[发明专利]一种阶梯功率电加热采油装置

权利要求书

1.一种阶梯功率电加热采油装置，包括加热电缆（1）、两个短接环（2）和中频电源（3），加热电缆（1）包括铜导体（101）、绝缘层（102）和金属外铠（103）；两个短接环（2）将加热电缆（1）的金属外铠（103）与空心抽油杆（4）连接在一起；其特征在于：

金属外铠（103）由X段金属管拼接而成，X≥2，每一段金属外铠（103）的导磁和导电能力均有不同；

加热电缆（1）作为单一加热源时，两个短接环（2）为不导电材料；空心抽油杆（4）和加热电缆（1）共同作为加热源时，两个短接环（2）为导电材料，空心抽油杆（4）为导磁且导电金属；

所述金属外铠（103）套在铜导体（101）外，金属外铠（103）与铜导体（101）间填充绝缘层（102），金属外铠（103）末端与铜导体（101）末端在短路连接点（105）处熔焊为一体；焊接点（104）将X段金属外铠（103）的首尾相连在一起；加热电缆（1）密封无泄漏；

所述中频电源（3）为单相变频电源，电源频率能在0~10kHz间调整；中频电源（3）的两根引出线（8）分别接加热电缆（1）的铜导体（101）和金属外铠（103）；

所述加热电缆（1）作为单一加热源，金属外铠（103）和铜导体（101）构成电流I回路，即流过金属外铠（103）和铜导体（101）中的电流I大小相等，方向相反，金属外铠（103）是主发热体，铜导体（101）是辅发热体，加热电缆（1）的功率分布呈X个阶梯状，与X个段的金属外铠（103X）相对应；电导率和磁导率高的第N段金属外铠（103N）发热功率高，1≤N≤X，电导率和磁导率低的第K段金属外铠（103K）发热功率低，1≤K≤X；空心抽油杆（4）为非加热源，是传热体；

所述空心抽油杆（4）和加热电缆（1）共同作为加热源，空心抽油杆（4）和金属外铠（103）并联，流过的电流分别为I₁、I₂，I₁和I₂同方向，铜导体（101）中流过的电流为I，I₁、I₂与I方向相反， I₁+I₂=I，空心抽油杆（4）和加热电缆（1）上的功率分布呈X个阶梯状，与X个段的金属外铠（103X）相对应；电导率和磁导率高的第K段金属外铠（103K）发热功率高，1≤K≤X，与第K段金属外铠（103K）相对应的空心抽油杆（4）发热功率低，第K段金属外铠（103K）与其相对应的空心抽油杆（4）的总体发热功率低；电导率和磁导率低的第N段金属外铠（103N）发热功率低，1≤N≤X，与第N段金属外铠（103N）相对应的空心抽油杆（4）发热功率高，第N段金属外铠（103N）与其相对应的空心抽油杆（4）的总体发热功率高。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯功率电加热采油装置，其特征在于：所述电加热采油装置具备温度闭环控制功能，保证油管（5）出口油温与设定温度相同。