双空心杆电加热井筒降黏技术_冯学军

稠油空心杆掺水降粘工艺原理及在河口油区的应用介绍稠油空心杆掺水降粘工艺是一种在油田开采中应用的技术，通过掺入适量的水来改善稠油的流动性。

本文将详细探讨该工艺的原理及其在河口油区的应用情况。

原理稠油掺水降粘工艺的核心原理是掺入适量的水来改变稠油的流动性。

水的添加能够降低稠油的黏度和密度，提高流体的流动性，使得稠油在井筒内更容易向上运行。

降粘后的稠油具有较低的阻力和较高的渗透性，有利于提高油井开采效率。

该工艺主要通过以下几个环节来实现：1. 空心杆安装在河口油区的油井中，首先需要在油井井筒内安装空心杆。

空心杆是一种中空的管状设备，用于控制水的注入和稠油的流动。

2. 水的掺入将适量的水注入到空心杆中。

水的掺入要根据油井的实际情况和需要进行计量和控制，确保掺入的水量符合要求。

3. 混合稠油和掺入的水在井筒内混合，形成降粘后的稠油。

混合的过程需要确保稠油和水充分混合均匀。

4. 上升降粘后的稠油通过空心杆向上运行，上升到油井地面。

在沿途需要进行适当的压力控制，以保证稠油能够顺利上升。

5. 脱水在油井地面，需要对上升的稠油进行进一步处理，以去除其中的水分。

脱水后的稠油可以进一步进行加工和运输。

河口油区的应用情况稠油空心杆掺水降粘工艺在河口油区得到了广泛的应用。

以下是该工艺在该区域的具体应用情况：1. 提高开采效率河口油区的稠油含油量较高，但黏度大、流动性差，传统开采方法难以高效率地开采。

稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够显著提高油井的开采效率，使得稠油能够顺利上升到地面。

2. 节约能源河口油区的油井开采需要耗费大量的能源。

稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够降低油井开采过程中的能耗，减少能源消耗和关联的碳排放。

3. 减少环境影响河口油区为敏感生态环境，传统的开采方法可能对环境造成一定的影响。

稠油空心杆掺水降粘工艺的应用可以减少地下水污染风险，降低对地下水资源的压力，减少环境污染的潜在风险。

4. 成本降低稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够降低油田开采的成本。

降低稠油空心杆电加热能耗宋胜男【摘要】通过对稠油电加热油井能耗节点分析，找出能耗影响因素，建立了井口温度与能耗模型。

对王庄油田A区块油井的地面效率统计分析表明，其正常生产抽油机井的地面效率平均值为49.3%。

综合考虑抽油机最大悬点载荷及总功率，认为85℃左右为该井在模拟生产条件下最节能的井口温度。

由于井筒内流体流态较为复杂，受温度、压力、含水、溶解二氧化碳等多种因素影响，建议下一步开展井筒内多因素复合作用下流体物性研究，增强能耗模型的可靠性。

【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P1-2)【关键词】能耗;黏度;空心杆;电加热;稠油【作者】宋胜男【作者单位】中国石化胜利油田地质科学研究院【正文语种】中文井筒电加热抽油杆开采技术配合其他工艺能较好地适应稠油油藏的开发[1]。

空心杆电加热能有效地保障井筒内流体的温度，进而降低稠油举升过程中的黏度，使原油顺利举升到井口。

然而，当前对于井筒内温度的变化如何影响电加热功率和电机功率，以及对总功率的影响，能耗与井口温度的关系尚无相关研究。

王庄油田X区块为特超稠油油藏，50℃地面原油黏度高达110×104mPa·s。

采用电加热井筒降黏举升方式，电加热功率80～120 kW。

电加热抽油机井的总能耗是抽油系统能耗与电加热能耗之和，一般情况下，井筒温度越高，抽油系统的能耗就越小。

通过对稠油电加热油井能耗节点分析，找出能耗影响因素，建立了井口温度与能耗模型，如图1所示。

通过对生产井生产参数的模拟计算，比较不同井口温度的能耗情况，确定其合适的井口生产温度。

为了研究总耗电与井口温度的关系，依次开展井筒温度场、黏温关系和悬点载荷的研究，最终建立节能模型[2]，如图2所示。

2.1 空心杆电加热温度场空心杆电加热属于沿程加热，假设电加热放出的热量均匀分布于全井筒，将其看作是一内热源。

同样在井筒上截取d i长的微元，取向上的坐标i为正方向进行能量平衡分析。

电热采油降粘清蜡技术及应用作者：周莉莎来源：《中国科技博览》2014年第11期摘要：奈曼油田为低孔低渗的普通稠油油藏，原油含蜡量高、胶质+沥青质含量高、粘度高，在井下流动性差，易造成抽油机电流大、负荷重，洗井频繁、抽油杆断脱、检泵周期短，油井生产效率低。

