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电点火器

2021-03-09 22:31:41

电点火器

  技术领域

  本实用新型涉及石油开采技术,具体的讲是一种电点火器。

  背景技术

  火驱采油电点火技术主要是利用井底电加热器将地面注入的空气介质加热,并使之与油层内的原油发生氧化反应,达到自燃点后燃烧,因此,电点火器是电点火火驱采油技术能否成功的关键。

  目前,根据电点火器下入工艺不同及能否重复利用的特点,可将电点火器分为捆绑式、插拔式、可取式。捆绑式点火器是利用油管柱将点火器下入目的层位,其动力电缆绑到油管上与地面控制柜连接,由于注气管柱在整个生产周期内不起出,导致生产周期结束后,电点火器及动力电缆烧毁,不能重复利用,其单井生产成本增加,捆绑式电点火器的相关专利、文献较多,这里不再赘述。可取式电点火器,实现了点火器的重复利用,但可取式点火器与动力电缆不等径,在不间断注气的生产过程中,井口起下作业时难度较大,且没有完整的温度监测系统。现有技术中,一移动式电点火器可重复利用,但对点火器出口空气温度的监测则是利用虽油管柱下入的独立热电偶监测系统予以实现,随管柱下入温度监测系统施工工艺复杂、成本高,而且无压力监测点,无法判断油层上纵向的吸气效果,与此同时,热电偶监测工艺只能监测有限点,无法实现点火器及油层井温剖面的测试。

  实用新型内容

  为了实现电点火器的重复使用,提高工作效率,降低施工成本,本实用新型实施例提供一种电点火器,该电点火器包括:连续管、保护管、测压管、测温光缆、电阻丝;其中,

  所述的保护管、测压管、电阻丝均设置于连续管内,所述的测温光缆设置于所述保护管内,所述的电阻丝通过与其焊接的动力导线连接到点火器外部的供电装置,所述测压管的一端具有测压孔,以监测被加热目的层的压力。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器还包括:钢丝,设置于所述保护管内,作为所述测温光缆的牵引线。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器还包括:固定板,所述的固定板焊接设置于连续管内壁,所述保护管、测压管穿设焊接于固定板。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器包括:两电阻丝。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器还包括:氧化镁支架,设置于所述连续管内,所述的氧化镁支架设有与保护管、电阻丝数量相对应的孔,所述的保护管、电阻丝分别通过一孔穿设于所述氧化镁支架。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器还包括:开槽式保护管,连续管护管头,所述的开槽式保护管上设有通槽,所述通槽的中心线方向与所述保护管轴向平行,所述的连续管护管头通过开槽式保护管连接到所述连续管。

  本实用新型实施例中,所述的连续管保护管通过扣接或焊接的方式连接到所述开槽式保护管。

  本实用新型实施例中,所述的开槽式保护管通过氩弧焊环缝焊接连接到所述保护管。

  本实用新型实施例中,所述的电点火器还包括:保护管护管头,所述保护管护管头通过焊接到所述保护管。

  本实用新型实施例中,所述的连续管内的保护管、电阻丝以及测压管之间具有填充的氧化镁粉。

  本实用新型实施例中,所述的连续管与测压孔相对的一端,设有密封胶密封所述连续管,所述的保护管、测压管、测温光缆以及与电阻丝焊接的动力导线穿过密封胶延伸至连续管外部。

  本实用新型提供一种集分布式测温、点式测压于一体的电点火器,实现电点火的同时分布式测温、点式测压,本实用新型实现电点火器的重复使用的同时,还可实现点火器沿程及油层的温度剖面及多点压力进行监测,现场施工简单,作业时仅需连续管注入装置将点火器下入到设计位置进行点火及温度剖面和点式压力监测,工作效率高,施工成本低。

  为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。

  附图说明

  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现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实用新型的一些实施例,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为本实用新型移动式电点火器结构示意图;

  图2为本实用新型移动式电点火器的侧视图;

  图3为本实用新型移动式电点火器的剖面图;

  图4为本实用新型移动式电点火器的剖面图;

  图5为本实用新型的移动式电点火器穿线示意图;

  图6为本实用新型移动式电点火器的侧视图;

  图7为本实用新型移动式电点火器的剖面图。

  附图标号:

  1-连续管,2-氧化镁支架,3-保护管,4-动力导线,5-电阻丝,6-钢丝,7-分布式测温光缆,8-固定板,9-开槽式保护管,10-光缆端部,11-通槽,12-小护管头,13- 大护管头,14-测压孔,15-测压出口,16-动力电缆接线端子,17-光缆尾端,18-密封胶,19-测压管。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

  针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。

  应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

  本实用新型提供了一种用于油田火驱井用移动式电点火器,包括:连续管、保护管、测压管、测温光缆、电阻丝;其中,

  保护管、测压管、电阻丝均设置于连续管内,所述的测温光缆设置于所述保护管内,所述的电阻丝通过与其焊接的动力导线连接到点火器外部的供电装置,所述测压管的一端具有测压孔,以监测被加热目的层的压力。

  图1所示,为本实用新型实施例公开的移动式电点火器的示意图,图2为本实施例提供的电点火器的侧视图,其包括:连续管1,氧化镁粉支架(缩径后),保护管3,动力导线4,电阻丝5,分布式测温光缆7,固定板8,开槽式保护管9,光缆端部10,通槽11,小护管头12,大护管头13,测压孔14,测压出口15,动力电缆接线端子16,光缆尾端17,密封胶18。

