一、概 述

　　空心抽油桿越泵電熱采油裝置是我公司研制的新型稠油開采技術(shù)，專利號(hào)為：ZL94230220.6。其核心是采用我公司自行研制的空心環(huán)流泵取代管式抽油泵，把空心抽油桿直接穿過泵筒，下到尾管內(nèi)。利用工頻集膚效應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)泵上、泵內(nèi)、泵下對油流進(jìn)行加熱降粘。從而保證了油井正常生產(chǎn)，對蒸汽吞吐井也延長了周期生產(chǎn)時(shí)間，降低了注氣成本。

   二、裝置構(gòu)成及工作原理

   (一)、裝置構(gòu)成

　　空心抽油桿越泵電熱采油裝置主要由空心抽油桿、加熱電纜、空心抽油泵、電控柜、特種變壓器五個(gè)部分組成。

圖1 裝置構(gòu)成圖

   其中，空心抽油桿、加熱電纜、電氣控制柜、特種變壓器與空心抽油桿電加熱裝置配置相同。這里只介紹一下 空心抽油泵。

　　空心抽油泵是越泵電熱采油技術(shù)的核心。主要由泵筒及內(nèi)套柱塞兩大部分組成，包括：泵筒、固定凡爾座、固定凡爾體、拉桿、限位塊、柱塞、游動(dòng)凡爾體、滑動(dòng)密封套、彈性卡簧、提升接箍等組成。主要技術(shù)參數(shù)見下

表1 技術(shù)參數(shù)表



圖2 空心油泵結(jié)構(gòu)示意圖

   (二)、工作原理

   1、電加熱原理

　　空心抽油桿越泵電熱采油裝置的加熱原理是：特種電纜(13)由電纜引入器(6)插入空心抽油桿(7)內(nèi)，穿過空心環(huán)流泵(10)，經(jīng)泵下特種空心桿(11)，到達(dá)下端電路連接器(回路接頭)(12)與特種空心桿、柱塞中心桿及空心抽油桿接通，形成回路。通電后使兩個(gè)戴流導(dǎo)體基本上形成電流方向相反，其值大小相等的條件，在空心桿內(nèi)壁產(chǎn)生工頻集膚效應(yīng)，使電流集中在管膚壁極薄層內(nèi)流過，從而大幅度增加了交流阻抗。在集膚效應(yīng)、鐵損、臨近效應(yīng)和屏蔽效應(yīng)的共同作用下，產(chǎn)生熱量實(shí)現(xiàn)電熱轉(zhuǎn)換。由于加熱體在油管內(nèi)部，故產(chǎn)生的熱量隨時(shí)被所舉升的介質(zhì)（油流）帶走，實(shí)現(xiàn)了從泵下、泵體到泵上對油流的全過程加熱。又因發(fā)熱量的大小，可由加熱電功率控制、調(diào)整，故完全可以滿足使用要求，保證油井正常生產(chǎn)。
 
   2、空心環(huán)流泵工作原理

　　當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)，游動(dòng)凡爾體座封在游動(dòng)凡爾座上，從而并帶動(dòng)活塞上行，舉升原油，同時(shí)滑動(dòng)密封套在壓力差及滑動(dòng)密封桿的摩擦力作用下上行，使固定凡爾體打開，開始進(jìn)油。當(dāng)抽油機(jī)下行時(shí)，凡爾體離開凡爾座，活塞在導(dǎo)流擋塊的推動(dòng)下，開始下移，同時(shí)滑動(dòng)密封套由自重、壓差及滑動(dòng)密封桿的摩擦力作用下，向下移動(dòng)，使固定凡爾體座封于固定凡爾座上，原油沿游動(dòng)凡爾開啟的間隙及出油口流到活塞上部。這樣就完成了一個(gè)沖程的吸排油工作。

   (三)、技術(shù)特點(diǎn)

　　空心抽油桿越泵電熱采油裝置有以下四個(gè)特點(diǎn)：

   該裝置的泵體及泵下部分采用特殊材料制造，提高了泵下原油降粘效果，解決了泵下油稠入泵難的問題。

   空心抽油泵的游動(dòng)閥是采用機(jī)械強(qiáng)制性的開啟和關(guān)閉，固定閥是靠摩擦力作用，半機(jī)械性開啟和關(guān)閉，有利提高泵的充滿系數(shù)，防止氣鎖，泵效高。

   空心抽油泵由于空心桿與其固定閥體連為一體，當(dāng)檢泵作業(yè)時(shí)，可以克服彈性卡簧的彈性力，使整個(gè)內(nèi)套提出井筒，使油、套管連通，起到自動(dòng)泄油作用。

   該裝置可把加熱深度加深到油層底界附近，不但自下而上的給井筒舉升介質(zhì)增溫，而且可以用來給近井地帶的油層預(yù)熱。有利于稠油的開采。