21的结构一致,缠绕机A15和缠绕机B20的结构一致,烘干装置A14、烘干装置B19和烘干装置C22的结构一致,但是烘干温度为越来越高设置,是为了在形成纤维线固定层9和碳纤维保护层10的时候为预烘干,当经过烘干装置C22的时候为全部烘干。纱架A11、树脂槽A13、缠绕机A15、挤塑机23、牵引机24和卷盘25均为现有技术。
本发明的工作原理:
本发明在生产的时候,纱架A11的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯1和碳纤维导向管4经过牵引机24的拉力,通过穿线板12,经过树脂槽A13进行涂抹树脂,再经过烘干装置A14预烘干,在经过缠绕机A15的螺旋缠绕热量传输管5和纱架B16的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯1和碳纤维导向管4的外侧,通过布管盘17、树脂槽B18进行涂抹树脂,烘干装置B19预烘干,形成纤维线固定层9,再经过缠绕机B20的原料缠绕形成碳纤维保护层10,依次通过树脂槽C21、拉挤模具31、烘干装置C22、挤塑机23制成抽油杆成品,抽油杆成品通过牵引机24后缠绕在卷盘25上。
连接顶杆2和实心尾杆3安装在抽油杆的两端,具体使用的时候,压缩气体从高压气体进口205进入,通过导风块203形成涡旋,向碳纤维连续抽油杆芯1内流动,气流在碳纤维连续抽油杆芯1内高速旋转时,经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流,处于中心部位的气流温度低,而处于外层部位的气流温度高,热风再通过导风管302、连接管303、螺旋连通管道8分别输送至热量传输管5和碳纤维导向管4内,冷风通过导风块203可以改变使得冷风的方向,在通过连通孔201和出风管204从出风口7排出,热量传输管5把高温气体的温度传输到抽油杆表面,通过螺旋输送管202进入连通孔201内,在结合高压气体进口205的气体再次通入碳纤维连续抽油杆芯1内,碳纤维导向管4把高温气体的温度传输到抽油杆表面,在通过回风管路401进入碳纤维连续抽油杆芯1内,再结合通入碳纤维连续抽油杆芯1内压缩气体一起流动,形成闭环。
实验测试:
把本发明的抽油杆,用到两个原油开采中,井号为:COLKJ-6和NDASDA-3。
油井的井况,如表1所示:
表1油井的井况表
油井采用本发明的抽油杆的效果,如表2所示:
表2效果对比表
通过表2可以看出在没有使用加热的时候,抽油杆的每小时产油量很低,当只使用加热线缆对抽油杆电加热的时候,可以看出相比没有加热的抽油杆,每小时产油量提升了一些,但是温度上升不明显,当使用压缩空气对抽油杆电加热的时候,每小时产油量明显提升,说明压缩空气对抽油杆电加热速度快和升温快,提高油管内原油温度,降低原油粘度,改善其流动性,防止油管内原油结蜡,从而有效地开采高凝、高粘、高含蜡原油。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,全文中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,其特征在于,包括中空的碳纤维连续抽油杆芯(1)、安装在碳纤维连续抽油杆芯(1)两端的连接顶杆(2)和实心尾杆(3),所述碳纤维连续抽油杆芯(1)的外侧设有纤维线固定层(9),所述纤维线固定层(9)内安装两组的碳纤维导向管(4)和螺旋缠绕在碳纤维导向管(4)与碳纤维连续抽油杆芯(1)外侧的热量传输管(5),所述纤维线固定层(9)的外侧设有碳纤维保护层(10),所述碳纤维导向管(4)内安装有加热线缆(6)且呈U型结构;
所述连接顶杆(2)靠近碳纤维连续抽油杆芯(1)的一端开设有连通孔(201),所述连通孔(201)连通碳纤维连续抽油杆芯(1),所述连接顶杆(2)内安装有螺旋输送管(202),所述螺旋输送管(202)的一端连通连通孔(201)且另外一端连通热量传输管(5),所述连通孔(201)内安装有导风块(203),所述连接顶杆(2)内开设出风管(204)且出风管(204)贯穿导风块(203)连通连通孔(201);
