流动性随温度变化之物料的输送装置 |
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| 申请号 | CN201710624898.3 | 申请日 | 2017-07-27 | 公开(公告)号 | CN107524431A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 方明环保科技(漳州)有限公司; | 发明人 | 罗烈明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了流动性随 温度 变化之物料的输送装置，包括电源系统、内外套接管件组和导电件；该内外套接管件组包括内 套管 和套接在内套管外的外套管，该内套管和外套管由能导电材质制成，该导电件电接位于同一侧的内套管第一端和外套管第一端，通过导电件使内套管和外套管电接，该电源系统两极分别电接内套管第二端和外套管第二端，使 电流 流向外套管、导电件和内套管，该内外套接管件组通电发热并加热物料以提升物料的流动性。它具有如下优点：电源系统的电流能流向外套管、导电件和内套管，内外套接管件组通电发热并加热物料以提升物料的流动性，以降低物料和套管管壁间的 粘度 ，以利于物料输送。 | ||||||
| 权利要求 | 1.流动性随温度变化之物料的输送装置，其特征在于：包括电源系统(10)、内外套接管件组和导电件(40)；该内外套接管件组包括内套管(20)和套接在内套管(20)外的外套管(30)，该内套管(20)和外套管(30)由能导电材质制成，该导电件(40)电接位于同一侧的内套管(20)第一端和外套管(30)第一端，通过导电件(40)使内套管(20)和外套管(30)电接，该电源系统(10)两极分别电接内套管(20)第二端和外套管(30)第二端，使电流流向外套管(30)、导电件(40)和内套管(20)，该内外套接管件组通电发热并加热物料以提升物料的流动性。 |
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| 说明书全文 | 流动性随温度变化之物料的输送装置技术领域[0001] 本发明涉及一种物料的输送装置，尤其涉及一种流动性随温度变化之物料的输送装置。 背景技术[0003] 油田在开采过程中，会遇上稠油地块(稠油因密度大，故是原油中的宝贵资源)，稠油的物理化学性质决定了其采出和运输具有极大难度。例如，我国西北地区就具有丰富的稠油资源，稠油的凝固点一般为42度左右，即在地层2000米深起凝固，凝固后稠油与管壁之间会形成大粘结力，故难以从地层中抽取和采出，为了从地层中抽取该稠油，在其开采过程中，一般采用如下三种传统工艺来采出和抽取。 [0004] 传统工艺一是：稀油(经提炼过的轻质油)稀释法。该方法是将提炼过的轻质油或轻质原油从地面利用井管注入地层并与地层中的稠油互溶而稀释，根据地层稠油的稠度，稀释用的轻质油的注入量在2-6倍不等。该方法存在有如下不足：1、加大了地面轻质油的运输成本；2、提高了从2000米以上地层深度抽取混合油的成本；3、造成稀油的地层渗透的损耗浪费。 [0005] 传统工艺二是：水蒸汽地层加温法。该方法是在地面建设大型发电厂利用电厂热能生产大量高温蒸汽，并将该高温蒸汽另钻竖井加压注入到稠油井区，使该稠油井区的2000米深左右的地层保持在50度左右，使稠油不被失压冷却而凝固，以达到抽取采出地面的目的。该方法存在有如下不足：1、投资巨大；2、因局部加温系统极其复杂，故会大量浪费能量,增大投资；3、如果直接采用对油管加温势必需要扩大钻井之井口井管的口径，而在深井钻井中扩大井管口径所带来的钻井成本将更加巨大；4、导致原油中水分增大，从而加大采出成本和油水分离成本。 [0006] 传统工艺三是：直接在2000米以下地层用电热或蒸汽热预先对抽头进行加温，计算好该加温稠油在2000米深度采出抽取到地面的损耗热能，使稠油在凝固前被抽取至地面。该方法存在有如下不足：1、投资量大；2、技术难度高，难以产业化应用。 发明内容[0007] 本发明提供了一种流动性随温度变化之物料的输送装置，其克服了背景技术中流动性随温度变化之物料输送所存在的不足。 [0008] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是： [0009] 流动性随温度变化之物料的输送装置，包括电源系统(10)、内外套接管件组和导电件(40)；该内外套接管件组包括内套管(20)和套接在内套管(20)外的外套管(30)，该内套管(20)和外套管(30)由能导电材质制成，该导电件(40)电接位于同一侧的内套管(20)第一端和外套管(30)第一端，通过导电件(40)使内套管(20)和外套管(30)电接，该电源系统(10)两极分别电接内套管(20)第二端和外套管(30)第二端，使电流流向外套管(30)、导电件(40)和内套管(20)，该内外套接管件组通电发热并加热物料以提升物料的流动性。 [0010] 一实施例之中：该导电件(40)为导电套环，该导电套环套接在内套管(20)第一端和外套管(30)第一端之间。 [0011] 一实施例之中：还包括绝缘套环(50)，该绝缘套环(50)至少适配套接在内套管(20)第二端和外套管(30)第二端之间。 [0012] 一实施例之中：该绝缘套环(50)个数为多个，该多个绝缘套环(50)间隔设在内外套接管件组上，且适配套接在内套管(20)和外套管(30)之间。 [0013] 一实施例之中：该内套管(20)和外套管(30)间留有间隙。 [0014] 一实施例之中：该内套管(20)截面面积小于外套管(30)截面面积。 [0015] 一实施例之中：该内套管(20)的管壁壁厚小于外套管(30)的管壁壁厚。 [0016] 一实施例之中：该绝缘套环(50)采用树脂制成。 [0017] 一实施例之中：该内套管(20)用于输送物料，该内外套接管件组中至少内套管(20)通电发热并加热物料以提升物料的流动性。 [0018] 本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点： [0019] 电源系统的电流能流向外套管、导电件和内套管，内外套接管件组通电发热并加热物料以提升物料的流动性，以降低物料和套管管壁间的粘度，以利于物料输送。 [0020] 导电件为导电套环，导电套环套接在内套管第一端和外套管第一端之间，确保二者电接，装配方便，成本低。 [0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0023] 图1是本发明的输送装置的结构示意图。 具体实施方式[0024] 请查阅图1，流动性随温度变化之物料的输送装置，包括电源系统10、内外套接管件组和导电件40。该内外套接管件组包括一用于输送物料的内套管20和一套接在内套管20外的外套管30，该内套管20和外套管30由能导电材质制成，如铁件或钢件或其它金属材质，该内外套管的形状不定，可圆形截面管，可方形截面管，可直管，可弯曲管等。该导电件40电接位于同一侧的内套管20第一端和外套管30第一端，通过导电件40使内套管20和外套管30电接，即，本实施例之中，该内套管20和外套管30并未直接导电连接，如内套管20和外套管30间留有间隙，且，也只通过该导电件40电接。该电源系统10两极分别电接内套管20第二端和外套管30第二端，使电源系统10、外套管30、导电件40和内套管20构成一个闭环的电路，使电流能流外套管30、导电件40和内套管20，该外套管30、内套管20通电发热并加热物料以提升物料的流动性，尤其是通过内套管20加热物料之接触或临近内套管20的部分，该部分可称之为低粘度层，低粘度层流动性得到提升(该低粘度层能带动其裹带包围的其它部分一起流动，被裹带的其它部分位于内部因此即使还处于稠度高状态一样会被裹带输送，不会影响物料的输送)。 [0025] 本实施例之中：该导电件40为导电套环，该导电套环套接在内套管20第一端和外套管30第一端之间，以电接内套管20第一端和外套管30第一端。 [0026] 本实施例之中：还包括绝缘套环50，该绝缘套环50个数为多个，该多个绝缘套环50间隔设在内外套接管件组上，且适配套接在内套管20和外套管30之间，而且，至少有一个是适配套接在内套管20第二端和外套管30第二端之间。该绝缘套环50具有高强度耐腐蚀特性，其材质如树脂材料。 [0027] 本实施例之中：该内套管20截面面积小于外套管30截面面积，如，该内套管20的管壁壁厚小于外套管30的管壁壁厚。由于内套管20截面面积小于外套管30截面面积，则内套管20电阻值大于外套管30电阻值，使内套管20发热量大于外套管30发热量，降低能耗，提高能源利用率。 [0028] 本实施例之中：该电源系统10如包括电源和调节电路，该电源通过调节电路电接内外套接管件组，则通过调节电路能调节流经内外套接管件组处的电流或电压等参数的值。根据需要，还可包括短路保护装置。根据需要，该电源可为直流发电机或交流整流电源。根据需要，还可包括将该电流输送到内外套接管件组的输电电路及电控装置。 [0029] 下面以应用在2000米以下采油为例进行说明：该电源系统10设在地面(或管道运输基站的)；该外套管30为一根支撑油井井壁以防止坍塌的外护钢套管；该内套管20为一根能从地层抽取油料的内钢套管；该内外套管并行套叠排布，而且一直深入地层2000米以上。该绝缘套环50和导电件40用于确保内外套管的电流导通点为导电件40，除导通点以外的不导通。该导电件40之导电环截面积大于等于外套管截面积，以确保导电。在可利用原有原油开采系统的情况下仅需经过少量改造即可实现稠油抽取的目的；当然，如果是新钻井的油井，就可通过精准设计内外套管的口径和管材的材质以精准设计和配置内管壁的电阻阻值以达到控制和调节内管壁温度的目的。 [0030] 本发明利用电流通过管件会产生热能的原理，即，利用管件的电阻阻值产生热能的办法，通过电流强度的控制来达到管壁发热到工艺所需的温度，以降低稠油与管壁间的粘度，以利于采出抽取和管道输送的目的。本发明利用电流通过管件，使管件管壁保持一恒定温度，使稠油与管壁间形成一低粘度层(输送物料的外围形成低粘度层，内部可保留稠油状态)的方法，来实现稠油从地层2000米以上深度被轻易抽出地面，并利用管道与井管相似的原理和方法达到在地面用管道输送的目的。本发明利用电流通过管件会形成超负载导致导电体发热的原理，巧妙结合油井外套管与内套管的管径不同而形成的管截面积差的过流发热程度差，来实现抽油井管管壁可控发热的目的。本发明中外套管温度远低于内套管温度而不会浪费电能，仅使管壁达到工艺要求之温度，使稠油与内套管管壁接触的间隙间的稠黏度因温度达不到凝固点而形成低摩擦系数层或者说，稠油在与内套管管壁接触的间隙间不会产生超过轻油的粘结力，而使稠油(该稠油在离井管管壁间隙外，还是保持稠结凝固态)可以在井管中被顺利导出(抽取出地面，或，因管壁与稠油块之间隙的降粘稀化而顺利流动)。本发明所述加热管壁并非需要加热管内的全部稠油，而是仅使管壁保持一定温度，该温度仅使管壁与稠油间形成一个极小的间隙(低粘度层)，该间隙间距以保持稠油可顺利地在馆内移动为限，故本发明避免了无谓地去加热所有需采出的原油稠油，可节省大量能量消耗，为精确加热方式。本发明无需添加和过多地改造现有井管及其它设施，即可改造使用，而且能耗低，操作简单方便科学，是一种具有极高社会经济意义的先进技术。本发明专利之技术可广泛应用于原油、稠油之油田的开采和输送，也可用于如沥青一类稠度高的原油制品的管道输送。 |
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