为降低原油粘度，减少结蜡影响，奈曼油田应用了两种电加热采油工艺：空心抽油杆电加热和油管电加热采油工艺，实现了对油管内原油的加热，改善原油的流动性，保证了油井的正常生产，有效地提高了生产效率和经济效益。

关键字：空心抽油杆电加热工艺；油管电加热采油工艺；降粘清蜡；中图分类号：E9511 概述1.1油藏特征奈曼油田构造上位于奈曼凹陷中央洼陷带北段的双河背斜，属于低孔低渗的普通稠油油藏，地层条件下原油粘度大，油水粘度比高。

主要开发层系为九佛堂组，其中九佛堂组分为上段、下段，九上段含油面积7.87 km2，有效厚度26.1m，地质储量1297.6×104t，九下段含油面积5.04 km2，有效厚度23.2m，地质储量820.8×104tt，均是胶质+沥青质含量高。

1.2 存在的主要问题奈曼油田开井数82口，油井主要清防蜡措施采用热洗和化学清蜡，平均每2天需热洗1口井，需长期加药井有22口。

目前生产实际中主要存在以下两个问题：（1）热洗容易造成地层污染，且洗井时又不产液，但结蜡严重，必须洗井清蜡，有时还需要洗井解卡来恢复生产，影响油井产量。

（2）化学清蜡剂周期性加药，作用时间不合理。

且奈曼油井含水率不是很高，达不到预期效果。

基于此，奈曼油田采用了两种电加热采油工艺：空心抽油杆电加热和油管电加热采油工艺，给井筒油流增温、降粘、提高原油井筒内流动能力。

2 两种电热采油技术2.1 空心抽油杆电热采油装置构成及工作原理2.1.1 装置构成智能式中频电加热采油成套装置，由四大部分组成：电热采油专用中频电源、空心抽油杆、油井加热专用电缆（含钢管护套和橡胶护套）和空心抽油泵。

油井空心杆井筒中频节能加热技术的应用摘要：油田采油井（螺杆泵、抽油机、电泵）生产过程中，高凝、稠油井开发和井筒结蜡问题非常突出；为了从根本上解决这一技术难题，采用交—直—中变频技术 ,通过改变加热的供电方式强化了集肤效应，提高电热转换效率，油井空心杆井筒中频节能加热技术已日臻成熟，达到降低单井电加热费用的目的，方便了日常生产管理。

中频电加热比工频电加热功率可降低 10～2 0 k W,平均节电率达到 28%。

关键词：高凝稠油井结蜡；集肤效应；中频节能加热；节能高效1 前言现在油田采油井（螺杆泵、抽油机、电泵）生产普遍采用掺水和定期热洗的办法，解决高凝、稠油井生产和井筒结蜡问题，投资高、能耗大，同时无论是掺水还是热洗都影响产量。

油井空心杆井筒中频节能加热技术的应用不仅很好地解决了上述问题，同时具有可控易控、时间短效率高、既促生产又节能的特点。

2油井空心杆井筒中频节能加热技术2.1中频电源的产生与优势空心杆电加热技术从开始应用到现在已有十几年的时间，这期间的大部分时间一直采用工频（50Hz）电源进行电加热。

由于工频加热电源具有设备简单、技术含量低，成本低和一次性投资少等优点，因此一直被广泛应用，但随着油田开发进入中后期，石油开采成本逐渐增高，工频加热电源耗电量大、电能成本高这一问题就变得非常突出。

而采用中频(500～2000Hz)加热技术则可大幅减少耗电量，从而达到节能的目的，同时高科技电力电子器件的飞速发展与进步，也为制造中频电源控制设备提供了特别有利条件。

因此，现在研究及推广油井空心杆井筒中频节能加热技术更具现实意义和经济价值。

2.2油井空心杆井筒中频节能加热技术装置该装置主要由空心抽油杆(包括变扣、终端器、短节、光杆、悬接器、防喷盒）、加热电缆、回路电缆、中频电源控制柜等几部分组成。

其正是在空心抽油杆内孔中穿入铜电缆并与空心杆体形成加热回路，通以不同频率的交流安全电压，利用内集肤效应在空心杆壁上产生的热能，通过热传导对油管内原油进行全程加热，降低原油粘度，改善其流动性，从而有效地开采高粘度、高凝固点、高含蜡原油。