所述实心尾杆(3)靠近碳纤维连续抽油杆芯(1)的一端相对设置有连通碳纤维连续抽油杆芯(1)的导风管(302)和连接管(303),所述导风管(302)和连接管(303)的外侧均连通有螺旋连通管道(8),两个所述导风管(302)通过螺旋连通管道(8)分别连通碳纤维导向管(4),一个连接管(303)通过螺旋连通管道(8)连通热量传输管(5),另一个所述连接管(303)的螺旋连通管道(8)通过弧形管道(301)连通热量传输管(5),所述实心尾杆(3)靠近碳纤维连续抽油杆芯(1)的一端安装有挡风块(304),所述挡风块(304)位于碳纤维连续抽油杆芯(1)内且为圆台结构;
两个所述碳纤维导向管(4)靠近连接顶杆(2)的一端均连通有回风管路(401)且回风管路(401)的另一端连通碳纤维连续抽油杆芯(1)。
2.根据权利要求1所述一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,其特征在于:所述连接顶杆(2)一侧安装有高压气体进口(205)和出风口(7),所述导风块(203)的外侧为向内斜面结构,所述高压气体进口(205)连通连通孔(201)且正对向内斜面结构,所述出风口(7)连通出风管(204)。
3.根据权利要求1所述一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,其特征在于:所述热量传输管(5)、螺旋输送管(202)、螺旋连通管道(8)和回风管路(401)内的螺旋风向一致。
4.根据权利要求1所述一种防蜡化的电加热碳纤维连续抽油杆,其特征在于:所述回风管路(401)为弧形向下连通碳纤维连续抽油杆芯(1)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,其特征在于:包括纱架A(11)、穿线板(12)、树脂槽A(13)、烘干装置A(14)、缠绕机A(15)、纱架B(16)、布管盘(17)、树脂槽B(18)、烘干装置B(19)、缠绕机B(20)、树脂槽C(21)、拉挤模具(31)、烘干装置C(22)、挤塑机(23)、牵引机(24)和卷盘(25);
所述纱架A(11)和纱架B(16)上放置有卷轴,碳纤维原料和玻璃纤维原料均为缠绕在卷轴上的线状结构,所述缠绕机A(15)和缠绕机B(20)的结构相同,所述缠绕机A(15)的输出为热量传输管(5)的原料,所述缠绕机B(20)的输出为碳纤维保护层(10)的原料;
从所述纱架A(11)的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯(1)和碳纤维导向管(4)通过穿线板(12)、树脂槽A(13)、烘干装置A(14),经过缠绕机A(15)的螺旋缠绕热量传输管(5),纱架B(16)的卷轴上引出的碳纤维线跟随碳纤维连续抽油杆芯(1)和碳纤维导向管(4)通过布管盘(17)、树脂槽B(18)、烘干装置B(19)形成纤维线固定层(9),再经过缠绕机B(20)的原料缠绕形成碳纤维保护层(10),依次通过树脂槽C(21)、拉挤模具(31)、烘干装置C(22)、挤塑机(23)制成抽油杆成品,抽油杆成品通过牵引机(24)后缠绕在卷盘(25)上。
6.根据权利要求5所述电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,其特征在于:所述穿线板(12)设置在树脂槽A(13)的两侧,所述穿线板(12)上开设配合碳纤维连续抽油杆芯(1)、碳纤维导向管(4)和碳纤维线使用的贯穿孔A(26)、贯穿孔B(27)和扶线孔阵列孔(28)。
7.根据权利要求5所述电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,其特征在于:所述布管盘(17)设置在树脂槽B(18)的两侧,所述布管盘(17)上开设贯穿孔C(29)和过管孔(30)。
8.根据权利要求5所述电加热碳纤维连续抽油杆的生产设备,其特征在于:所述树脂槽A(13)、树脂槽B(18)和树脂槽C(21)的结构一致,所述树脂槽A(13)、树脂槽B(18)和树脂槽C(21)上均安装有注射机,使用高压向树脂槽A(13)、树脂槽B(18)和树脂槽C(21)内部注入树脂基体胶液与原料接触。
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