油井下管式永磁涡流加热装置

摘要

一种油井下管式永磁涡流加热装置，由内磁式管形永磁体[2]、同轴位于磁孔内的非导磁抽油杆[1]、通过非导磁支架[3]与抽油杆[1]固连的感应发热铜套管[4]以及过流内通道[7]和过流外通道[8]组成；固连在抽油杆[1]上的感应发热铜套管[4]随抽油杆[1]以一定的速度沿轴向往复直线运动。磁回路由内磁式管形永磁体[2]和磁孔内的气隙构成。感应发热铜套管[4]和内磁式管形永磁体[2]产生的轴向为正弦波形周期性的磁场发生相对直线运动，在感应发热铜套管[4]的管壁内感生涡流。由于感应发热铜套管[4]位于过流内通道[7]和过流外通道[8]之间，当过流通道充满原油时，感应发热铜套管[4]完全处于原油的包围中，因而感应涡流热100％直接传给周围的原油，高效地起到保温伴热的作用。

主权项

1.一种油井下管式永磁涡流加热装置，为内磁式管形永磁体[2]、同轴位于磁孔内的非导磁抽油杆[1]、通过非导磁支架[3]与抽油杆[1]固连的感应发热铜套管[4]以及过流内通道[7]和过流外通道[8]组成的一段特殊抽油管，通过接头与普通抽油管轴向连接；内磁式管形永磁体[2]用特种胶粘合成磁环体，并用非导磁的金属内壳[5]和金属外壳[6]卡紧固定；固连在抽油杆[1]上的感应发热铜套管[4]随抽油杆[1]以一定的速度沿轴向往复直线运动，内磁式管形永磁体[2]的总轴向长度大于等于感应发热铜套管[4]的轴向长度与往复直线运动的行程之和，或感应发热铜套管[4]的轴向长度大于等于内磁式管形永磁体[2]的总轴向长度与往复直线运动的行程之和；磁回路由内磁式管形永磁体[2]和磁孔内的气隙构成，磁孔内任一轴截面形成轴向为正弦波形周期分布的单极性轴向磁场和轴向为马鞍形周期分布的单极性径向磁场；感应发热铜套管[4]的管壁中形成的磁场是时间和空间的函数，感应发热铜套管[4]和内磁式管形永磁体[2]产生的轴向为正弦波形周期性的磁场发生相对直线运动，在感应发热铜套管[4]的管壁内感生涡流发热，其特征在于：内磁式管形永磁体[2]采用分段内磁式结构，由m段内磁式管形永磁体组成；总轴向长度为m段内磁式管形永磁体的轴向长度和m-1个段间距之和，磁体的内部空间是其有效磁场空间；每段内磁式管形永磁体由2n+1个等径向厚度和等轴向长度的钕铁硼磁环轴向无间距叠加组成，几何结构和磁化方向具有轴对称性；每段内磁式管形永磁体的下端磁环，即第1号磁环到上端磁环，即第2n+1号磁环的磁化方向按逆时针变化，上、下端磁环的磁化方向为径向且方向相反，中磁环即第n+1号磁环的磁化方向为轴向；每段内磁式管形永磁体任一轴截面相邻磁环的磁化方向相差90°/n，第i个磁环的磁化方向或上、下端磁环的磁化方向为0或180°，中磁环的磁化方向为±90°；相邻内磁式管形永磁体中相邻的上端磁环和下端磁环的磁化方向相同。