空心杆井筒电加热技术联合石油技术（辽宁）有限公司是美国联合石油公司在亚太区成立的独资石油技术服务公司。

总公司位于美国德州休斯敦石油城，是专门从事石油行业以及与石油行业相关技术的高科技跨国公司，经营范围涉及石油开发、钻采、集输、石油设备以及相关技术的开发研究和现场服务。

一、概述空心杆井筒电热工艺技术是我联合石油技术（辽宁）有限公司的重点产品。

是拌热采油技术的一种，适用于稠油井、高凝油井和含蜡井的原油在井筒内举升过程中的加温降粘和清蜡工作。

该技术采用内集肤效应原理，是通过地面的电流整合，使空心杆壁产生热能，通过热传导对油井进行加热。

通过多年的现场实践与技术研发改进。

该技术趋于成熟，目前已经广泛运用于1000多口油井，并为多个油田开采作出了贡献。

二、工作原理空心杆电加热系统是在空心抽油杆内孔中穿入电缆并与空心杆体形成回路，通以不同频率的交流电，利用内集肤效应在空心杆壁上产生热能，通过热传导，对油管内原油进行全程加热，以提高油管内原油温度，降低原油粘度，改善其流动性，从而有效地开采高粘度、高凝固点、高含蜡原油。

集肤效应加热法（Skin Electrical Current Thermo SyS简e称 SECT 法，它是由日本氮气工程公司经理安藤政夫创造的，后来推广到美国、加拿大、意大利、印度尼西亚和韩国等国家，上个世纪九十年代初传入我国，广泛应用于稠油的开采。

本系统所用电缆是铜制的，是线性电阻，而空心杆是属于铁磁质材料，产生的交流阻抗是非线性的，交流阻抗比直流电阻要大的多，电流沿着空心杆内壁流过，这是因为导线的电流与空心杆的电流方向相反，使两个相邻的导体中产生“接近效应”，使得电流驱向两导体之间。

因为电流是受磁作用的，在铁磁质的空心杆中这种作用要比在铜制导线中强的多（铁磁质材料的磁导率是铜的1000倍），所以电流明显驱向空心杆的内壁流过，实际上“接近效应”和“集肤效应”本质是一样的，所以可以说“集肤效应” 体现在空心杆的内表面。

双空心抽油杆闭式循环加热节能技术的应用作者：孙立军来源：《中国化工贸易》2013年第10期摘要：在稠油开采过程中，“双空心抽油杆内循环加热”技术，属于井筒降粘方式，通过现场实际应用，与同类技术相比其效果更为突出，现场应用更加方便。

文中通过对辽河油田锦州采油厂稠油举升工艺的广泛研究，发现各种稠油开采辅助降粘工艺技术在应用范围及效果方面都有一定的局限性，并不能等到广泛的推广，同轴式双空心抽油杆内循环加热技术的使用在稠油开采中有明显的节能作用，并且能够降低粘井筒原油粘度，提高井筒内原油的流动性，便于举升，可降低或取消油井掺油，较大程度的解决了辽河油田锦州采油厂部分稠油井举升困难的问题。

关键词：稠油举升加热双空心抽油杆现场应用稠油开采的过程中，使用的最多的油井井筒加热降粘工艺是化学降粘、电加热降粘以及掺热水降粘等等。

但是在现场使用的过程中一般都存在一定的缺陷。

化学降粘和电加热降粘的成本较高，掺热水降粘效果不理想。

双空心抽油杆内循环加热在稠油井井筒降粘方面效果显著。

一、装置基本概念1.工作原理同轴式双空心抽油杆内循环加热方式，工作的基本原理是透过两个里外互相密封的独立管道，利用地面加热炉将热载体加热，之后再经过循环泵对其加压，之后经过缓冲罐缓冲和分离器气体之后，透过使用特别定制的四通接口，当中加入双空心抽油杆中的内通道，热载体和循环泵的高压驱动之下，能够克制管壁出现的摩擦阻力，以较快的速度流至双空心杆的加热底部，之后再经过三个双空心杆的外环返回到地面加热炉中开展二次加热。

双空心杆抽油杆内循环是全封闭的循环系统，热载体不和原油、空气相互接触，防止出现热载体的消耗和泄漏问题的产生。

2.操作特点使用传导对井筒当中的原油加温降粘；不会消耗热载体，对环境和设备造成的污染小，更加有助于环保；各种操作结构更加的紧凑，采取的双向密封的形式强度是D级和H级；操作工艺更加的简单，下井安装更加的方便，管理操作也更加容易[1]。