  本实用新型公开的移动式电点火器其结构紧凑,加热、分布式测温、点式测压于一体,一次整体成型,安全可靠,使用寿命长,现场应用施工简单。

  图3、图4分别本实施例的电点火器的剖面图。

  在连续管1内侧,径向设有保护管3、动力导线4、电阻丝5,其环空设有氧化镁粉。连续管1用于起下电点火器的载荷力、承压,测压管的测压孔14、测压出口15用于传压、测压;分布式测温光缆7用于测量井下分布式温度,动力导线4用于传输电能给电阻丝5发热加热空气,氧化镁粉用于绝缘及传热;保护管3内侧设有分布式测温光缆7,用于分布式测量被加热的空气温度;在连续管1一端侧设有大护管头13、开槽式保护管9,开槽式保护管9用于保护测压孔14、小护管头12;在开槽式保护管9内侧轴向依次设有小护管头12、固定板8、测压孔14。大护管头13用于保护连续管,小护管头12 用于保护保护管3。

  图5、图6、图7为本实施例提供的电点火器的穿线工艺的示意图、侧视图及剖面图,参考图1至图7,结合电点火器的制作工艺对本实施例的电点火器作进一步详细说明如下:

  本实用新型的电点火器,将电阻丝5的一端与动力导线4的一端焊接,并对焊口整形戳平;钢丝6穿入保护管3内,在保护管3一端的外侧要预留足够长的钢丝6,在保护管3另一端的外侧预留少许长度的钢丝6;将保护管3连同钢丝6以及焊接好的电阻丝5 和动力导线4穿入烘干的氧化镁支架对应的孔内,相邻的氧化镁支架2要接触在一起;将连续管1套在氧化镁支架2上;将钢丝6预留短的一侧(护管头的一端)的连续管端缩径,并作为牵引端,进行多次冷拔缩径及退火,达到要求的管径、线径、长度要求;

  对保护管3进行试压;测量动力导线4、电阻丝5的通断及其绝缘,然后对其两端进行整形处理,处理后封胶。

  将缩径后的点火器两根电阻丝5端头焊接在一起,灌入干燥的氧化镁粉并压实;将固定板8套在该侧两个保护管缩径后3上,并分别与连续管缩径后1和保护管缩径后3 采用氩弧焊环缝焊接;用钢丝6上侧端作为牵引线,将分布式测温光缆7插入保护管缩径后3中。

  将开槽式保护管9套在小护管头12上,与缩径后的连续管端焊接;将大护管头13与开槽式保护管9连接,大护管头13与开槽式保护管9连接方式为扣连接或焊接。

  本实用新型的电点火器,进行连续管1内壁清洗时,可采用棉纱沾工业酒精气吹方式;电阻丝5与动力导线4矫直并除油污,可采用矫直机法矫直;电阻丝5与动力导线4端焊接,并对焊口整形戳平。氧化镁2烘干,可采用烘箱进行烘干。

  将钢丝6穿入保护管3内,可采用垂直重力法或水平牵引法,在保护管3一端的外侧要预留一定长度的钢丝6,而保护管3另一端的外侧预留少许长度的钢丝6。

  将穿有钢丝6的保护管3以及焊接好电阻丝5和导线4的组合金属线穿入烘干的氧化镁支架2对应的孔内,相邻的氧化镁支架2要接触在一起,可与穿连续管同步配合进行;将连续管套在穿有保护管3和组合金属线的氧化镁支架2上。

  将钢丝6预留短的一侧的连续管端缩径,并作为牵引端,进行多次冷拔缩径及退火,达到要求的管径、线径、长度要求(根据工艺要求);冷拔缩径的目的是为了压实氧化镁并拉拔管及线,退火的目的是为了消除冷拔缩径后金属的内应力并提高其延展性。

  冷拔缩径及退火后,对保护管3进行试压,测量电阻丝5和动力导线4的组合金属线的通断及其绝缘,然后对其两端进行处理整形,处理后封胶。

  将缩径后的点火器两根电阻丝5端头焊接在一起,在该侧端灌入干燥的氧化镁粉并压实;将固定板8套在该侧两个保护管3(缩径后)上,固定板8外端面应缩进到连续管1(缩径后)端面的内侧,留出焊口位置,并分别与连续管1(缩径后)内壁和保护管3(缩径后)外壁采用氩弧焊环缝焊接。

  用钢丝6(上侧)作为牵引线,将分布式测温光缆7插入保护管3(缩径后)中。

  小护管头12与该侧穿有分布式测温光缆7的保护管3(缩径后)端采用氩弧焊环缝焊接。

  将开槽式保护管9套在小护管头12上,开槽中心线方向与测压孔14、小护管头12在一条线上,并与缩径后的连续管端采用氩弧焊环缝焊接;将大护管头13与开槽式保护管9连接,连接方式为扣连接或焊接。

  为防止施工作业时测压孔14堵塞、缓冲压力波动,可在测压孔14处配装压力阻尼器。

  工作时,利用连续管起下装置将移动式电点火器下入目的层,将动力电缆接线端子16加电,通过动力导线4使电阻丝5工作,加热注入井中的空气,分布式测温光缆7 及测压孔14分别实时监测被加热的注入目的层的空气温度及注汽层压力,根据监测的数据及时进行决策。

  本实用新型的电点火器内部采用穿接分布式测温光缆的方式进行点火器和油层井温剖面的监测,采用毛细管进行井下点式压力监测,分布式测温光缆可以穿出小护管头延长至电点火器外部,当电点火器不能下入油层时,可以将光缆延伸至油层,实现点火过程中点火器与油层温度同时监测,保证监测数据齐全,可以根据现场监测的需要可以单独集成分布式测温光缆或毛细管测压。

  需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。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。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实用新型中的具体含义。

  本实用新型的说明书中,说明了大量具体细节。然而能够理解的是,本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。类似地,应当理解,为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个,在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中,本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

  应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

  本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于硬件+程序类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

  本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

  本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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